本发明专利技术涉及建筑结构工程技术领域，尤其是涉及一种承载防护一体化钢梁及其加工方法与连接节点，其中承载防护一体化钢梁包括：混凝土外包层，内灌混凝土，梁筋结构，横向焊接筋，梁端板，内部箱型钢管和Z字形接头；所述横向焊接筋焊接在所述内部箱型钢管的外壁上；所述梁筋结构焊接在所述横向焊接筋上；所述梁端板成对设置在所述内部箱型钢管的两侧；所述内部箱型钢管的内部填充有内灌混凝土；所述内部箱型钢管外侧包裹有混凝土外包层；所述梁筋结构被所述混凝土外包层包裹。通过优化设计，减小了混凝土外包层的厚度，却显著提升了内部箱型钢管对构件抗弯承载力的贡献。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑结构工程，尤其是涉及一种承载防护一体化钢梁及其加工方法与连接节点。
技术介绍
1、一、多高层钢结构建筑的梁构件通常采用热轧型钢或焊接截面钢梁。此类构件通常采用钢材表面刷涂层的方式提高构件的耐火与防腐性能，但该做法成本较高且涂层实际寿命仅为5-10年，无法实现结构全寿命周期内的防护，定期维护及重涂成本过高。
2、二、传统型钢混凝土梁为钢筋混凝土梁核心区设置钢骨，钢骨截面为工字形、十字形和t形等。其作用在于显著提高梁构件轴压性能，从而达到减小构件截面的作用。但是，其存在如下不足：
3、1.《高层建筑混凝土结构技术规程》第11.4.2条要求此类构件混凝土保护层厚度不宜小于100mm，对于较小截面的型钢混凝土梁，型钢对构件抗弯性能贡献较小，导致构件混凝土中需要配置大量纵筋，成本过高。
4、2.施工难度比传统的钢筋混凝土构件大，需要较高的施工技术、工艺支持以及配套工具。
5、3.构件需要通过现场制作，施工周期比传统的预制构件长，需要提前精细的施工计划才能保证工期。且型钢易遭受腐蚀影响，需要在生产和施工过程中进行特殊的防腐处理，增加了施工难度和成本。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种承载防护一体化钢梁，以解决现有技术中存在的至少一项技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种承载防护一体化钢梁，包括：混凝土外包层，内灌混凝土，梁筋结构，横向焊接筋，梁端板，内部箱型钢管和z字形接头；
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p>3、所述横向焊接筋焊接在所述内部箱型钢管的外壁上；4、所述梁筋结构焊接在所述横向焊接筋上；
5、所述梁端板成对设置在所述内部箱型钢管的两侧；
6、所述内部箱型钢管的内部填充有内灌混凝土；
7、所述内部箱型钢管外侧包裹有混凝土外包层；
8、所述梁筋结构被所述混凝土外包层包裹；
9、所述梁端板上远离所述内部箱型钢管的一端设置有z字形接头；
10、所述z字形接头为h型梁结构，其上端钢翼的长度大于下端钢翼长度。
11、进一步地，还包括栓钉；
12、所述栓钉一端设置在所述内部箱型钢管上，另一端暴露在所述混凝土外包层之外。
13、进一步地，所述栓钉长度为混凝土外包层的厚度+100mm；
14、所述栓钉在所述内部箱型钢管上沿轴向方向上设置有并列的两排，每排的栓钉间隔为200-300mm。
15、进一步地，所述梁筋结构包括梁顶筋，梁底筋，梁腰筋和梁箍筋；
16、所述梁顶筋，所述梁底筋和所述梁腰筋均与所述横向焊接筋焊接，从而设置在所述钢管外侧；
17、所述梁顶筋和所述梁底筋分别设置在所述内部箱型钢管的顶部和底部，并沿所述内部箱型钢管的轴向方向平行设置；
18、所述梁腰筋设置在所述内部箱型钢管的腰部并沿所述内部箱型钢管的轴向方向平行设置；
19、所述梁箍筋箍套在所述梁顶筋，所述梁底筋和所述梁腰筋上。
20、进一步地，所述梁筋结构为定型钢筋焊接网；
21、所述定型钢筋焊接网由钢筋网片组成；
22、所述钢筋网片与所述横向焊接筋通过焊接的方式连接。
23、进一步地，所述横向焊接筋沿所述内部箱型钢管的纵长方向间隔300-400mm依次设置。
24、第二方面，本申请公开了一种承载防护一体化钢梁，包括混凝土外包层、梁筋结构、h型钢、轻质填料、z字形接头；
25、所述轻质填料填充在所述h型钢的空隙处；
26、所述梁筋结构包裹在所述轻质填料和所述h型钢外部，并由所述混凝土外包层包裹在内；
27、所述z字形接头为与h型钢截面尺寸相同的h型梁结构，其上端钢翼的长度大于下端钢翼长度，焊接在所述h型钢的端部。
28、进一步地，所述h型钢腹板处设置有孔洞，用于使所述轻质填料连通形成一体化结构，从而增强承载防护一体化钢梁的力学性能。
29、第三方面，本申请公开了一种用于承载防护一体化钢梁与柱体的连接节点，包括u型钢板箍，外环板和z字形牛腿；
30、所述外环板成对设置在柱体上，一对所述外环板的距离与z字形牛腿的上、下翼缘板距离相等；
31、两个所述u型钢板箍在箍筋边缘处连接并环抱柱体，用于取代传统箍筋；
32、z字形牛腿的上、下翼缘板分别与所述外环板焊接；
33、所述z字形牛腿与所述z字型接头通过紧固件固定连接。
34、进一步地，混凝土外包层上设置有截断通槽，所述截断通槽设置在z字型牛腿端部的混凝土范围内，用于为核心区箍筋的布置预留开口空间；
35、所述截断通槽内的柱体侧壁设置横向焊接筋，用于加强柱体与混凝土的相互作用；
36、所述截断通槽内的z字型牛腿的腹板上设置有加劲肋，用于传递混凝土外包层分担的竖向力并补强钢梁腹板开洞边缘处刚度；
37、所述加劲肋上焊接有横线焊接筋，用于加强钢梁与混凝土的相互作用从而将梁端剪力传递至竖向构件。
38、采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：
39、（1）通过优化设计，减小了混凝土外包层的厚度，却显著提升了内部箱型钢管（即内部型钢）对构件抗弯承载力的贡献。这种设计不仅保证了构件的整体承载力，还减少了外包层中纵筋的配置需求，同时大幅提升了构件的耐火和耐腐蚀性能，增强了结构的安全性和耐久性。
40、（2）混凝土外包层采用工厂预制的方式完成，有效避免了现场浇筑的复杂性和不确定性，显著缩短了施工周期。这种预制化生产方式不仅提高了生产效率，还减少了现场作业量，降低了施工难度和成本。
41、（3）预制梁端部的z字形接头设计，使得现场拼装时可以直接将预制梁放置于所接的钢牛腿上，无需额外的临时固定措施，极大地便利了钢梁的吊装和定位工作。此外，梁端拼接节点采用角焊缝连接，简化了操作流程，提高了焊接质量，进一步降低了施工难度和成本。
42、（4）相较于传统的栓焊连接方式，本技术方案的梁端拼接做法更为经济高效，不仅简化了施工工艺，还减少了材料消耗和人力投入，从而实现了成本的有效控制。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种承载防护一体化钢梁，其特征在于，包括：混凝土外包层，内灌混凝土，梁筋结构，横向焊接筋，梁端板，内部箱型钢管和Z字形接头；
2.根据权利要求1所述的承载防护一体化钢梁，其特征在于，还包括栓钉；
3.根据权利要求2所述的承载防护一体化钢梁，其特征在于，所述栓钉长度为混凝土外包层的厚度+100mm；
4.根据权利要求1所述的承载防护一体化钢梁，其特征在于，所述梁筋结构包括梁顶筋，梁底筋，梁腰筋和梁箍筋；
5.根据权利要求1所述的承载防护一体化钢梁，其特征在于，所述梁筋结构为定型钢筋焊接网；
6.根据权利要求1所述的承载防护一体化钢梁，其特征在于，所述横向焊接筋沿所述内部箱型钢管的纵长方向间隔300-400mm依次设置。
7.一种承载防护一体化钢梁，其特征在于，包括混凝土外包层、梁筋结构、H型钢、轻质填料、Z字形接头；
8.根据权利要求7所述的承载防护一体化钢梁，其特征在于，所述H型钢腹板处设置有孔洞，用于使所述轻质填料连通形成一体化结构，从而增强承载防护一体化钢梁的力学性能。
9.一种用于权利要求1-8任一所述的承载防护一体化钢梁与柱体的连接节点，其特征在于，包括U型钢板箍，外环板和Z字形牛腿；
10.根据权利要求9所述的连接节点，其特征在于，混凝土外包层上设置有截断通槽，所述截断通槽设置在Z字型牛腿端部的混凝土范围内，用于为核心区箍筋的布置预留开口空间；
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【技术特征摘要】
1.一种承载防护一体化钢梁，其特征在于，包括：混凝土外包层，内灌混凝土，梁筋结构，横向焊接筋，梁端板，内部箱型钢管和z字形接头；
2.根据权利要求1所述的承载防护一体化钢梁，其特征在于，还包括栓钉；
3.根据权利要求2所述的承载防护一体化钢梁，其特征在于，所述栓钉长度为混凝土外包层的厚度+100mm；
4.根据权利要求1所述的承载防护一体化钢梁，其特征在于，所述梁筋结构包括梁顶筋，梁底筋，梁腰筋和梁箍筋；
5.根据权利要求1所述的承载防护一体化钢梁，其特征在于，所述梁筋结构为定型钢筋焊接网；
6.根据权利要求1所述的承载防护一体化钢梁，其特征在于，所述横向焊接筋沿所述内部箱型...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯兆新，徐雯雯，关永莹，龚超，陈祥宇，许扬，
申请(专利权)人：中冶建筑研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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