CN103437496B - 钢模钢砼一体式组合梁结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及组合梁结构,公开了一种钢模钢砼一体式组合梁结构,包括钢顶板(1)、钢底板(3)、波形钢板(2),所述的波形钢板(2)连接钢顶板(1)与钢底板(3),钢顶板(1)上浇筑钢筋砼(9),钢顶板(1)设置在波形钢板(2)的两侧,波形钢板(2)穿过钢顶板(1)插入钢筋砼(9)中。本发明采用波形钢板为抗剪结构、以承托式钢板做为钢模及组合结构一式二用构件,以钢筋骨架或波形多孔板作为抗弯构件、以微形应变波做为砼收缩徐变的应变措施、以预应力体外或体内钢绞索或高强钢筋作为受拉主件,创新而成的一种轻型的钢模钢砼一体化结构,具有取消了传统意义上的湿接缝,横向传力好,轻型化、施工快、成本低的优点。

Description

钢模钢砼一体式组合梁结构
技术领域
[0001] 本发明涉及组合梁结构,尤其涉及了一种钢模钢砼一体式组合梁结构。
背景技术
[0002]目前,结构轻型化、施工便捷化一直是工程行业的要求的目标,现有桥梁及建筑中的梁体,大多采用预制或制模现浇施工,预制梁体运输及吊装非常笨重,且需占用大量预制场地,现浇梁体需耗用大量模板及人工,上述施工成本、进度及效率均较低,如何研发一种轻型化、施工快、成本低的梁体结构,一直是行业梦寐以求的主题。
发明内容
[0003] 本发明针对现有技术中桥梁及建筑中的梁体,采用预制或制模现浇施工,预制梁体运输及吊装非常笨重,且需占用大量预制场地,现浇梁体需耗用大量模板及人工,施工成本高、进度及效率均较低等缺点,提供了一种轻型化、施工快、成本低的梁体结构。
[0004] 为了解决上述技术问题,本发明通过下述技术方案得以解决:
[0005] 钢模钢砼一体式组合梁结构,包括钢顶板、钢底板、波形钢板,所述的波形钢板连接钢顶板与钢底板,钢顶板上浇筑钢筋砼,钢顶板设置在波形钢板的两侧,波形钢板穿过钢顶板插入钢筋砼中。
[0006] 作为优选,所述的波形钢板与钢底板焊接连接,钢底板上浇筑钢筋砼。
[0007] 作为优选,所述的钢顶板上设有第一微形应变波,第一微形应变波为外凸波峰的微型应变波,第一微形应变波的波高小于钢顶板厚度的3-20倍,第一微形应变波的相邻波峰与波峰之间距离大于500mm ;钢底板上设有第二微形应变波,第一微形应变波为外凸波峰的微型应变波,第二微形应变波的波高小于钢底板厚度的3-20倍,第二微形应变波的相邻波峰与波峰之间距离大于1000mm。为方面说明,将下述的钢顶板或钢底板统称为翼缘板,混凝土的收缩与徐变的总量是微小的,故微形应变波的波峰与波峰之间距离大于1000mm,即可满足混凝土收缩与徐变协同应变的要求,反之,如微形应变波的波峰与波峰之间距离设置过短,会影响翼缘板及结构的整体强度。微型应变波为外凸式,使微型应变波因波形而减弱的抗压强度由增厚的混凝土部分来承担,微型应变波波高为翼缘板厚度的8倍左右,是考虑的钢材承压和混凝土承压强度的差异,上述倍数的波高的设置,使得增加的混凝土部分的强度足够弥补该处翼缘板减弱的强度值。
[0008] 作为优选,所述的钢筋砼内设有锯齿型钢筋架或波形多孔肋。锯齿型钢筋架或波形多孔肋与钢顶板或钢底板焊接。锯齿型钢筋架采用钢筋弯曲成型,在锯齿型钢筋架顶部焊拉水平钢筋,锯齿型钢筋架与钢顶板或钢底板焊拉连接。
[0009] 作为优选,所述的钢顶板与钢底板上设有环抱型转向固定器,环抱型转向固定器内设置钢绞索或高强钢筋。环抱型转向固定器为U型的钢筋,通过焊接与钢顶板或钢底板连接;或为两端带螺纹的U型的钢筋,通过通过螺母与钢顶板或钢底板紧固连接。
[0010] 作为优选,所述的钢顶板或钢底板上设置钢绞索或高强钢筋、钢绞索或高强钢筋设置在钢筋砼外。
[0011] 作为优选,所述的钢筋砼内布置钢绞索或高强钢筋。
[0012] 作为优选,所述的波形多孔肋为一块截面为梯形的三折板,包括一横板与两侧板,三折板的两侧板上设有钢筋穿孔,钢筋砼内的钢筋穿设在钢筋穿孔中。
[0013] 作为优选,所述的钢顶板与波形钢板连接处设有互补型翼缘板。
[0014] 作为优选,所述的钢底板与波形钢板连接处设有滴水型转角钢板,滴水型转角钢板与波形钢板及钢底板均为焊拉连接,滴水型转角钢板的下端延伸至钢底板所在平面以下。
[0015] 滴水型转角钢板的上部设有顺水斜坡,雨水会顺着顺水斜坡下流,滴水型转角钢板的下端延伸至钢底板所在平面以下,雨水沿着转角钢板的下端形成滴水,可以有效的保护钢底板避免受到雨水侵蚀。
[0016] 作为优选,所述的钢顶板的纵方向梁端通过焊接或螺栓连接,但纵方向的钢底板相互断开不连接。
[0017] 本发明由于采用了以上技术方案,具有显著的技术效果:本发明采用波形钢板为抗剪结构、以承托式钢板做为钢模及组合结构一式二用构件,以钢筋骨架或波形多孔板作为抗弯构件、以微形应变波做为砼收缩徐变的应变措施、以预应力体外或体内钢绞索或高强钢筋作为受拉主件,创新而成的一种轻型的钢模钢砼一体化结构,具有轻型化、施工快、成本低的优点,而且上述创新使相邻梁顶板之间的纵向湿接缝完全取消,使施工进步一简化,有利于荷载在顶板上的横向传递。
附图说明
[0018] 图1是本发明实施例1的结构示意图。
[0019] 图2是本发明实施例1的结构示意图。
[0020] 图3是图1中波形多孔肋的结构示意图。
[0021] 图4是本发明中梁体的整体结构示意图。
[0022] 以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下:其中I一钢顶板、2—波形钢板、3一钢底板、4一锯齿型钢筋架、5一波形多孔肋、6—滴水型转角钢板、7一转向固定器、8—互补型翼缘板、9 一钢筋砼、10—支座、11 一第一微形应变波、31—第二微形应变波、71—钢绞索或尚强钢筋、51—横板、52—侧板、53—钢筋穿孔。
具体实施方式
[0023] 下面结合附图1至图4与实施例对本发明作进一步详细描述:
[0024] 实施例1
[0025] 钢模钢砼一体式组合梁结构,如图1、3、4所示,包括钢顶板1、钢底板3、波形钢板2,所述的波形钢板2连接钢顶板I与钢底板3,钢顶板I上浇筑钢筋砼9,钢顶板I设置在波形钢板2的两侧,波形钢板2穿过钢顶板I插入钢筋砼9中。钢顶板I与波形钢板2还分别设置栓钉。
[0026] 钢顶板I上设有第一微形应变波11,第一微形应变波11为外凸波峰的微型应变波,第一微形应变波11的波高小于钢顶板I厚度的3-20倍,第一微形应变波11的相邻波峰与波峰之间距离大于500mm ;钢底板3上设有第二微形应变波31,第一微形应变波11为外凸波峰的微型应变波,第二微形应变波31的波高小于钢底板3厚度的3-20倍,第二微形应变波31的相邻波峰与波峰之间距离大于1000mm。为方面说明,将下述的钢顶板I或钢底板3统称为翼缘板,混凝土的收缩与徐变的总量是微小的,故微形应变波的波峰与波峰之间距离大于1000mm,即可满足混凝土收缩与徐变协同应变的要求,反之,如微形应变波的波峰与波峰之间距离设置过短,会影响翼缘板及结构的整体强度。微型应变波为外凸式,使微型应变波因波形而减弱的抗压强度由增厚的混凝土部分来承担,微型应变波波高为翼缘板厚度的8倍左右,是考虑的钢材承压和混凝土承压强度的差异,上述倍数的波高的设置,使得增加的混凝土部分的强度足够弥补该处翼缘板减弱的强度值。
[0027] 钢筋砼9内设有锯齿型钢筋架4。锯齿型钢筋架4与钢顶板I或钢底板3焊接。锯齿型钢筋架4采用钢筋弯曲成型,在锯齿型钢筋架4顶部焊拉水平钢筋,锯齿型钢筋架4与钢顶板I或钢底板3焊拉连接。
[0028] 钢顶板I与钢底板3上设有环抱型转向固定器7,环抱型转向固定器7内设置钢绞索或高强钢筋71。环抱型转向固定器7为U型的钢筋,通过焊接与钢顶板I或钢底板3连接;或为两端带螺纹的U型的钢筋,通过通过螺母与钢顶板I或钢底板3紧固连接。
[0029] 钢顶板I或钢底板3上设置钢绞索或高强钢筋71、钢绞索或高强钢筋71设置在钢筋砼9外。
[0030] 钢顶板I与波形钢板2连接处设有互补型翼缘板8。互补型翼缘板8 一侧为直线,另一侧为与波形钢板波纹吻合的折线或波浪线,互补型翼缘板8分别焊接在波形钢板2的两侧。
[0031] 钢底板3与波形钢板2连接处设有滴水型转角钢板6,滴水型转角钢板6与波形钢板2及钢底板3均为焊拉连接,滴水型转角钢板6的下端延伸至钢底板3所在平面以下。滴水型转角钢板的上部设有顺水斜坡,雨水会顺着顺水斜坡下流,滴水型转角钢板6的下端延伸至钢底板3所在平面以下,雨水沿着转角钢板6的下端形成滴水,可以有效的保护钢底板避免受到雨水侵蚀。钢顶板I的纵方向梁端通过焊接或螺栓连接,但纵方向的钢底板3相互断开不连接。
[0032] 实施例2
[0033] 钢模钢砼一体式组合梁结构,如图2、3、4所示,包括钢顶板1、钢底板3、波形钢板2,所述的波形钢板2连接钢顶板I与钢底板3,钢顶板I上浇筑钢筋砼9,钢顶板I设置在波形钢板2的两侧,波形钢板2穿过钢顶板I插入钢筋砼9中。钢顶板I与波形钢板2还分别设置栓钉。
[0034] 波形钢板2与钢底板3焊接连接,钢底板3上浇筑钢筋砼9。
[0035] 钢顶板I上设有第一微形应变波11,第一微形应变波11为外凸波峰的微型应变波,第一微形应变波11的波高小于钢顶板I厚度的3-20倍,第一微形应变波11的相邻波峰与波峰之间距离大于500mm ;钢底板3上设有第二微形应变波31,第一微形应变波11为外凸波峰的微型应变波,第二微形应变波31的波高小于钢底板3厚度的3-20倍,第二微形应变波31的相邻波峰与波峰之间距离大于1000mm。为方面说明,将下述的钢顶板I或钢底板3统称为翼缘板,混凝土的收缩与徐变的总量是微小的,故微形应变波的波峰与波峰之间距离大于1000mm,即可满足混凝土收缩与徐变协同应变的要求,反之,如微形应变波的波峰与波峰之间距离设置过短,会影响翼缘板及结构的整体强度。微型应变波为外凸式,使微型应变波因波形而减弱的抗压强度由增厚的混凝土部分来承担,微型应变波波高为翼缘板厚度的8倍左右,是考虑的钢材承压和混凝土承压强度的差异,上述倍数的波高的设置,使得增加的混凝土部分的强度足够弥补该处翼缘板减弱的强度值。
[0036] 钢筋砼9内设有波形多孔肋5。波形多孔肋5与钢顶板I或钢底板3焊接。
[0037] 波形多孔肋5为一块截面为梯形的三折板,包括一横板51与两侧板52,三折板的两侧板52上设有钢筋穿孔53,钢筋砼9内的钢筋穿设在钢筋穿孔53中。
[0038] 钢顶板I与钢底板3上设有环抱型转向固定器7,环抱型转向固定器7内设置钢绞索或高强钢筋71。环抱型转向固定器7为U型的钢筋,通过焊接与钢顶板I或钢底板3连接;或为两端带螺纹的U型的钢筋,通过通过螺母与钢顶板I或钢底板3紧固连接。
[0039] 钢筋砼9内布置钢绞索或高强钢筋71。钢顶板I与波形钢板2连接处设有互补型翼缘板8。
[0040] 钢底板3与波形钢板2连接处设有滴水型转角钢板6,滴水型转角钢板6与波形钢板2及钢底板3均为焊拉连接,滴水型转角钢板6的下端延伸至钢底板3所在平面以下。滴水型转角钢板的上部设有顺水斜坡,雨水会顺着顺水斜坡下流,滴水型转角钢板6的下端延伸至钢底板3所在平面以下,雨水沿着转角钢板6的下端形成滴水,可以有效的保护钢底板避免受到雨水侵蚀。
[0041] 钢顶板I的纵方向梁端通过焊接或螺栓连接,但纵方向的钢底板3相互断开不连接。从而形成部分连续结构,能使顶板的压应力被相邻梁的顶板压应力部分抵消,从而减少截面材料用量,减少钢材及砼的费用。
[0042]总之,以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰,皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (10)

1.钢模钢砼一体式组合梁结构,包括钢顶板(1)、钢底板(3)、波形钢板(2),其特征在于:所述的波形钢板(2)连接钢顶板(I)与钢底板(3),钢顶板(I)上浇筑钢筋砼(9),钢顶板(I)设置在波形钢板(2)的两侧,波形钢板(2)穿过钢顶板(I)插入钢筋砼(9)中;所述的钢顶板(I)上设有第一微形应变波(11),第一微形应变波(11)为外凸波峰的微型应变波,第一微形应变波(11)的波高小于钢顶板(I)厚度的3-20倍,第一微形应变波(11)的相邻波峰与波峰之间距离大于500mm;钢底板(3)上设有第二微形应变波(31),第一微形应变波(11)为外凸波峰的微型应变波,第二微形应变波(31)的波高小于钢底板(3)厚度的3-20倍,第二微形应变波(31)的相邻波峰与波峰之间距离大于1000mm。
2.根据权利要求1所述的钢模钢砼一体式组合梁结构,其特征在于:所述的波形钢板(2)与钢底板(3)焊接连接,钢底板(3)上浇筑钢筋砼(9)。
3.根据权利要求1或2所述的钢模钢砼一体式组合梁结构,其特征在于:所述的钢筋砼(9)内设有锯齿型钢筋架(4)或波形多孔肋(5)。
4.根据权利要求1所述的钢模钢砼一体式组合梁结构,其特征在于:所述的钢顶板(I)与钢底板(3)上设有环抱型转向固定器(7),环抱型转向固定器(7)内设置钢绞索或高强钢筋(71)。
5.根据权利要求1或2所述的钢模钢砼一体式组合梁结构,其特征在于:所述的钢顶板(I)或钢底板(3)上设置钢绞索或高强钢筋(71)、钢绞索或高强钢筋(71)设置在钢筋砼(9)外。
6.根据权利要求3所述的钢模钢砼一体式组合梁结构,其特征在于:所述的钢筋砼(9)内布置钢绞索或高强钢筋(71)。
7.根据权利要求3所述的钢模钢砼一体式组合梁结构,其特征在于:所述的波形多孔肋(5)为一块截面为梯形的三折板,包括一横板(51)与两侧板(52),三折板的两侧板(52)上设有钢筋穿孔(53),钢筋砼(9)内的钢筋穿设在钢筋穿孔(53)中。
8.根据权利要求1所述的钢模钢砼一体式组合梁结构,其特征在于:所述的钢顶板(I)与波形钢板(2)连接处设有互补型翼缘板(8)。
9.根据权利要求1所述的钢模钢砼一体式组合梁结构,其特征在于:所述的钢底板(3)与波形钢板(2)连接处设有滴水型转角钢板¢),滴水型转角钢板(6)与波形钢板(2)及钢底板(3)均为焊拉连接,滴水型转角钢板¢)的下端延伸至钢底板(3)所在平面以下。
10.根据权利要求1所述的钢模钢砼一体式组合梁结构,其特征在于:所述的钢顶板(I)的纵方向梁端通过焊接或螺栓连接,但纵方向的钢底板(3)相互断开不连接。
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