U型外包钢再生混合梁再生混合组合楼板梁板节点及其施工方法

技术领域

本发明涉及混凝土废弃物再生利用技术领域，具体涉及一种U型外包钢再生混合梁 再生混合组合楼板梁板节点及其施工方法。

背景技术

目前，我国旧有建筑拆除所产生的混凝土固体废弃物绝大部分都是直接运往郊外堆 放，而新建建筑需要的混凝土又完全采用新水泥、石子、河砂等材料配制而成。由此不 仅耗费了大量的资源，同时造成了严重的环境危害。为此，如何科学利用旧有建筑拆除 产生的混凝土固体废弃物，以尽量减少新建建筑对新水泥、石子、河砂等材料的消耗， 已成为整个建筑行业践行“环保、节能、减排”国家战略所亟待解决的问题。

再生骨料混凝土作为混凝土废弃物的一种再利用途径在国内外均已得到一定程度 的研究，所谓再生骨料混凝土，就是将旧有建筑拆除所得的混凝土废弃物，经过破碎、 筛分、净化等过程，获取大量骨料尺度的颗粒，然后利用其配制而得的新混凝土。但是 上述处理不仅过程繁琐，而且消耗大量能源，加之在再生骨料混凝土的配制过程中仍然 需要耗费大量水、水泥、砂石和能源，因此当前产生了一种新的混凝土废弃物回收利用 策略，即从更为宏观的角度（块体或节段层次而非骨料层次）对废弃混凝土构件进行回 收利用的策略，并已有钢管再生混合构件、再生混合钢筋混凝土梁、再生混合组合楼板 等相关研究报道。

废弃混凝土破碎时会产生不同尺度的混凝土块体，为合理利用破碎后不同尺度的混 凝土块体，同时综合利用U型外包钢梁和组合楼板无需支撑或仅需少量支撑，工效快的 优点，迫切需要研制传力合理、经济可靠、构造简单、施工快捷方便的新型再生混合结 构梁板节点，以利再生混合结构的推广应用，节约能源和资源、减少建筑业废弃物排放。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种U型外包钢再生混合梁再生混合组合楼板梁板节点， 其具有传力合理、经济可靠、构造简单、施工方便等特点，不仅充分利用了U型外包钢 梁和组合楼板无需支撑或仅需少量支撑，工效快的优点，而且合理利用了废弃混凝土破 碎后产生的不同尺度的混凝土块体，更好地实现了旧建筑物拆迁、新建筑物建造过程中 “节能、环保、减排”的目标。

本发明的另一目的在于提供一种上述U型外包钢再生混合梁再生混合组合楼板梁 板节点的施工方法。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出 的一种U型外包钢再生混合梁再生混合组合楼板梁板节点，包括：节点域、承托板、设 置于该承托板下方的剪力板、抗剪栓钉以及支座负筋；U型外包钢再生混合梁与再生混 合组合楼板交汇处形成所述节点域，再生混合组合楼板与所述节点域相接处设置有承托 板和剪力板；所述再生混合组合楼板由压型钢板、再生混合混凝土组成；所述压型钢板 通过抗剪栓钉与承托板焊接连接；所述剪力板与承托板和U型外包钢焊接连接，所述节 点域的上部设置支座负筋。

所述U型外包钢再生混合梁由U型外包钢、再生混合混凝土组成。

所述再生混合混凝土由废弃混凝土块体或节段和新混凝土构成，所述废弃混凝土块 或节段分别位于U型外包钢再生混合梁和再生混合组合楼板的断面中部，废弃混凝土块 与压型钢板之间，废弃混凝土块体或节段与U型外包钢之间以及不同废弃混凝土块或节 段之间的空隙填满新混凝土。

所述废弃混凝土块与新混凝土的质量比为1：4～1：1。

所述废弃混凝土块体或节段为旧有建筑物、构筑物、道路、桥梁或堤坝拆除所得的 去除全部或部分钢筋之后的废弃混凝土块体或节段。

所述抗剪栓钉设置与所述压型钢板的波谷间距分布相适应，并应处于压型钢板的波 谷处。

所述剪力板设置与所述压型钢板的波谷间距分布相适应，并应处于压型钢板波谷的 下方。

所述压型钢板的端部焊有封口板或与U型外包钢腹板外侧焊接。

另外，本发明还提供了一种U型外包钢再生混合梁再生混合组合楼板梁板节点的施 工方法，包括以下步骤：

1）在U型外包钢上焊接承托板和剪力板，其中，剪力板的数量及间距与再生混合 组合楼板所选压型钢板波谷间距分布相适应；

2）将压型钢板用抗剪栓钉焊在承托板上，并将压型钢板端部与U型外包钢焊接或 在压型钢板端部焊接封口板；

3）通过分布钢筋在梁板交汇节点域上部布置好支座负筋；

4）在U型外包钢底部和压型钢板底部先浇筑一层新混凝土；

5）将废弃混凝土节段或较大块体和新混凝土交替置入U型外包钢内部，将废弃混 凝土较小块体和新混凝土交替置于压型钢板上，并振捣使废弃混凝土块体或节段分布于 新混凝土中。

借由上述技术方案，本发明具有如下优点和显著技术效果：

1、本发明的节点不仅充分利了U型外包钢梁和组合楼板无需支撑或仅需少量支撑， 工效快的优点，而且合理利用了废弃混凝土破碎后产生的不同尺度的混凝土块体，较大 程度地实现了旧建筑物拆迁所产生废弃混凝土的再生利用，降低了排放。

2、本发明的施工方法安全可靠、制作简单、施工方便。承托板、剪力板与U型外 包钢之间的焊接工作均可在工厂完成，施工现场只需要完成压型钢板与承托板的焊接， 压型钢板端部与U型外包钢的焊接工作。且压型钢板的就位、安装方便，U型外包钢再 生混合梁、再生混合组合楼板混凝土的浇筑无需支模，施工方便快捷。

3、设置的抗剪栓钉和支座负筋保证了再生混合组合楼板与U型外包钢再生混合梁 的连接安全可靠。

附图说明

图1是U型外包钢再生混合梁再生混合组合楼板采用块体式废弃混凝土的外置承托 板式梁板节点大样图；

图2是图1的A-A剖面图；

图3是U型外包钢再生混合梁再生混合组合楼板采用节段式废弃混凝土的外置承托 板式梁板节点大样图；

图4是图3的A-A剖面图；

图5是U型外包钢再生混合梁再生混合组合楼板采用块体式废弃混凝土的内置承托 板式梁板节点大样图；

图6是图5的B-B剖面图；

图7是U型外包钢再生混合梁再生混合组合楼板采用节段式废弃混凝土的内置承托 板式梁板节点大样图；

图8是图7的B-B剖面图。

1：U型外包钢 2、3：废弃混凝土块体

21：废弃混凝土节段

4：承托板 5：剪力板

6：压型钢板 7：抗剪栓钉

8：支座负筋 9：分布钢筋

10：新混凝土 11：封口板

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面就具体较佳实施例结合附图对 本发明作进一步详细描述。

实施例1

图1~图4是本发明的一个具体实施例。如图1、3所示，本发明的U型外包钢再生 混合梁再生混合组合楼板梁板节点包括：U型外包钢再生混合梁、再生混合组合楼板、 承托板4、剪力板5和抗剪栓钉7、支座负筋8、分布钢筋9。U型外包钢再生混合梁与 再生混合组合楼板交汇处形成节点域，再生混合组合楼板与该节点域相接处设置有承托 板4和剪力板5。该再生混合组合楼板由压型钢板6和再生混合混凝土组成，该U型外 包钢再生混合梁由U型外包钢1和再生混合混凝土组成，该压型钢板6通过抗剪栓钉7 与承托板4焊接。

该节点的构成方式可表述如下：

再生混合组合楼板的压型钢板6通过抗剪栓钉7与下方设置的承托板4焊接连接， 以保证再生混合组合楼板与U型外包钢再生混合梁的可靠抗剪连接。同时，压型钢板6 端部与U型外包钢1焊接，以防止混凝土浇筑时漏浆。该承托板4下方设置有剪力板5， 以支撑再生混合组合楼板、传递竖向荷载。该承托板4焊于U型外包钢1的腹板外侧， 剪力板5和承托板4、U型外包钢1分别焊接连接。再生混合组合楼板与U型外包钢再 生混合梁交汇处的上部设置支座负筋8，支座负筋8的截面及间距通过板端抗弯计算确 定，并通过分布钢筋9固定，分布钢筋9可按构造要求配置。

本实施例中，抗剪栓钉7、剪力板5的数量及间距与再生混合组合楼板所选压型钢 板6的波谷间距分布相适应。

本实施例中，承托板4、剪力板5焊在U型外包钢1的腹板外侧。

本实施例中，U型外包钢再生混合梁由U型外包型钢1、废弃混凝土块体节段或较 大尺度的废弃混凝土块体2和新混凝土10组成。

本实施例中，再生混合组合楼板由压型钢板6、较小尺度的废弃混凝土块体3和新 混凝土10组成。

本实施例中，该新混凝土10的强度等级比废弃混凝土强度等级高1~2个等级，废 弃混凝土块与新混凝土10的质量比为1：4～1：1。

本实施例中，该U型外包型钢1可由钢板弯制或组焊而成。

另外，上述U型外包钢再生混合梁再生混合组合楼板梁板节点的施工方法包括如下 步骤：

1）在U型外包钢1外侧焊接承托板4，对应再生混合组合楼板所选压型钢板6的 波谷间距分布，在U型外包钢1和承托板4上焊接剪力板5；

2）将压型钢板6通过抗剪栓钉7焊在承托板4上，并将压型钢板6端部焊在U型 外包钢1上；

3）通过分布钢筋9在梁板交汇节点域上部布置好支座负筋8；

4）在U型外包钢1底部和压型钢板6底部先浇筑一层新混凝土10；

5）将废弃混凝土节段或较大尺度的废弃混凝土块体2和新混凝土10交替置入U型 外包钢1内部，将较小尺度的废弃混凝土块体3和新混凝土10交替置于压型钢板6上， 并振捣使废弃混凝土块体2、3或节段21分布于新混凝土10中。

实施例2

图5~图8是本发明的另一个具体实施例。如图5、7所示，本发明的U型外包钢再 生混合梁再生混合组合楼板梁板节点是由U型外包钢再生混合梁、再生混合组合楼板、 承托板4、剪力板5、压型钢板6和抗剪栓钉7、支座负筋8、分布钢筋9组成。该U型 外包钢再生混合梁再生混合组合楼板梁板节点的压型钢板6上焊有封口板11。U型外包 钢再生混合梁与再生混合组合楼板交汇处形成节点域，再生混合组合楼板与该节点域相 接处设置有承托板4和剪力板5。该再生混合组合楼板由压型钢板6和再生混合混凝土 组成，该U型外包钢再生混合梁由U型外包钢1和再生混合混凝土组成，该压型钢板6 通过抗剪栓钉7与承托板4焊接。

该节点的构成方式可表述如下：

再生混合组合楼板的压型钢板6通过抗剪栓钉7与下方设置的承托板4焊接连接， 以保证再生混合组合楼板与U型外包钢再生混合梁的可靠抗剪连接。同时，压型钢板6 端部焊有封口板11，以防止混凝土浇筑时漏浆。该承托板4置于U型外包钢1腹板上 方并与之焊接，并在该承托板4的下方设置剪力板5，以支撑再生混合组合楼板、传递 竖向荷载。该剪力板5与承托板4和U型外包钢1的腹板内侧之间焊接连接。

再生混合组合楼板与U型外包钢1再生混合梁交汇处的上部设置支座负筋8，该支 座负筋8的截面及间距通过板端抗弯计算确定，并通过分布钢筋9固定，该分布钢筋9 可按构造要求配置。

本实施例中，U型外包钢再生组合梁截面较宽，承托板4、剪力板5焊在U型外包 钢1的腹板内侧，实施时外观美观，其他特征同上述实施例1。

另外，本实施例中，U型外包钢再生混合梁再生混合组合楼板梁板节点施工方法其 包括如下步骤：

1）将承托板4焊在U型外包钢1腹板上方，并使承托板4的投影位于U型外包钢 1的腹板内侧，对应再生混合组合楼板所选压型钢板6的波谷间距分布，在U型外包钢 1内侧腹板和承托板4下表面之间焊接剪力板5；

2）将该压型钢板6端部焊上封口板11，并将压型钢板6通过抗剪栓钉7焊在承托 板4上；

3）通过分布钢筋9在梁板交汇节点域上部布置好支座负筋8；

4）在U型外包钢1底部和压型钢板6底部先浇筑一层新混凝土10；

5）将废弃混凝土节段或较大尺度的废弃混凝土块体2和新混凝土10交替置入U型 外包钢1内部，将较小尺度的废弃混凝土块体3和新混凝土10交替置于压型钢板6上， 并振捣使废弃混凝土块体2、3或节段21分布于新混凝土10中。

综上可知，本发明的节点及其施工方法不仅充分利用了U型外包钢梁和组合楼板无 需支撑或仅需少量支撑，工效快等优点，而且合理利用了废弃混凝土破碎后产生的不同 尺度的混凝土块体，更好地实现了旧建筑物拆迁、新建筑物建造过程中需要达到的“节 能、环保、减排”的目标。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故 凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单 修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。