CN108842588A - 一种装配式钢空腹夹层板桥及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式钢空腹夹层板桥及制作方法，包括夹层板桥，板桥的正面固定连接有上弦杆，所述上弦杆的内部固定连接有H形板，所述板桥的侧面固定连接有下弦杆，所述下弦杆的内部固定连接有T形板，所述板桥的正面和侧面均螺纹连接有高强螺栓，所述板桥的顶部固定连接有销钉，所述板桥的顶部且位于销钉的外表面固定连接有面板，所述板桥顶部的一侧从左往右依次固定连接有A单元、B单元和C单元，涉及夹层板桥技术领域。该装配式钢空腹夹层板桥及制作方法，达到加工制造安装简单，用钢量大幅度下降的功效，既具有横向分布荷载作用，又承担桥梁跨度方向的强度与刚度作用的单向板，具有钢板组合箱型梁相同的作用。

Description

一种装配式钢空腹夹层板桥及制作方法

技术领域

本发明涉及夹层板桥技术领域，具体为一种装配式钢空腹夹层板桥及制作方法。

背景技术

随着经济建设的发展，全国高速公路由线成网，这种单向行驶的高速道路，彼此交叉，形成立交，跨越小河，凹地亦需架桥跨越，长期以来设计者均选用桥梁结构中厚度较小（1/20~1/30）L的钢箱梁。它的力学模型为两端简支承“单向板”，钢箱梁由钢板加工而成，它由上、下面板，纵向的直腹板和斜腹板（3两侧）和横向的横隔板组成，为了保证板的局部稳定，板内侧还需网格状的加劲板，即钢箱梁均在车间由钢板切割加工，焊接成型为一段一段的运输单元，在施工现场再组装成钢箱梁，吊装就位，其施工难度大可想而知，从“向高质量发展”方向分析，将房屋建筑的钢空腹夹层板楼盖应用于小跨度（L=9m、12m、15m）桥梁结构，达到“安全、合理、先进、经济”的要求，是本发明主要特点，公路中的钢箱桥沿跨度方向两端简支承，将两端简支承钢空腹夹层板楼盖应用于钢桥结构，形成“中等跨度（L=18m、21m、24m、27m）装配式钢空腹夹层板桥”是桥梁工程中的首创。

桥梁结构不仅需要合理的结构形式优良的力学模型，其用钢量节约也是重要环节，钢箱梁虽然具有单向板的力学模型，但与正交的钢空腹夹层板楼盖比较，用钢量过大，是其难以克服的不足。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种装配式钢空腹夹层板桥及制作方法，解决了桥梁结构不仅需要合理的结构形式优良的力学模型，其用钢量节约也是重要环节，钢箱梁虽然具有单向板的力学模型，但与正交的钢空腹夹层板楼盖比较，用钢量过大的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种装配式钢空腹夹层板桥及制作方法，包括夹层板桥，所述板桥的正面固定连接有上弦杆，所述上弦杆的内部固定连接有H形板，所述板桥的侧面固定连接有下弦杆，所述下弦杆的内部固定连接有T形板，所述板桥的正面和侧面均螺纹连接有高强螺栓，所述板桥的顶部固定连接有销钉，所述板桥的顶部且位于销钉的外表面固定连接有面板，所述板桥顶部的一侧从左往右依次固定连接有A单元、B单元和C单元。

优选的，所述钢板的内表面固定连接有腹钢板网格，所述腹钢板网格包括方钢管和剪力键，所述剪力键的一侧与方钢管的一端固定连接。

优选的，两端简支承（L=9m、12m、15m）装配式钢空腹夹层板桥，采用正交正放钢空腹夹层板桥，桥面宽（含两边人行道2×1.5m=3m）设网格a=1.5m，n=7时桥面宽，b=7×1.5m=10.5m跨度方向，当m=6时，跨度L=6×1.5m=9m，车间制造的A单元4榀，B、C单元各2榀，当m=8时，L=8×1.5m=12m，A单元6榀，B、C单元各2榀，当m=10时，L=10×1.5m=15m。

优选的，正交正放钢空腹夹层板的侧面简图，它由H型钢和T型钢上、下弦及方钢管和剪力键形成空腹梁正交组成，此处m=10，L=10×1.5m=15m。

优选的，跨度方向上、下弦采用小型H型钢，其桥面宽度方向采用小型T型钢，其交叉节点采用方钢管，要求钢管净高h0与方钢管净宽B之比h0/B≤1。

本发明还公开了一种装配式钢空腹夹层板桥及制作方法，具体包括如下步骤：

步骤一、采用房屋建筑新型装配式正交正放钢空腹夹层板楼盖取代两端简支承小跨度（L=9m、12m、15m）的钢板组合箱型梁在结构力学模型不变的条件下。

步骤二、小跨度（L=9m、12m、15m）两端简支承的钢空腹夹层板桥，它沿跨度方向的上、下弦采用小型H型钢，其沿桥面宽度方向上、下弦采用T型钢，通过由方钢管组成的剪力键形成正交空腹网格。

步骤三、正交正放钢空腹夹层板桥，其上弦H钢翼缘顶部打销钉后浇制钢筋混凝土桥面板，形成钢—混凝土组合空腹夹层单向板。

步骤四、小跨度正交正放钢空腹夹层板桥的方钢管剪力键由方钢管构成，其净高h0与方钢管宽度B之比，h0/B≤1，桥面钢结构厚度h=(1/20~1/23)L（L为桥的简支跨度）。

步骤五、由钢空腹梁正交组成的空腹夹层板桥，在车间按单元加工，运往工地组成网格空腹板桥，它的原材料主要是市场上的钢型材，无需大量的钢板在车间加工成型，由于结构网格化和空腹化，结构用钢量与相同的钢箱梁比较大幅度下降，如两端简支承L=24m钢箱梁平均用钢量（350kg/m2~400kg/m2），采用相同跨度空腹夹层板桥，其平均用钢量（150kg/m2~160kg/m2），用钢量下降（2.34~2.5倍）。

（三）有益效果

本发明提供了一种装配式钢空腹夹层板桥及制作方法。具备以下有益效果：该装配式钢空腹夹层板桥及制作方法，通过板桥的正面固定连接有上弦杆，上弦杆的内部固定连接有H形板，板桥的侧面固定连接有下弦杆，下弦杆的内部固定连接有T形板，板桥的正面和侧面均螺纹连接有高强螺栓，板桥的顶部固定连接有销钉，板桥的顶部且位于销钉的外表面固定连接有面板，板桥顶部的一侧从左往右依次固定连接有A单元、B单元和C单元，达到加工制造安装简单，用钢量大幅度下降的功效，既具有横向分布荷载作用，又承担桥梁跨度方向的强度与刚度作用的单向板，具有钢板组合箱型梁相同的作用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明板桥结构的后视图；

图3为本发明结板桥结构的剖视图；

图4为本发明方钢管和剪力键结构的俯视图；

图5为本发明夹层板桥结构的局部侧视图。

图中，1-夹层板桥、2-上弦杆、3-H形板、4-下弦杆、5-T形板、6-高强螺栓、7-销钉、8-面板、9-A单元、10-B单元、11-C单元、12-腹钢板网格、13-方钢管、14-剪力键。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种装配式钢空腹夹层板桥及制作方法，包括夹层板桥1，剪力键（14夹层板桥7的内表面固定连接有腹钢板网格12，剪力键（14腹钢板网格12包括方钢管13和剪力键14，剪力键（14剪力键14的一侧与方钢管13的一端固定连接，两端简支承（L=9m、12m、15m）装配式钢空腹夹层板桥1，采用正交正放钢空腹夹层板桥1，桥面宽（含两边人行道2×1.5m=3m）设网格a=1.5m，n=7时桥面宽，b=7×1.5m=10.5m跨度方向，当m=6时，跨度L=6×1.5m=9m，车间制造的A单元4榀，B、C单元各2榀，当m=8时，L=8×1.5m=12m，A单元6榀，B、C单元各2榀，当m=10时，L=10×1.5m=15m，剪力键（14板桥1的正面固定连接有上弦杆2，剪力键（14上弦杆2的内部固定连接有H形板3，剪力键（14板桥1的侧面固定连接有下弦杆4，剪力键（14下弦杆4的内部固定连接有T形板5，剪力键（14板桥1的正面和侧面均螺纹连接有高强螺栓6，剪力键（14板桥1的顶部固定连接有销钉7，剪力键（14板桥1的顶部且位于销钉7的外表面固定连接有面板8，剪力键（14板桥1顶部的一侧从左往右依次固定连接有A单元9、B单元10和C单元11，正交正放钢空腹夹层板的侧面简图，它由H型钢和T型钢上、下弦及方钢管13和剪力键14形成空腹梁正交组成，此处m=10，L=10×1.5m=15m，跨度方向上、下弦采用小型H型钢，其桥面宽度方向采用小型T型钢，其交叉节点采用方钢管13，要求钢管净高h0与方钢管净宽B之比h0/B≤1，达到加工制造安装简单，用钢量大幅度下降的功效，既具有横向分布荷载作用，又承担桥梁跨度方向的强度与刚度作用的单向板，具有钢板组合箱型梁相同的作用。

本发明还公开了一种装配式钢空腹夹层板桥及制作方法，具体包括如下步骤：

步骤一、采用房屋建筑新型装配式正交正放钢空腹夹层板楼盖取代两端简支承小跨度（L=9m、12m、15m）的钢板组合箱型梁在结构力学模型不变的条件下；

步骤二、小跨度（L=9m、12m、15m）两端简支承的钢空腹夹层板桥1，它沿跨度方向的上、下弦采用小型H型钢，其沿桥面宽度方向上、下弦采用T型钢，通过由方钢管组成的剪力键形14成正交空腹网格；

步骤三、正交正放钢空腹夹层板桥1，其上弦H钢翼缘顶部打销钉后浇制钢筋混凝土桥面板，形成钢—混凝土组合空腹夹层单向板；

步骤四、小跨度正交正放钢空腹夹层板桥1的方钢管剪力键由方钢管13构成，其净高h0与方钢管宽度B之比，h0/B≤1，桥面钢结构厚度h=(1/20~1/23)L（L为桥的简支跨度）；

步骤五、由钢空腹梁正交组成的空腹夹层板桥1，在车间按单元加工，运往工地组成网格空腹板桥，它的原材料主要是市场上的钢型材，无需大量的钢板在车间加工成型，由于结构网格化和空腹化，结构用钢量与相同的钢箱梁比较大幅度下降，如两端简支承L=24m钢箱梁平均用钢量（350kg/m2~400kg/m2），采用相同跨度空腹夹层板桥1，其平均用钢量（150kg/m2~160kg/m2），用钢量下降（2.34~2.5倍）。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种装配式钢空腹夹层板桥及制作方法，包括夹层板桥（1），其特征在于：所述板桥（1）的正面固定连接有上弦杆（2），所述上弦杆（2）的内部固定连接有H形板（3），所述板桥（1）的侧面固定连接有下弦杆（4），所述下弦杆（4）的内部固定连接有T形板（5），所述板桥（1）的正面和侧面均螺纹连接有高强螺栓（6），所述板桥（1）的顶部固定连接有销钉（7），所述板桥（1）的顶部且位于销钉（7）的外表面固定连接有面板（8），所述板桥（1）顶部的一侧从左往右依次固定连接有A单元（9）、B单元（10）和C单元（11）。

2.根据权利要求1所述的一种装配式钢空腹夹层板桥及制作方法，其特征在于：所述夹层板桥（1）的内表面固定连接有腹钢板网格（12），所述腹钢板网格（12）包括方钢管（13）和剪力键（14），所述剪力键（14）的一侧与方钢管（13）的一端固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种装配式钢空腹夹层板桥及制作方法，其特征在于：两端简支承（L=9m、12m、15m）装配式钢空腹夹层板桥（1），采用正交正放钢空腹夹层板桥（1），桥面宽（含两边人行道2×1.5m=3m）设网格a=1.5m，n=7时桥面宽，b=7×1.5m=10.5m跨度方向，当m=6时，跨度L=6×1.5m=9m，车间制造的A单元4榀，B、C单元各2榀，当m=8时，L=8×1.5m=12m，A单元6榀，B、C单元各2榀，当m=10时，L=10×1.5m=15m。

4.根据权利要求1所述的一种装配式钢空腹夹层板桥及制作方法，其特征在于：正交正放钢空腹夹层板的侧面简图，它由H型钢和T型钢上、下弦及方钢管（13）和剪力键（14）形成空腹梁正交组成，此处m=10，L=10×1.5m=15m。

5.根据权利要求1所述的一种装配式钢空腹夹层板桥及制作方法，其特征在于：跨度方向上、下弦采用小型H型钢，其桥面宽度方向采用小型T型钢，其交叉节点采用方钢管（13），要求钢管净高h0与方钢管净宽B之比h0/B≤1。

6.根据权利要求1所述的一种回流炉气体控制系统的使用方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

步骤一、采用房屋建筑新型装配式正交正放钢空腹夹层板楼盖取代两端简支承小跨度（L=9m、12m、15m）的钢板组合箱型梁在结构力学模型不变的条件下；

步骤二、小跨度（L=9m、12m、15m）两端简支承的钢空腹夹层板桥（1），它沿跨度方向的上、下弦采用小型H型钢，其沿桥面宽度方向上、下弦采用T型钢，通过由方钢管组成的剪力键（14）形成正交空腹网格；

步骤三、正交正放钢空腹夹层板桥（1），其上弦H钢翼缘顶部打销钉后浇制钢筋混凝土桥面板，形成钢—混凝土组合空腹夹层单向板；

步骤四、小跨度正交正放钢空腹夹层板桥（1）的方钢管剪力键由方钢管构（13）成，其净高h0与方钢管宽度B之比，h0/B≤1，桥面钢结构厚度h=(1/20~1/23)L（L为桥的简支跨度）；

步骤五、由钢空腹梁正交组成的空腹夹层板桥（1），在车间按单元加工，运往工地组成网格空腹板桥，它的原材料主要是市场上的钢型材，无需大量的钢板在车间加工成型，由于结构网格化和空腹化，结构用钢量与相同的钢箱梁比较大幅度下降，如两端简支承L=24m钢箱梁平均用钢量（350kg/m2~400kg/m2），采用相同跨度空腹夹层板桥（1），其平均用钢量（150kg/m2~160kg/m2），用钢量下降（2.34~2.5倍）。