CN104947851A - 波形钢底板-混凝土组合梁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波形钢底板-混凝土组合梁，波形钢底板-混凝土组合梁，包括波形钢底板、混凝土板、剪力钉、箍筋、纵向钢筋；剪力钉焊接在波形钢底板上表面；由箍筋和纵向钢筋组成的钢筋网放置在波形钢底板上方，并且与剪力钉交错；在波形钢底板上浇筑混凝土板，上述剪力钉、钢筋网被包裹在混凝土板内；多个波形钢底板-混凝土梁可在横向并列布置以增加桥梁宽度。本发明能改善混凝土梁的受力性能，提高了构件的耐久性与可靠性，节省工程造价，缩短施工工期，而且施工工序简单、施工效率高，可广泛应用于中、小跨径桥梁中。

Description

波形钢底板-混凝土组合梁

技术领域

本发明属于土木工程领域，具体地，涉及一种用于桥梁工程的波形钢底板-混凝土组合梁。

背景技术

在市政、公路建设中，需要受力合理、便于施工而且经济性良好的桥梁结构，钢-混凝土组合梁是一种符合要求的桥梁上部结构类型。常用的中、小跨径钢-混凝土组合梁包括钢板-混凝土组合梁和钢箱-混凝土组合梁，其施工工艺较混凝土梁简单，但仍有一些不足：譬如钢板-混凝土组合梁桥施工时需要为混凝土桥面板搭设模板，或是采用预制混凝土板的方式，施工工序较多、对施工设备要求较高；钢箱-混凝土组合梁桥可以利用钢箱梁作为浇筑混凝土的模板，但钢箱梁需要焊接拼装，制造成本较高，制造工艺较为复杂，如果焊接质量合格会影响桥梁的安全与耐久性。

常规钢-混凝土组合梁的制造工艺、施工过程还有待继续优化，为了提高其可靠性、经济性与快捷性，亟需一种钢结构制造过程简单、混凝土浇筑时无需模板的新型钢-混凝土组合梁形式。

发明内容

为克服中、小跨径桥梁中常规钢-混凝土组合梁施工工艺复杂的缺点，本发明提供了一种受力合理、施工简单的波形钢底板-混凝土组合梁。

本发明采用以下技术方案来实现上述目的：

波形钢底板-混凝土组合梁，包括：波形钢底板、混凝土板、剪力钉、箍筋和纵向钢筋；波形钢底板位于波形钢底板-混凝土组合梁的下缘，在波形钢底板的上表面设置剪力钉，箍筋和纵向钢筋相互绑扎构成钢筋网，混凝土板2浇筑在波形钢底板的上缘，包裹所述剪力钉、箍筋和纵向钢筋。

上述波形钢底板-混凝土梁的制作方法，步骤如下：

(1)、按照设计需要选择波形钢底板、剪力钉、箍筋及纵向钢筋；

(2)、将剪力钉焊接在波形钢底板水平段的上表面；

(3)、将箍筋与纵向钢筋绑扎或焊接在一起形成钢筋网，然后放置在波形钢底板上；

(4)、浇筑混凝土板，形成波形钢底板-混凝土组合梁。

相对于现有技术，本发明之波形钢底板-混凝土组合梁具有以下有益效果：

1、可以节省工程造价。由于波形钢底板可以作为混凝土的施工模板，节省了浇筑混凝土时安装模板的材料与人工费。

2、可以缩短施工工期。同上，由于波形钢底板可以作为混凝土的施工模板，无须再另行安装模板，可以简化施工工序，缩短施工工期；

2、增加了结构的可靠性。由于波形钢底板采用薄钢板轧制而成，施工速度快，无需焊接，减少了施工过错中焊接缺陷对结构耐久性的影响，使结构更加可靠。

3、能够改善钢-混凝土组合梁的受力。波形钢底板可以取代混凝土板中的受拉钢筋；混凝土板的受拉侧被波形钢底板包裹，与大气和水份隔离，耐久性得到改善；波形钢底板凹槽内的混凝土对钢板具有支撑作用，可以防止钢板失稳。

4、构思巧妙、结构简单并能满足结构设计的要求，且施工方便、施工效率高，可广泛应用于中、小跨径桥梁中。

附图说明

图1为波形钢底板-混凝土组合梁构造示意图；

图2为波形钢底板-混凝土组合梁的正视示意图；

图3为波形钢底板-混凝土组合梁的波形钢底板示意图；

图4为波形钢底板-混凝土组合梁的波形钢底板焊接栓钉后的示意图；

图5为波形钢底板焊接栓钉并绑扎箍筋和纵向钢筋后的示意图；

图中：1、波形钢底板，2、混凝土板，3、剪力钉，4、箍筋，5、纵向钢筋。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5所示，波形钢底板-混凝土组合梁，包括：波形钢底板1、混凝土板2、剪力钉3、箍筋4和纵向钢筋5；波形钢底板1位于波形钢底板-混凝土组合梁的下缘，在波形钢底板1的上表面设置剪力钉3，箍筋4和纵向钢筋5相互绑扎构成钢筋网，混凝土板2浇筑在波形钢底板1的上缘，包裹所述剪力钉3、箍筋4和纵向钢筋5。

波形钢底板1承担弯曲作用下的下缘拉应力，替代受拉钢筋，波形钢底板1可以作为浇筑混凝土板2时的模板，减少了施工工作量，波形钢底板1包裹混凝土板2的下缘，将混凝土板2与大气、水分隔离，即使混凝土板2开裂，仍然具有良好的耐久性。波形钢底板由整片钢板轧制而成，无需加劲肋，无需焊接，可以大量快速制造而且质量容易保证；波形钢底板1的横断面为由圆曲线与直线构成的对称结构，波形钢底板1的两侧、中部均为水平段的直线，中部与两侧均通过直线相连，连接处采用圆曲线，波形钢底板的中部形成凹槽；波形钢底板的长度L为桥梁跨径长度，波形钢底板的高度H为其长度L的1/20～1/10，波形钢底板的厚度为10mm～20mm。

在波形钢底板1两侧、中部的水平段的上表面均设置剪力钉3，剪力钉焊接在波形钢底板1的上表面，沿梁长方向布置。

箍筋4和纵向钢筋5相互绑扎构成钢筋网，钢筋网中的箍筋与纵向钢筋绑扎或焊接在一起，钢筋网与波形钢底板的间距不小于3cm；钢筋网中箍筋的外轮廓与波形钢底板1一致，钢筋网与剪力钉3交错布置，并搁置在波形钢底板1上；

混凝土板2浇筑在波形钢底板1的上缘，包裹所述剪力钉3、箍筋4和纵向钢筋5，通过剪力钉3、箍筋4和纵向钢筋5，将波形钢底板1和混凝土板2连成整体；混凝土板2填充在波形钢底板2的凹槽内，可以支持波形钢底板2，防止其失稳，可以替代横隔板或横撑，增加桥梁的刚度。

多个波形钢底板-混凝土梁可在横向并列布置以增加桥梁宽度，当多个波形钢底板-混凝土梁横向并列布置时，各梁的钢筋网通过焊接或搭接连成一体。

上述波形钢底板-混凝土梁的制作方法，步骤如下：

(1)、按照设计需要选择波形钢底板1、剪力钉3、箍筋4及纵向钢筋5；

(2)、将剪力钉3焊接在波形钢底板1水平段的上表面，如图3所示；

(3)、将箍筋4与纵向钢筋5绑扎或焊接在一起形成钢筋网，然后放置在波形钢底板1上，如图4所示；

(4)、浇筑混凝土板2，形成波形钢底板-混凝土组合梁。

若要将多片波形钢底板-混凝土组合梁横向并列连接在一起，那么在进行步骤(4)前，首先将各片梁的箍筋焊接或绑扎在一起。

Claims (7)

1.一种波形钢底板-混凝土组合梁，包括：波形钢底板、混凝土板、剪力钉、箍筋和纵向钢筋；其特征在于，波形钢底板位于波形钢底板-混凝土组合梁的下缘，在波形钢底板的上表面设置剪力钉，箍筋和纵向钢筋相互绑扎构成钢筋网；混凝土板浇筑在波形钢底板的上缘，包裹所述剪力钉、箍筋和纵向钢筋。

2.根据权利要求1所述的波形钢底板-混凝土组合梁，其特征在于，波形钢底板的横断面为由圆曲线与直线构成的对称结构，波形钢底板的两侧、中部均为水平段的直线，中部与两侧均通过直线相连，连接处采用圆曲线，波形钢底板的中部形成凹槽；波形钢底板的长度为桥梁跨径长度，波形钢底板的高度为其长度的1/20～1/10，波形钢底板的厚度为10mm～20mm。

3.根据权利要求2所述的波形钢底板-混凝土组合梁，其特征在于，在波形钢底板两侧、中部的水平段的上表面均设置剪力钉，剪力钉焊接在波形钢底板的上表面，沿梁长方向布置。

4.根据权利要求3所述的波形钢底板-混凝土组合梁，其特征在于，箍筋和纵向钢筋相互绑扎构成钢筋网，钢筋网中的箍筋与纵向钢筋绑扎或焊接在一起，钢筋网与波形钢底板的间距不小于3cm；钢筋网中箍筋的外轮廓与波形钢底板一致，钢筋网与剪力钉交错布置，并搁置在波形钢底板上。

5.根据权利要求4所述的波形钢底板-混凝土组合梁，其特征在于，混凝土板浇筑在波形钢底板的上缘，包裹所述剪力钉、箍筋和纵向钢筋，通过剪力钉、箍筋和纵向钢筋，将波形钢底板和混凝土板连成整体。

6.根据权利要求5所述的波形钢底板-混凝土组合梁，其特征在于，多个波形钢底板-混凝土梁可在横向并列布置，各梁的钢筋网通过焊接或搭接连成一体。

7.权利要求1-7之一所述的波形钢底板-混凝土梁的制作方法，其特征在于，步骤如下：

(1)、按照设计需要选择波形钢底板、剪力钉、箍筋及纵向钢筋；

(2)、将剪力钉焊接在波形钢底板水平段的上表面；

(3)、将箍筋与纵向钢筋绑扎或焊接在一起形成钢筋网，然后放置在波形钢底板上；

(4)、浇筑混凝土板，形成波形钢底板-混凝土组合梁。