CN108130852A - 一种中小跨径桥梁的钢混组合板结构 - Google Patents

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杨春
张文君
谢涛
张大伟
凌宏伟
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2/00—Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges

Abstract

本发明涉及一种中小跨径桥梁的钢混组合板结构，该结构包括工字钢梁以及钢筋混凝土板，所述的工字钢梁包括相互平行设置的上翼缘、下翼缘以及设置在上翼缘与下翼缘之间的腹板，所述的上翼缘埋设在钢筋混凝土板的内部，所述的上翼缘上设有抗剪连接件。与现有技术相比，本发明将工字钢梁与钢筋混凝土板组合在一起，不仅有效地压缩了整体结构的高度，且能够充分发挥钢材抗拉、混凝土抗压的材料力学特性，力学性能良好，且结构构造简单，施工方便，具有广阔的应用前景。

Description

一种中小跨径桥梁的钢混组合板结构
技术领域
本发明属于桥梁工程技术领域，涉及一种中小跨径桥梁的钢混组合板结构。
背景技术
目前，许多城市的内河航道位于繁华的生活和商业地带，在这种地方新建一座临路口的跨航道桥梁往往需要抬高接坡道路标高，这会对临街的居民区、商场、店铺的交通出行带来非常大的影响。近年来，跨航道桥梁结构的通航净空标准大幅提高，对城区跨航道桥梁的结构高度提出了更高的要求。为了尽可能地减小新建桥梁对周边生活、商业交通的影响，需要尽可能地压缩桥梁结构的高度，并尽可能地减少施工时间，以减轻对城市正常运转的干扰。
目前的中小跨径桥梁一般采用预制混凝土梁或钢混组合梁等结构形式，其中，预制混凝土梁包括空心板梁、小箱梁、T梁等。预制混凝土梁适用的跨径范围为10-40m，钢混组合梁适用的跨径范围为20-50m；空心板梁和小箱梁适用的高跨比在1/17-1/23之间，T梁适用的高跨比在1/13-1/16之间，钢混组合梁适用的高跨比在1/18-1/30之间。但在实际情况中，由于要压缩桥梁结构的高度，导致所要建造的桥梁往往无法满足上述范围，尤其是高跨比要求，因而需要一种能够适用于低高度中小跨径桥梁的结构形式。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种在压缩桥梁结构高度的情况下，仍然具有良好的力学性能且施工方便的中小跨径桥梁的钢混组合板结构。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种中小跨径桥梁的钢混组合板结构，该结构包括工字钢梁以及钢筋混凝土板，所述的工字钢梁包括相互平行设置的上翼缘、下翼缘以及设置在上翼缘与下翼缘之间的腹板，所述的上翼缘埋设在钢筋混凝土板的内部，所述的上翼缘上设有抗剪连接件。所述的钢筋混凝土板与工字钢梁之间通过抗剪连接件传递界面剪力。
所述的工字钢梁并列设有多个，相邻的两个工字钢梁之间通过下翼缘固定连接。
作为优选的技术方案，相邻的两个工字钢梁的下翼缘之间通过焊接方式或螺栓连接方式固定连接。
所述的腹板的两侧均设有与腹板相垂直的竖向加劲肋，该竖向加劲肋的顶部、底部分别与上翼缘、下翼缘相连。所述的竖向加劲肋分别与腹板、上翼缘、下翼缘相垂直。
相邻的两个工字钢梁之间设有横向连接梁，该横向连接梁的端部与竖向加劲肋固定连接。由于腹板的两侧均设有竖向加劲肋，因此相邻的两个腹板在相对的侧面上均设有竖向加劲肋，横向连接梁将这两个竖向加劲肋固定连接在一起，以实现对相邻的两个工字钢梁进一步固定连接。
作为优选的技术方案，所述的横向连接梁为槽钢。
作为优选的技术方案，所述的横向连接梁的端部与竖向加劲肋之间通过焊接方式或螺栓连接方式固定连接。
所述的钢筋混凝土板顶面及底面均设有双向钢筋。双向钢筋一方面作为钢筋混凝土板的横向抗弯受力钢筋，另一方面作为控制混凝土收缩开裂的构造钢筋。
所述的抗剪连接件为设置在上翼缘顶部或底部的焊钉。所述的焊钉与上翼缘的顶面或底面相垂直。
所述的抗剪连接件为设置在上翼缘上的横向钢筋。该横向钢筋的长度方向与竖向加劲肋的宽度方向相同。
所述的抗剪连接件为开设在上翼缘上的孔。
所述的钢筋混凝土板的外围设有外钢板，该外钢板的底部与下翼缘固定连接。外钢板包括设置在工字钢梁两端的端部钢板以及设置在工字钢梁两侧的侧面钢板，外钢板将钢筋混凝土板及工字钢梁围在中间，外钢板既能够从外侧对钢筋混凝土板及工字钢梁进行加固，同时还能够作为钢筋混凝土板的模板，便于在施工时浇筑混凝土。
作为优选的技术方案，所述的外钢板的底部与下翼缘之间通过焊接方式固定连接。
所述的工字钢梁的底部设有支座。该支座设置在工字钢梁的两端。
本发明适用的跨径范围为5-45m，高跨比在1/25-1/35之间。
本发明的施工步骤如下：
(1)在工厂制作出多个工字钢梁；
(2)在桥梁施工现场，将多个工字钢梁并排拼接，拼接处采用焊缝连接或螺栓连接；
(3)用横向连接梁连接相邻的两个工字钢梁的相对设置的竖向加劲肋，采用焊接或螺栓连接方式进行连接，之后在拼装完成的工字钢梁外围焊接外钢板；
(4)绑扎钢筋，浇筑混凝土，即得到所述的钢混组合板结构。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)将工字钢梁与钢筋混凝土板组合在一起，不仅有效地压缩了整体结构的高度，且能够充分发挥钢材抗拉、混凝土抗压的材料力学特性，力学性能良好，具有广阔的应用前景；
2)结构构造简单，工字钢梁及其它部件均易于加工生产；
3)施工方便，可实现现场拼接组装，工字钢梁及外钢板可同时作为钢筋混凝土板现场浇筑的模板；
4)用钢量适当，造价与传统的预制混凝土梁相当。
附图说明
图1为实施例1中钢混组合板结构的整体结构示意图；
图2为实施例1中工字钢梁的结构示意图；
图3为实施例1中多个工字钢梁拼接组装后的结构示意图；
图4为实施例1中抗剪连接件的结构示意图；
图5为实施例2中抗剪连接件的结构示意图；
图6为实施例3中抗剪连接件的结构示意图；
图7为实施例4中抗剪连接件的结构示意图；
图中标记说明：
1—工字钢梁、2—上翼缘、3—下翼缘、4—钢筋混凝土板、5—双向钢筋、6—腹板、7—竖向加劲肋、8—横向连接梁、9—焊钉、10—横向钢筋、11—孔、12—外钢板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
如图1所示的一种中小跨径桥梁的钢混组合板结构，该结构包括工字钢梁1以及钢筋混凝土板4，如图2所示，工字钢梁1包括相互平行设置的上翼缘2、下翼缘3以及设置在上翼缘2与下翼缘3之间的腹板6，上翼缘2埋设在钢筋混凝土板4的内部，上翼缘2上设有抗剪连接件。钢筋混凝土板4顶面及底面均设有双向钢筋5。
如图3所示，工字钢梁1并列设有多个，相邻的两个工字钢梁1之间通过下翼缘3固定连接。腹板6的两侧均设有与腹板6相垂直的竖向加劲肋7，该竖向加劲肋7的顶部、底部分别与上翼缘2、下翼缘3相连。相邻的两个工字钢梁1之间设有横向连接梁8，该横向连接梁8的端部与竖向加劲肋7固定连接。
如图4所示，抗剪连接件为设置在上翼缘2顶部的焊钉9。
钢筋混凝土板4的外围设有外钢板12，该外钢板12的底部与下翼缘3固定连接。工字钢梁1的底部设有支座。
本钢混组合板结构的施工步骤如下：
(1)在工厂制作出多个工字钢梁1；
(2)在桥梁施工现场，将多个工字钢梁1并排拼接，拼接处采用焊缝连接；
(3)用横向连接梁8连接相邻的两个工字钢梁1的相对设置的竖向加劲肋7，采用焊接方式进行连接，之后在拼装完成的工字钢梁1外围焊接外钢板12；
(4)绑扎钢筋，浇筑混凝土，即形成钢混组合板结构。
实施例2：
本实施例中，抗剪连接件为设置在上翼缘2底部的焊钉9，如图5所示，其余同实施例1。
实施例3：
本实施例中，抗剪连接件为设置在上翼缘2上的横向钢筋10，如图6所示，其余同实施例1。
实施例4：
本实施例中，抗剪连接件为开设在上翼缘2上的孔11，如图7所示，其余同实施例1。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种中小跨径桥梁的钢混组合板结构，其特征在于，该结构包括工字钢梁(1)以及钢筋混凝土板(4)，所述的工字钢梁(1)包括相互平行设置的上翼缘(2)、下翼缘(3)以及设置在上翼缘(2)与下翼缘(3)之间的腹板(6)，所述的上翼缘(2)埋设在钢筋混凝土板(4)的内部，所述的上翼缘(2)上设有抗剪连接件。
2.根据权利要求1所述的一种中小跨径桥梁的钢混组合板结构，其特征在于，所述的工字钢梁(1)并列设有多个，相邻的两个工字钢梁(1)之间通过下翼缘(3)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种中小跨径桥梁的钢混组合板结构，其特征在于，所述的腹板(6)的两侧均设有与腹板(6)相垂直的竖向加劲肋(7)，该竖向加劲肋(7)的顶部、底部分别与上翼缘(2)、下翼缘(3)相连。
4.根据权利要求3所述的一种中小跨径桥梁的钢混组合板结构，其特征在于，相邻的两个工字钢梁(1)之间设有横向连接梁(8)，该横向连接梁(8)的端部与竖向加劲肋(7)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种中小跨径桥梁的钢混组合板结构，其特征在于，所述的钢筋混凝土板(4)顶面及底面均设有双向钢筋(5)。
6.根据权利要求1所述的一种中小跨径桥梁的钢混组合板结构，其特征在于，所述的抗剪连接件为设置在上翼缘(2)顶部或底部的焊钉(9)。
7.根据权利要求1所述的一种中小跨径桥梁的钢混组合板结构，其特征在于，所述的抗剪连接件为设置在上翼缘(2)上的横向钢筋(10)。
8.根据权利要求1所述的一种中小跨径桥梁的钢混组合板结构，其特征在于，所述的抗剪连接件为开设在上翼缘(2)上的孔(11)。
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种中小跨径桥梁的钢混组合板结构，其特征在于，所述的钢筋混凝土板(4)的外围设有外钢板(12)，该外钢板(12)的底部与下翼缘(3)固定连接。
10.根据权利要求1至8任一项所述的一种中小跨径桥梁的钢混组合板结构，其特征在于，所述的工字钢梁(1)的底部设有支座。
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