CN109518588A - 一种新型的板-桁结合梁及其施工方法 - Google Patents

一种新型的板-桁结合梁及其施工方法 Download PDF

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曾永平
陈克坚
徐昕宇
陶奇
陈星宇
郑晓龙
杨国静
苏延文
董俊
庞林
周川江
颜永逸
刘力维
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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
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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
    • E01D21/00—Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges

Abstract

本发明公开了一种新型的板‑桁结合梁及其施工方法，板‑桁结合梁包括混凝土面板和钢桁梁，钢桁梁包括下弦杆和腹杆，混凝土面板和腹杆之间连接有剪力连接件；施工方法为加工下弦杆、腹杆和上弦杆，形成钢桁梁；在钢桁梁上安装剪力连接件；在钢桁梁上方绑扎钢筋并现浇混凝土，形成混凝土面板；待混凝土达到设计强度后，完全拆除上弦杆，或部分拆除上弦杆，保留位于两个腹杆相交处的上弦杆。本发明充分利用混凝土面板的抗压性能，将混凝土面板和钢桁梁之间通过剪力连接件连接在一起，混凝土面板参与受力与传力，因此，在满足桥梁强度、刚度要求等情况下，可减小钢桁梁上弦杆的截面尺寸，甚至可以在成桥后，将上弦杆拆除，大大节约用钢量。

Description

一种新型的板-桁结合梁及其施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域，特别涉及一种新型的板-桁结合梁及其施工方法。
背景技术
在现有的板-桁结合梁中，钢桁梁为主要受力构件，在设计时，往往保守地考虑上部混凝土面板不参与受力，仅考虑钢桁梁的受力，此时，设计出的钢桁梁结构往往较为粗壮，杆件的截面面积较大。进一步的，在此种设计方法中，上部混凝土面板还相当于增加了桥梁的自重，从而进一步增大了钢桁梁杆件的截面积，大大增加了钢材用量，造成了施工成本的上升。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种新型的板-桁结合梁及其施工方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种新型的板-桁结合梁，包括混凝土面板和钢桁梁，所述钢桁梁包括下弦杆和腹杆，所述混凝土面板和所述腹杆之间连接有剪力连接件。
本发明充分利用混凝土面板的抗压性能，将混凝土面板和钢桁梁之间通过剪力连接件连接在一起，混凝土面板参与受力与传力，因此，在满足桥梁强度、刚度要求等情况下，可减小钢桁梁上弦杆的截面尺寸，甚至可以在成桥后，将上弦杆拆除，可以有效减小钢桁梁的自重，提高桥梁的载重量，而且可以大大节约用钢量，被拆除的上弦杆能够回收重复利用，节约资源。
优选的，所述钢桁梁还包括上弦杆，所述上弦杆的截面积小于所述下弦杆的截面积，在满足桥梁刚度、强度等要求下，可以尽量减小尺寸，以达到减少用钢量的目的。
优选的，所述上弦杆为分段式结构，所述上弦杆包括若干段上弦杆单元，每段所述上弦杆单元位于两个所述腹杆的相交处，可以仅在两个所述腹杆的相交处设置上弦杆，拆除其他区域的上弦杆，以达到减少用钢量的目的。
优选的，所述上弦杆由若干段上弦杆单元和若干段连接单元可拆卸式拼装而成，上弦杆设计成可拆卸式结构，方便在成桥后，拆除多余的上弦杆。
优选的，所述混凝土面板和所述腹杆之间连接有剪力连接件可替换为，所述混凝土面板和所述上弦杆之间连接有剪力连接件。
优选的，所述剪力连接件采用集束式布置，集束式布置时，混凝土面板可以采用预制施工，相对于现浇施工在经济性、施工性、工期方面都有较大的优势，大大减少了施工工作量。
优选的，所述钢桁梁采用耐候钢制作而成，无需现场涂装，减少了施工工序，适用于恶劣环境施工。
本发明还公开了一种新型的板-桁结合梁的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：加工下弦杆、腹杆和上弦杆，形成钢桁梁；
步骤二：在所述钢桁梁上安装剪力连接件；
步骤三：在所述钢桁梁上方绑扎钢筋并现浇混凝土，形成混凝土面板；
步骤四：待混凝土面板达到设计强度后，完全拆除所述上弦杆，或部分拆除所述上弦杆，保留位于两个所述腹杆相交处的上弦杆。
本发明所述的施工方法，在加工钢桁梁时保留上弦杆，可以增强钢桁梁的整体稳定性，同时也有利于上部混凝土面板的施工，在混凝土面板成型后，再拆除上弦杆，则有利于减少钢材用量，减少施工成本。整个施工过程工序简单，施工工作量小。
优选的，所述步骤三可替换为：预制加工混凝土面板，并在混凝土面板上预留用于安装剪力连接件的安装孔，将所述混凝土面板放置于所述钢桁梁上方，所述剪力连接件穿过所述安装孔，最后向所述安装孔现浇混凝土。混凝土面板采用预制加工，有利于减少现场施工工作量，加快施工进程，减少施工成本。
优选的，所述步骤一中，所述上弦杆由若干段上弦杆单元和若干段连接单元可拆卸式拼装而成，所述步骤四中，待混凝土达到设计强度后，拆除所述连接单元，施工方便，且连接单元可重复利用。
与现有技术相比，本发明所述的板-桁结合梁的有益效果：
本发明充分利用混凝土面板的抗压性能，将混凝土面板和钢桁梁之间通过剪力连接件连接在一起，混凝土面板参与受力与传力，因此，在满足桥梁强度、刚度要求等情况下，可减小钢桁梁上弦杆的截面尺寸，甚至可以在成桥后，将上弦杆拆除，可以有效减小钢桁梁的自重，提高桥梁的载重量，而且可以大大节约用钢量，被拆除的上弦杆能够回收重复利用，节约资源。
与现有技术相比，本发明所述的板-桁结合梁的施工方法的有益效果：
本发明所述的施工方法，在加工钢桁梁时保留上弦杆，可以增强钢桁梁的整体稳定性，同时也有利于上部混凝土面板的施工，在混凝土面板成型后，再拆除上弦杆，则有利于减少钢材用量，减少施工成本。整个施工过程工序简单，施工工作量小。
附图说明：
图1是本发明实施例1所述的一种新型的板-桁结合梁的结构示意图。
图2是本发明实施例1所述的剪力连接件的布置示意图。
图3是本发明实施例1所述的一种新型的板-桁结合梁的零件爆炸图。
图4是本发明实施例2所述的一种新型的板-桁结合梁的结构示意图。
图5是本发明实施例3所述的一种新型的板-桁结合梁的结构示意图。
图6是本发明实施例4所述步骤一的示意图。
图7是本发明实施例4所述步骤二的示意图。
图8是本发明实施例4所述步骤三的示意图。
图9是本发明实施例6所述的上弦杆的示意图。
图中标记：1-混凝土面板，2-钢桁梁，21-下弦杆，22-腹杆，23-上弦杆，231-上弦杆单元，232-连接单元，3-剪力连接件。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图1-图3所示，一种新型的板-桁结合梁，包括混凝土面板1和钢桁梁2，所述钢桁梁2采用耐候钢制作而成，所述钢桁梁2包括下弦杆21和腹杆22，所述混凝土面板1和所述腹杆22之间连接有剪力连接件3，所述剪力连接件3采用集束式布置，所述剪力连接件3可以是刚强度螺栓、型钢、剪力钉等。
实施例2
如图4所示，本实施例与实施例1的区别在于，所述钢桁梁2还包括上弦杆23，所述上弦杆23的截面积小于所述下弦杆21的截面积，所述剪力连接件3设置在所述上弦杆23上。
实施例3
如图5所示，本实施例与实施例1的区别在于，所述钢桁梁2包括若干段上弦杆单元231，每段所述上弦杆单元231位于两个所述腹杆22的相交处，所述剪力连接件3设置在所述上弦杆单元231处。
实施例4
一种新型的板-桁结合梁的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：如图6所示，加工下弦杆21、腹杆22和上弦杆23，形成钢桁梁2；
步骤二：如图7所示，在所述钢桁梁2上安装剪力连接件3；
步骤三：如图8所示，在所述钢桁梁2上方绑扎钢筋并现浇混凝土，形成混凝土面板1，此时，混凝土面板1通过剪力连接件3与所述上弦杆23相连接；
步骤四：待混凝土面板1达到设计强度后，可以完全拆除所述上弦杆23(如图1所示)，或部分拆除所述上弦杆23，保留位于两个所述腹杆22相交处的上弦杆单元231(如图5所示)，也可以不拆除所述上弦杆23(此时，上弦杆23的截面尺寸可以做到非常小，如图4所示)。
实施例5
本实施例与实施例4的区别在于，所述混凝土面板1采用预制件，即所述步骤三可替换为：预制加工混凝土面板1，并在混凝土面板1上预留用于安装剪力连接件3的安装孔，将所述混凝土面板1放置于所述钢桁梁2上方，所述剪力连接件3穿过所述安装孔，最后向所述安装孔现浇混凝土，形成紧密连接。
实施例6
如图9所示，本实施例与实施例4的区别在于，所述步骤一中，所述上弦杆23由若干段上弦杆单元231和若干段连接单元232可拆卸式拼装而成，所述步骤四中，待混凝土达到设计强度后，直接拆除不需要的所述连接单元232。
以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种新型的板-桁结合梁，其特征在于，包括混凝土面板(1)和钢桁梁(2)，所述钢桁梁(2)包括下弦杆(21)和腹杆(22)，所述混凝土面板(1)和所述腹杆(22)之间连接有剪力连接件(3)。
2.根据权利要求1所述的一种新型的板-桁结合梁，其特征在于，所述钢桁梁(2)还包括上弦杆(23)，所述上弦杆(23)的截面积小于所述下弦杆(21)的截面积。
3.根据权利要求2所述的一种新型的板-桁结合梁，其特征在于，所述上弦杆(23)为分段式结构，所述上弦杆(23)包括若干段上弦杆单元(231)，每段所述上弦杆单元(231)位于两个所述腹杆(22)的相交处。
4.根据权利要求3所述的一种新型的板-桁结合梁，其特征在于，所述上弦杆(23)由若干段上弦杆单元(231)和若干段连接单元(232)可拆卸式拼装而成。
5.根据权利要求2所述的一种新型的板-桁结合梁，其特征在于，所述混凝土面板(1)和所述腹杆(22)之间连接有剪力连接件(3)可替换为，所述混凝土面板(1)和所述上弦杆(23)之间连接有剪力连接件(3)。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种新型的板-桁结合梁，其特征在于，所述剪力连接件(3)采用集束式布置。
7.根据权利要求1-5任一所述的一种新型的板-桁结合梁，其特征在于，所述钢桁梁(2)采用耐候钢制作而成。
8.一种新型的板-桁结合梁的施工方法，其特征在于，施工如权利要求1-6任一所述的一种新型的板-桁结合梁，包括以下步骤：
步骤一：加工下弦杆(21)、腹杆(22)和上弦杆(23)，形成钢桁梁(2)；
步骤二：在所述钢桁梁(2)上安装剪力连接件(3)；
步骤三：在所述钢桁梁(2)上方绑扎钢筋并现浇混凝土，形成混凝土面板(1)；
步骤四：待混凝土面板(1)达到设计强度后，完全拆除所述上弦杆(23)，或部分拆除所述上弦杆(23)，保留位于两个所述腹杆(22)相交处的上弦杆(23)。
9.根据权利要求7所述的一种新型的板-桁结合梁的施工方法，其特征在于，所述步骤三可替换为：预制加工混凝土面板(1)，并在混凝土面板(1)上预留用于安装剪力连接件(3)的安装孔，将所述混凝土面板(1)放置于所述钢桁梁(2)上方，所述剪力连接件(3)穿过所述安装孔，最后向所述安装孔现浇混凝土。
10.根据权利要求7所述的一种新型的板-桁结合梁的施工方法，其特征在于，所述步骤一中，所述上弦杆(23)由若干段上弦杆单元(231)和若干段连接单元(232)可拆卸式拼装而成，所述步骤四中，待混凝土达到设计强度后，拆除所述连接单元(232)。
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