CN111794072B - 一种钢、混凝土组合梁 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种钢、混凝土组合梁，包括工字型的钢梁和混凝土板，所述钢梁包括上支撑板、下支撑板和连接板，所述上支撑板和下支撑板呈相互平行设置，所述连接板沿竖直方向设置，所述连接板的顶部与上支撑板的底部连接，所述连接板的底部与下支撑板的顶部连接；所述上支撑板的顶部设有多组剪力连接组件，所述混凝土板位于上支撑板顶部，且所述上支撑板通过剪力连接组件与混凝土板固定连接，所述上支撑板和下支撑板之间还设有用于提升钢梁强度的辅助支撑件。本申请能够使得组合梁具有良好的抗拉性能和优异的抗压性能，达到提升施工质量的效果。

Description

一种钢、混凝土组合梁

技术领域

本申请涉及桥梁及土木建筑领域，尤其是涉及一种钢、混凝土组合梁。

背景技术

目前，城市高架桥和跨线桥梁还以支架现浇的混凝土梁为主。这种施工方法因需要在道路上搭设支架，会极大地影响交通状况。漫长的施工期给人们的出行带来了不便，增加了出行时间和油耗，增加了社会成本。

采用预制安装施工法是提高桥梁质量，加快施工进度，节约建造成本的途径。预制构件中的钢—混凝土组合结构，因吊装重量轻，梁高低，外形美观，使该建造方法成为城市桥梁的首选。钢—混凝土组合结构是基于钢结构和混凝土结构发展起来的一种性能优化的结构形式。通过合理的设计，这种结构形式能更好的发挥钢材抗拉和混凝土抗压的材料特性，提高了材料的利用效率，且方便施工，在桥梁和土木建筑中逐渐得到重视。随着我国钢产量的大幅增加，逐渐拉低了钢材价格，使得在桥梁中采用钢—混凝土组合梁逐渐有了比较优势。城市高架桥及跨线桥采用该组合梁，可最大限度地减少支架施工，不占用桥下空间，避免对已有道路上交通的过度干扰。

公开号为CN102587573A的中国专利公开了一种截面抵抗能力较强的组合梁，所述组合梁由上翼板、下翼板、腹板及连接结构件构成，其中，所述上翼板和下翼板为上下两块横板，腹板为两块横板之间的竖板，连接结构件竖直于横板外侧面上。其中，所述上翼板与所述连接件构成一T字整体，所述下翼板与所述腹板构成另一T字整体，两个T字整体叠加焊接。

针对上述中的相关技术，发明人认为组合梁仅采用对上翼板合下翼板进行连接和支撑，其强度较低不能很好的对混凝土板进行支撑，使得组合梁的抗压性能较弱，施工质量不易保证。

发明内容

为了改善组合梁仅采用腹板进行支撑导致强度和抗压性能较弱的问题，本申请提供一种钢、混凝土组合梁。

本申请提供的一种钢、混凝土组合梁采用如下的技术方案：

一种钢、混凝土组合梁，包括工字型的钢梁和混凝土板，所述钢梁包括上支撑板、下支撑板和连接板，所述上支撑板和下支撑板呈相互平行设置，所述连接板沿竖直方向设置，所述连接板的顶部与上支撑板的底部连接，所述连接板的底部与下支撑板的顶部连接；所述上支撑板的顶部设有多组剪力连接组件，所述混凝土板位于上支撑板顶部，且所述上支撑板通过剪力连接组件与混凝土板固定连接，所述上支撑板和下支撑板之间还设有用于提升钢梁强度的辅助支撑件。

通过采用上述技术方案，工字型的钢梁能够较为稳定的对混凝土板进行支撑，再通过辅助支撑件提升钢梁的强度，使得钢梁均有较高的强度，使得钢梁更好的对混凝土板进行支撑，钢梁通过多组剪力连接组件与混凝土板固定连接形成组合梁，混凝土与钢梁共同受力，协调变形，使得组合梁具有良好的抗拉性能和优异的抗压性能，达到提升施工质量的效果。

优选的，所述辅助支撑板包括两个沿竖直方向的辅助支撑板，两个所述辅助支撑板分别置于下支撑板顶部的两端且顶部均与上支撑板的底部固定连接。

通过采用上述技术方案，两个辅助支撑板辅助连接板对上支撑板和下支撑板进行支撑，提升钢梁的强度和抗压性能，使得钢梁可以更好的对混凝土板进行支撑，达到提升施工质量的效果。

优选的，所述辅助支撑件包括两个沿竖直方向倾斜设置的辅助支撑板，两个所述辅助支撑板的底端分别与下支撑板的两端固定连接，两个所述辅助支撑板的顶端均与上支撑板和连接板的连接处固定连接，两个所述辅助支撑板均与连接板和下支撑板围成截面为三角形支撑结构。

通过采用上述技术方案，两个辅助支撑板均与连接板和下支撑板围成截面为三角形支撑结构，可以稳定的对上支撑板进行支撑，进而提升钢梁的强度和抗压性能，达到提升施工质量的效果。

优选的，所述辅助支撑件包括两个辅助支撑板，两个所述辅助支撑板分别位于连接板的两侧且沿连接板的长度方向设置，两个所述辅助支撑板的截面均呈波浪形设置，且所述辅助支撑板的波峰处与上支撑板的底部固定连接，波谷处与下支撑板的顶部固定连接。

通过采用上述技术方案，两个辅助支撑板的纵截面呈波浪形设置且波峰处与上支撑板的底部固定连接，波谷处与下支撑板的顶部固定连接，辅助支撑板波浪形的构造使其具有较高的抗压能力，能够进一步对上支撑板和下支撑板进行稳定支撑，提升钢梁的整体强度和抗压能力，达到提升施工质量的效果。

优选的，每组所述剪力连接组件均包括多个沿上支撑板长度方向设置的剪力连接件，所述剪力连接件包括连接柱和顶板，所述连接柱底端与上支撑板顶部固定连接，所述连接柱顶端与顶板固定连接，所述顶板沿钢梁宽度方向的两端均设置有阻挡板。

通过采用上述技术方案，剪力连接件使得钢梁与混凝土板固定连接组合成组合梁，剪力连接件既能抗剪滑移又能抵抗掀起力，使得钢梁与混凝土板能够有效的协同工作，另外两个阻挡板的设置，进一步提升剪力连接件的抗剪滑移的性能，使得钢梁与混凝土板稳定连接协同工作，达到提升施工质量的效果。

优选的，所述上支撑板顶部沿其长度方向设置有多个齿条状的加强连接件。

通过采用上述技术方案，加强连接件进一步提升了钢梁和混凝土板的连接稳固性，增加了组合梁的截面抵抗矩，增强了组合梁的抗弯能力，使得组合梁具有较强的抗剪滑移性能和较高的强度。

优选的，所述混凝土板包括预制板和多个补充块，所述预制板上开设有多个用于容纳剪力连接组件和加强连接件的容纳腔，所述补充块用于预制板装配在钢梁上后将容纳腔填满。

通过采用上述技术方案，将预制板安装在钢梁后，此时剪力连接件和加强连接件均位于各个安装槽内，将混凝土填充入容纳槽内，凝固后形成补充块，预制板的预先设置可以在较短的时间达到连接所需强度，减少施工时间，提高施工效率。

优选的，多个所述容纳腔的两侧均向内凹陷形成加强腔。

通过采用上述技术方案，加强腔的设置使得凝固产生的补充块可以与预制板具有更大的接触面，进而使得补充块和预制板连接更加稳固，提升混凝土板的强度。

优选的，所述上支撑板宽度方向的两端均沿竖直方向倾斜设置有翼板，两个所述翼板呈开口状设置且共同形成倒八字形，两个所述翼板均与混凝土板抵接。

通过采用上述技术方案，翼板辅助上支撑板对混凝土板进行支撑，进一步提升组合梁的抗压性能。

优选的，两个所述翼板与混凝土板抵接的一端均垂直设有多个栓钉连接件。

通过采用上述技术方案，栓钉连接件进一步提升了混凝土板和钢梁连接的稳定性，提高了组合梁的抗剪滑移性能，达到提高施工质量的效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过辅助支撑件提升钢梁的强度，使得钢梁均有较高的强度，使得钢梁更好的对混凝土板进行支撑，钢梁通过多组剪力连接组件与混凝土板固定连接形成组合梁，混凝土与钢梁共同受力，协调变形，使得组合梁具有良好的抗拉性能和优异的抗压性能，达到提升施工质量的效果；

2.加强连接件进一步提升了钢梁和混凝土板的连接稳固性，增加了组合梁的截面抵抗矩，增强了组合梁的抗弯能力，使得组合梁具有较强的抗剪滑移性能和较高的强度；

3.通过容纳腔和补充块的设置，将预制板安装在钢梁后，此时剪力连接件和加强连接件均位于各个安装槽内，将混凝土填充入容纳槽内，凝固后形成补充块，预制板的预先设置可以在较短的时间达到连接所需强度，减少施工时间，提高施工效率。

附图说明

图1是本申请实施例一中组合梁的横截面示意图；

图2是本申请实施例一中组合梁的补充块未形成时的俯视图；

图3是本申请实施例一中组合梁的补充块形成时的俯视图；

图4是本申请实施例二中组合梁的横截面示意图；

图5是本申请实施例三中组合梁的横截面示意图；

图6是本申请实施例三中组合梁的侧视图；

附图标记说明：1、钢梁；11、上支撑板；111、翼板；112、栓钉连接件；113、加强连接件；12、连接板；13、下支撑板；2、混凝土板；21、预制板；211、容纳腔；212、加强腔；22、补充块；3、辅助支撑件；31、辅助支撑板；4、剪力连接件；41、连接柱；42、顶板；43、阻挡板。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种钢、混凝土组合梁。

实施例一：

参照图1，一种钢、混凝土组合梁包括工字型的钢梁1和混凝土板2，钢梁1顶部焊接有多组剪力连接组件，钢梁1通过多组剪力连接组件与混凝土板2固定连接。钢梁1上设有用于提升其结构强度的辅助支撑件3，使得钢梁1更好的对混凝土板2进行支撑，混凝土与钢梁1共同受力，协调变形，使得组合梁具有良好的抗拉性能和优异的抗压性能，达到提升施工质量的效果。

参照图1，钢梁1包括上支撑板11、下支撑板13和连接板12，上支撑板11和下支撑板13呈相互平行设置，连接板12沿竖直方向设置，且连接板12的顶部与上支撑板11的底部连接，连接板12的底部与下支撑板13的顶部连接，钢梁1的截面呈工字型设置。辅助支撑件3设置在上支撑板11和下支撑板13之间，辅助支撑板31包括两个沿竖直方向的辅助支撑板31，两个辅助支撑板31分别置于下支撑板13顶部的两端且均沿竖直方向设置，两个辅助支撑板31的顶端和底端分呗与上支撑板11和下支撑板13固定连接。两个辅助支撑板31辅助连接板12对上支撑板11和下支撑板13进行支撑，提升钢梁1的结构强度和抗压性能，使得钢梁1可以更好的对混凝土板2进行支撑，达到提升施工质量的效果。

参照图1，多组剪力连接组件均设置在上支撑板11底部，每组剪力连接组件包括多个沿上支撑板11长度方向设置的剪力连接件4，剪力连接件4包括连接柱41和顶板42，连接柱41底端与上支撑板11顶部焊接，连接柱41顶端与顶板42固定连接，顶板42沿钢梁1宽度方向的两端均设置有阻挡板43。剪力连接件4使得钢梁1与混凝土板2固定连接组合成组合梁，剪力连接件4既能抗剪滑移又能抵抗掀起力，使得钢梁1与混凝土板2能够有效的协同工作，另外两个阻挡板43能够进一步提升剪力连接件4的抗剪滑移的性能，使得钢梁1与混凝土板2稳定连接协同工作。上支撑板11顶部沿其长度方向设置有多个齿条状的加强连接件113，加强连接件113位于连接板12的正上方，加强连接件113进一步提升了钢梁1和混凝土板2的连接稳固性，增加了组合梁的截面抵抗矩，增强了组合梁的抗弯能力，使得组合梁具有较强的抗剪滑移性能和较高的强度。

参照图1，上支撑板11宽度方向的两端均沿竖直方向倾斜设置有翼板111，两个翼板111与上支撑板11一体成型，两个翼板111呈开口状设置且共同形成倒八字形，两个翼板111均与混凝土板2抵接。翼板111辅助上支撑板11对混凝土板2进行支撑，进一步提升组合梁的抗压性能。两个翼板111与混凝土板2抵接的一端均垂直设有多个栓钉连接件112。栓钉连接件112进一步提升了混凝土板2和钢梁1连接的稳定性，提高了组合梁的抗剪滑移性能，达到提高施工质量的效果。

参照图2和图3，混凝土板2包括预制板21和多个补充块22，预制板21采用混凝土预先制成，预制板21上开设有多个用于容纳剪力连接组件和加强连接件113的容纳腔211，将预制板21安装在钢梁1后，预制板21的底部与两个翼板111的顶部抵接，预制板21的底部与上支撑板11之间存在空腔，此时剪力连接件4和加强连接件113均位于各个安装槽内，将微膨胀混凝土砂浆填充入容纳槽211内，凝固后形成补充块22，同时微膨胀混凝土砂浆将预制板21的底部与上支撑板11之间的空腔填满。通过预先制备预制板21，可以减少施工时间，提高施工效率。多个容纳腔211的两侧均向内凹陷形成加强腔212，使得凝固产生的补充块22可以与预制板21具有更大的接触面，进而使得补充块22和预制板21连接更加稳固，提升混凝土板2的强度。

实施例1的实施原理为：通过辅助支撑板31的设置可以提升钢梁1的结构强度和抗压性能，使得钢梁1更好的对混凝土板2进行支撑，钢梁1通过多组剪力连接组件与混凝土板2固定连接形成组合梁，混凝土与钢梁1共同受力，协调变形，使得组合梁具有良好的抗拉性能和优异的抗压性能，达到提升施工质量的效果。

实施例二：

参照图4，本实施例与实施例一的不同之处在于，辅助支撑件3包括两个沿竖直方向倾斜设置的辅助支撑板31，两个辅助支撑板31的底端分别与下支撑板13的两端固定连接，两个辅助支撑板31的顶端均与上支撑板11和连接板12的连接处固定连接，两个辅助支撑板31均与连接板12和下支撑板13围成截面为三角形支撑结构。两个辅助支撑板31与连接板12和下支撑板13组成的支撑结构可以稳定的对上支撑板11进行支撑，大大提升了钢梁1的结构强度和抗压折性能，达到提升施工质量的效果。

实施例三：

参照图5和图6，本实施例与实施例一的不同之处在于，辅助支撑件3包括两个辅助支撑板31，两个辅助支撑板31分别位于连接板12的两侧且沿连接板12的长度方向设置，两个辅助支撑板31的截面均呈波浪形设置，且辅助支撑板31的波峰处与上支撑板11的底部固定连接，波谷处与下支撑板13的顶部固定连接。辅助支撑板31的波浪形的构造使其具有较高的抗压能力，波浪形的辅助支撑板31可以大大提升钢梁1的抗压能力，适合应用在需要高承重的建筑上，使得钢梁1能够更好地对混凝土板2进行支撑。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钢、混凝土组合梁，其特征在于：包括工字型的钢梁(1)和混凝土板(2)，所述钢梁(1)包括上支撑板(11)、下支撑板(13)和连接板(12)，所述上支撑板(11)和下支撑板(13)呈相互平行设置，所述连接板(12)沿竖直方向设置，所述连接板(12)的顶部与上支撑板(11)的底部连接，所述连接板(12)的底部与下支撑板(13)的顶部连接；所述上支撑板(11)的顶部设有多组剪力连接组件，所述混凝土板(2)位于上支撑板(11)顶部，且所述上支撑板(11)通过剪力连接组件与混凝土板(2)固定连接，所述上支撑板(11)和下支撑板(13)之间还设有用于提升钢梁(1)强度的辅助支撑件(3)；

每组所述剪力连接组件均包括多个沿上支撑板(11)长度方向设置的剪力连接件(4)，所述剪力连接件(4)包括连接柱(41)和顶板(42)，所述连接柱(41)底端与上支撑板(11)顶部固定连接，所述连接柱(41)顶端与顶板(42)固定连接，所述顶板(42)为方板，所述顶板(42)沿钢梁(1)宽度方向的两端均设置有阻挡板(43)，所述上支撑板(11)顶部沿其长度方向设置有多个齿条状的加强连接件(113)。

2.根据权利要求1所述的一种钢、混凝土组合梁，其特征在于：所述辅助支撑板(31)包括两个沿竖直方向的辅助支撑板(31)，两个所述辅助支撑板(31)分别置于下支撑板(13)顶部的两端且顶部均与上支撑板(11)的底部固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种钢、混凝土组合梁，其特征在于：所述辅助支撑件(3)包括两个沿竖直方向倾斜设置的辅助支撑板(31)，两个所述辅助支撑板(31)的底端分别与下支撑板(13)的两端固定连接，两个所述辅助支撑板(31)的顶端均与上支撑板(11)和连接板(12)的连接处固定连接，两个所述辅助支撑板(31)均与连接板(12)和下支撑板(13)围成截面为三角形支撑结构。

4.根据权利要求1所述的一种钢、混凝土组合梁，其特征在于：所述辅助支撑件(3)包括两个辅助支撑板(31)，两个所述辅助支撑板(31)分别位于连接板(12)的两侧且沿连接板(12)的长度方向设置，两个所述辅助支撑板(31)的截面均呈波浪形设置，且所述辅助支撑板(31)的波峰处与上支撑板(11)的底部固定连接，波谷处与下支撑板(13)的顶部固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种钢、混凝土组合梁，其特征在于：所述混凝土板(2)包括预制板(21)和多个补充块(22)，所述预制板(21)上开设有多个用于容纳剪力连接组件和加强连接件(113)的容纳腔(211)，所述补充块(22)用于预制板(21)装配在钢梁(1)上后将容纳腔(211)填满。

6.根据权利要求5所述的一种钢、混凝土组合梁，其特征在于：多个所述容纳腔(211)的两侧均向内凹陷形成加强腔(212)。

7.根据权利要求1所述的一种钢、混凝土组合梁，其特征在于：所述上支撑板(11)宽度方向的两端均沿竖直方向倾斜设置有翼板(111)，两个所述翼板(111)呈开口状设置且共同形成倒八字形，两个所述翼板(111)均与混凝土板(2)抵接。

8.根据权利要求7所述的一种钢、混凝土组合梁，其特征在于：两个所述翼板(111)与混凝土板(2)抵接的一端均垂直设有多个栓钉连接件(112)。

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