CN110130208A - 一种用于钢混组合桥梁的角钢连接件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于钢混组合桥梁的角钢连接件，包括固定设置于钢结构腹板顶端和/或底端的翼缘板，所述翼缘板与钢结构腹板的延伸方向平行，所述翼缘板水平布置。所述翼缘板的上表面沿钢结构腹板延伸方向固定设有多组横向角钢，每组横向角钢包括一个第一横向角钢和一个第二横向角钢，第一横向角钢及第二横向角钢的水平边相对设置且与翼缘板平行，每个横向角钢的延伸方向与翼缘板的延伸方向垂直以承担垂直钢结构腹板方向的纵向剪力；相邻两组横向角钢之间设有一组纵向角钢。本发明能够在承受横向剪切力及纵向剪切力的方向进行结构增强，能够在结合部承受剪切力时实现连接件的整体受力，抗剪切性能较好，同时增强钢混结合部位抵抗角隅弯矩的能力。
Description
技术领域
本发明属于桥梁技术领域，具体涉及一种用于钢混组合桥梁的角钢连接件。
背景技术
对于钢混组合结构桥梁，钢结构腹板与混凝土顶板或底板的结合部直接关系到组合结构桥梁的承载力和安全性，结合部构造需能抵抗结构中钢结构腹板和混凝土材料两者间的水平剪切力，确保组合结构受力时，两种不同材料共同承受荷载,这是钢混组合结构桥梁设计、建造中非常关键的技术环节。
常用的连接件按照抗剪刚度的不同，可以分成：刚性连接件、弹性连接件、柔性连接件等,主要有嵌入型和翼缘型两大类，具体有钢筋连接件、型钢连接件、栓钉连接件、开孔钢板连接件等。大部分连接件往往注重纵向或横向其中一个方向的抗剪能力增强，另一正交方向抗剪能力则相对偏弱。对于钢腹板或纵向钢梁间距较大时，钢腹板或钢纵梁与混凝土顶、底板间承受的纵向、横向剪力及角隅弯矩都可能较大，对于这种情况，需要提出一种可同时增强纵向、横向抗剪能力及抗角隅弯矩抵抗能力的连接构造，以保证该类钢混组合桥梁的结构安全。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种用于钢混组合桥梁的角钢连接件，能够在承受横向剪切力及纵向剪切力的方向进行结构增强，同时增强抵抗角隅弯矩的能力，能够在结合部承受剪切力和角隅弯矩时实现连接件的整体受力，抗剪切、抗弯性能较好。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种用于钢混组合桥梁的角钢连接件，包括固定设置于钢结构腹板顶端和/或底端的翼缘板，所述翼缘板与钢结构腹板的延伸方向平行，所述翼缘板水平布置。
所述翼缘板中背离钢结构腹板的表面沿钢结构腹板延伸方向固定设有多组横向角钢，每组横向角钢包括一个第一横向角钢和一个第二横向角钢，第一横向角钢及第二横向角钢的水平边相对设置且与翼缘板平行，每个横向角钢的延伸方向与翼缘板的延伸方向垂直以承担垂直钢结构腹板方向的纵向剪力。每组横向角钢中水平边相对设置使得每组横向角钢之间翼缘板上有足够的空间来设置纵向角钢。
采用多组横向角钢，每个横向角钢的延伸方向与翼缘板的延伸方向垂直，垂直横向角钢延伸方向具有较强抗剪能力，这种设置方式能够增强结合部承受纵向剪切力的能力。
相邻两组横向角钢之间设有一组纵向角钢，每组纵向角钢包括一个第一纵向角钢和一个第二纵向角钢，第一纵向角钢及第二纵向角钢的水平边相背离设置且与翼缘板平行，每个纵向角钢的延伸方向与翼缘板的延伸方向平行以承担平行钢结构腹板方向的横向剪力。这样两竖直边间距较小，其间浇筑的混凝土可与角钢竖直边及U形钢筋水平段形成局部加强，抵抗横向剪切力。
采用多组纵向角钢，每个纵向角钢的延伸方向与翼缘板的延伸方向相同，垂直纵向角钢的延伸方向具有较强抗剪能力，这种设置方式能够增强结合部承受横向剪切力的能力。
第一横向角钢、第二横向角钢、第一纵向角钢及第二纵向角钢的水平边分别与翼缘板固定连接。
这种方式使得混凝土顶板或底板及钢结构腹板之间的结合部形成一个整体。
进一步，所述横向角钢的竖直边均设置有至少两个开孔，每个开孔中设有一根贯穿钢筋，所述贯穿钢筋依次穿过相邻横向角钢中轴线重合的开孔。
采用开孔结构及贯穿钢筋，多个横向角钢能够形成一个整体，在翼缘板上部浇筑混凝土后更能使得多个横向角钢紧密配合，同时受力，多个横向角钢整体受力的方式提高了结合部抗纵向剪切力的能力。
进一步，所述纵向角钢的竖直边均设置有一个通孔，同组纵向角钢中通孔的轴线重合，同组纵向角钢的通孔中穿设有一个U型钢筋，所述U型钢筋的两平行段竖直布置且朝着远离钢结构腹板的方向伸出。
采用通孔及U型钢筋，同一组纵向角钢为一个整体，第一纵向角钢及第二纵向角钢同时承担横向剪切力；在翼缘板上部浇筑混凝土后更能使得多个纵向角钢紧密配合，同时受力，多个纵向角钢同时受力的方式提高了结合部抗横向剪切力的能力。
同时，纵向角钢中通孔处U型钢筋与混凝土构成的剪力销能够与横向角钢一起承受纵向剪切力，提高了结合部承受纵向剪切力的能力。横向角钢中开孔处的贯穿钢筋与混凝土构成的剪力销能够与纵向角钢一起承受横向剪切力，提高了结合部承受横向剪切力的能力。
进一步，所述纵向钢板的竖直边位于两个贯穿钢筋之间，贯穿钢筋位于U型钢筋的两个平行段之间。
进一步，所述U型钢筋的两平行段的末端与翼缘板的距离大于横向角钢及纵向角钢的竖直边高度。
本发明的有益效果：
1)采用多组横向角钢，每个横向角钢的延伸方向与翼缘板的延伸方向垂直，垂直横向角钢延伸方向具有较强抗剪能力，这种设置方式能够增强结合部承受纵向剪切力的能力。
2)采用多组纵向角钢，每个纵向角钢的延伸方向与翼缘板的延伸方向相同，垂直纵向角钢的延伸方向具有较强抗剪能力，这种设置方式能够增强结合部承受横向剪切力的能力。
3)采用开孔结构及贯穿钢筋，多个横向角钢能够形成一个整体，在翼缘板上部浇筑混凝土后更能使得多个横向角钢紧密配合，同时受力，多个横向角钢整体受力的方式提高了结合部抗纵向剪切力的能力。
4)采用通孔及U型钢筋，同一组纵向角钢为一个整体，第一纵向角钢及第二纵向角钢同时承担横向剪切力；在翼缘板上部浇筑混凝土后更能使得多个纵向角钢紧密配合，同时受力，多个纵向角钢同时受力的方式提高了结合部抗横向剪切力的能力。
5)纵向角钢中通孔处U型钢筋与混凝土构成的剪力销能够与横向角钢一起承受纵向剪切力，提高了结合部承受纵向剪切力的能力。横向角钢中开孔处的贯穿钢筋与混凝土构成的剪力销能够与纵向角钢一起承受横向剪切力，提高了结合部承受横向剪切力的能力。
6)纵向角钢处设置的U型钢筋的竖直段为竖向钢筋，可协助抵抗钢结构腹板与混凝土顶板、底板连接处的角隅弯矩。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
图1为本发明实施例中整体结构轴测图；
图2为本发明实施例中整体结构俯视图；
图3为本发明实施例中整体结构左视图；
图4为本发明实施例中整体结构主视图。
图中：1、U型钢筋；2、贯穿钢筋；3、第一横向角钢；4、第二横向角钢；5、翼缘板；6、第一纵向角钢；7、第二纵向角钢；8、钢结构腹板。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要指出的是，本发明中横向角钢及纵向角钢指的都是普通的角钢，贯穿钢筋为普通钢筋。将垂直与腹板的方向(与桥梁延伸方向垂直)定义为横向，将与腹板延伸方向相同(与桥梁延伸方向相同)的方向定义为纵向。
每组横向角钢中两个角钢沿横向延伸；每组纵向角钢中的两个角钢纵向延伸。
角钢具有相互垂直且固定连接的两个边，本发明中将与翼缘板平行的边定义为水平边，将与翼缘板垂直的边定义为竖直边。
本发明的一种典型实施方式中，如图1-4所示，一种用于钢混组合桥梁的角钢连接件，包括固定设置于钢结构腹板8顶端和/或底端的翼缘板5，所述翼缘板5与钢结构腹板8的延伸方向平行，所述翼缘板5水平布置。
具体的，翼缘板5与钢结构腹板8的顶端面或底端面通过焊接的方式固定连接，在另外一些实施方式中，此处不受限制。
所述翼缘板5中背离钢结构腹板8的表面沿钢结构腹板8延伸方向固定设有多组横向角钢，每组横向角钢包括一个第一横向角钢3和一个第二横向角钢4，第一横向角钢3及第二横向角钢4的水平边相对设置且与翼缘板5平行，每个横向角钢的延伸方向与翼缘板5的延伸方向垂直以承担垂直钢结构腹板8方向的纵向剪力；
相邻两组横向角钢之间设有一组纵向角钢，每组纵向角钢包括一个第一纵向角钢6和一个第二纵向角钢7，第一纵向角钢6及第二纵向角钢7的水平边相背离设置且与翼缘板5平行，每个纵向角钢的延伸方向与翼缘板5的延伸方向平行以承担平行钢结构腹板8方向的横向剪力；
第一横向角钢3、第二横向角钢4、第一纵向角钢6及第二纵向角钢7的水平边分别与翼缘板5固定连接。
具体的，第一横向角钢3、第二横向角钢4、第一纵向角钢6及第二纵向角钢7分别通过焊接的方式与翼缘板5固定连接，在另外一些实施方式中，翼缘板5可以通过螺栓与第一横向角钢3、第二横向角钢4、第一纵向角钢6及第二纵向角钢7固定连接，此处不受限制，可由本领域技术人员自行设置。
进一步，所述横向角钢的竖直边均设置有至少两个开孔，每个开孔中设有一根贯穿钢筋，所述贯穿钢筋依次穿过相邻横向角钢中轴线重合的开孔。
具体的，贯穿钢筋2及开孔的横截面为圆形以方便制作和安装；在另外一些实施方式中，横截面形状不受限制，可由本领域技术人员自行设置。
进一步，所述纵向角钢的竖直边均设置有一个通孔，同组纵向角钢中通孔的轴线重合，同组纵向角钢的通孔中穿设有一个U型钢筋1，所述U型钢筋1的两平行段竖直布置且朝着远离钢结构腹板8的方向伸出。
具体的，通孔的横截面为圆形，所述U型钢筋1的横截面为圆形。
进一步，所述纵向钢板的竖直边位于两个贯穿钢筋2之间，贯穿钢筋2位于U型钢筋1的两个平行段之间。
进一步，所述U型钢筋1的两平行段的末端与翼缘板5的距离大于横向角钢及纵向角钢的竖直边高度。
进一步，所述开孔距离翼缘板5的距离大于通孔距离翼缘板5的距离。
具体的，开孔及通孔在竖直方向能够错开一定的高度，以方便U型钢筋1和贯穿钢筋2的安装。
进一步，多组横向角钢在翼缘板5延伸方向的投影重合；每组纵向角钢在垂直翼缘板5延伸方向的投影重合。
工作原理：纵向水平剪力由横向角钢的竖直边及纵向角钢中通孔处钢U型筋与混凝土构成的剪力销共同承担。
横向水平剪力由纵向角钢的竖直边及横向角钢开孔处贯穿钢筋2与混凝土构成的剪力销共同承担。
同时，纵向角钢处设置的U形钢筋的竖直段为竖向钢筋，可协助抵抗钢结构腹板8与混凝土顶、底板连接处的角隅弯矩。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (7)
1.一种用于钢混组合桥梁的角钢连接件，其特征在于，包括固定设置于钢结构腹板顶端和/或底端的翼缘板，所述翼缘板与钢结构腹板的延伸方向平行，所述翼缘板水平布置；
所述翼缘板中背离钢结构腹板的表面沿钢结构腹板延伸方向固定设有多组横向角钢，每组横向角钢包括一个第一横向角钢和一个第二横向角钢，第一横向角钢及第二横向角钢的水平边相对设置且与翼缘板平行，每个横向角钢的延伸方向与翼缘板的延伸方向垂直以承担垂直钢结构腹板方向的纵向剪力；
相邻两组横向角钢之间设有一组纵向角钢，每组纵向角钢包括一个第一纵向角钢和一个第二纵向角钢，第一纵向角钢及第二纵向角钢的水平边相背离设置且与翼缘板平行，每个纵向角钢的延伸方向与翼缘板的延伸方向平行以承担平行钢结构腹板方向的横向剪力；
第一横向角钢、第二横向角钢、第一纵向角钢及第二纵向角钢的水平边分别与翼缘板固定连接。
2.根据权利要求1所述的用于钢混组合桥梁的角钢连接件，其特征在于，所述横向角钢的竖直边均设置有至少两个开孔，每个开孔中设有一根贯穿钢筋，所述贯穿钢筋依次穿过相邻横向角钢中轴线重合的开孔。
3.根据权利要求2所述的用于钢混组合桥梁的角钢连接件，其特征在于，所述纵向角钢的竖直边均设置有一个通孔，同组纵向角钢中通孔的轴线重合，同组纵向角钢的通孔中穿设有一个U型钢筋，所述U型钢筋的两平行段竖直布置且朝着远离钢结构腹板的方向伸出。
4.根据权利要求3所述的用于钢混组合桥梁的角钢连接件，其特征在于，所述纵向钢板的竖直边位于两个贯穿钢筋之间，贯穿钢筋位于U型钢筋的两个平行段之间。
5.根据权利要求3所述的用于钢混组合桥梁的角钢连接件，其特征在于，所述U型钢筋的两平行段的末端与翼缘板的距离大于横向角钢及纵向角钢的竖直边高度。
6.根据权利要求3所述的用于钢混组合桥梁的角钢连接件，其特征在于,所述开孔距离翼缘板的距离大于通孔距离翼缘板的距离。
7.根据权利要求3所述的用于钢混组合桥梁的角钢连接件，其特征在于,多组横向角钢在翼缘板延伸方向的投影重合；每组纵向角钢在垂直翼缘板延伸方向的投影重合。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 250031 Shandong Province Flyover District of Ji'nan city Shanxi Road No. 576. Applicant after: Shandong transportation planning and Design Institute Co.,Ltd. Address before: 250031 Shandong Province Flyover District of Ji'nan city Shanxi Road No. 576. Applicant before: SHANDONG PROVINCIAL COMMUNICATIONS PLANNING AND DESIGN INSTITUTE |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 250031 No. 576 Wushanxi Road, Tianqiao District, Jinan City, Shandong Province Applicant after: Shandong transportation planning and Design Institute Group Co.,Ltd. Address before: 250031 No. 576 Wushanxi Road, Tianqiao District, Jinan City, Shandong Province Applicant before: Shandong transportation planning and Design Institute Co.,Ltd. |