CN112049008A - 低高度槽型钢混组合梁及其制作方法 - Google Patents

Abstract

低高度槽型钢混组合梁及其制作方法，涉及桥梁工程技术领域，前述低高度槽型钢混组合梁包括钢梁和钢筋混凝土面板，钢梁包括L形插件和钢梁座，钢梁座包括底板和侧板，在被底板和侧板围住的区域形成槽腔，在钢梁座底部开设有连通槽腔的条形孔，在侧板顶端间隔设置有多个往斜下方延伸的斜向缺口；L形插件包括翼板和立板，在立板的顶端间隔设置有多个竖直往下延伸的竖向缺口；钢筋混凝土面板的钢筋笼横跨在钢梁座上方且其底部的钢筋置于斜向缺口中，立板经条形孔往上穿入槽腔中，立板顶端的竖向缺口叉住从斜向缺口中穿过的钢筋以阻止其往斜向缺口的开口处移动。与现有技术相比，上述低高度槽型钢混组合梁具有无需焊接、承载能力更强的优点。

Description

低高度槽型钢混组合梁及其制作方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，特别涉及一种低高度槽型钢混组合梁及其制作方法。

背景技术

常见的钢混组合梁由工字型钢梁与钢筋混凝土板组合而成，对于跨径比较大、桥面比较宽的桥梁，则多采用箱型截面的钢混组合梁。在钢混组合梁中，连接件(剪力键)是将钢梁与钢筋混凝土板组合到一起协同受力的关键部件。

连接件作为使得钢梁与混凝土桥板组合成一个整体的关键受力构件，无论连接件是剪力钉还是型钢连接件，一般需要与钢梁进行焊接，连接件与钢梁之间的焊缝质量将影响整个组合梁结构的受力和安全，因此需要做专项的焊接工艺评定试验，也需要在焊接后进行一定比例的破坏性试验，例如剪力钉焊接工艺评定和焊后弯曲(锤击弯30°焊缝无裂纹)试验等，工程量较大，耗时费力。

中国专利文献CN109537453A公开了一种低高度槽型钢混组合梁，其中，钢梁由两个T形梁组合而成，在T形梁的腹板顶端开设有一排齿形槽，在该组合梁的生产过程中，先将钢筋笼吊装至钢梁上方，使得钢筋笼底部的钢筋平放置于齿形槽中，最后于其上方浇注混凝土形成桥面板，混凝土凝固后，桥面板与钢筋笼及钢梁组合成一个受力整体。上述结构存在以下缺陷：1、在未浇筑混凝土之前，钢筋可相对于钢梁往上运动脱出，即钢梁仅限制了钢筋前、后、下三个方向的自由度，钢筋笼在竖直往上方向上仅依靠混凝土的黏合力来限制，整个组合梁的承载能力偏低。2、由于其钢梁中的两个T型梁以及T型梁与隔板之间需要焊接成一个整体，因此，该方案并未完全省掉焊接工序，在施工过程中仍需要对于钢梁自身的焊接强度作相应的评定测试。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种无需焊接、承载能力强的低高度槽型钢混组合梁。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种低高度槽型钢混组合梁，包括钢梁和配置于钢梁上方的钢筋混凝土面板，所述钢筋混凝土面板包括钢筋笼和混凝土，所述混凝土包裹住钢筋笼及钢梁的顶端，使得所述钢梁与钢筋混凝土桥面板连接成一体；

所述钢梁包括L形插件和横截面呈“凹”字形的钢梁座；所述钢梁座包括底板以及两块于底板上方相向设置的侧板，所述侧板的底端与底板连接成一体且在被底板和侧板围住的区域形成槽腔，在所述钢梁座的底部开设有连通槽腔的条形孔，在所述侧板的顶端沿其长度方向间隔设置有多个往斜下方延伸的斜向缺口；所述L形插件包括水平设置的翼板以及设置在翼板上方的立板，所述立板的底端与翼板连接成一体，在所述立板的顶端沿其长度方向间隔设置有多个竖直往下延伸的竖向缺口；

所述钢筋笼横跨在钢梁座上方且其底部的钢筋置于斜向缺口中，所述立板经条形孔往上穿入钢梁座的槽腔中，所述立板顶端的竖向缺口叉住从斜向缺口中穿过的钢筋以阻止其往斜向缺口的开口处移动。

其中，所述侧板和立板上均开设有通孔，在所述通孔中穿设有用于将侧板和立板连接到一起的螺栓。

进一步地，所述侧板与立板之间留有空隙，所述螺栓从空隙中穿过，所述混凝土灌满侧板与立板之间的空隙。

优选地，在所述钢梁座的侧板和底板的连接处开设有长条形的切口，所述切口自钢梁座的底端外沿切入并将侧板和底板各切除掉一部分，从而在所述钢梁座的底部形成与槽腔相通的条形孔，所述翼板靠立板的一端嵌入切口中，所述翼板的外端位于侧板的外侧。

进一步地，所述翼板的下表面与底板的下表面平齐，在所述翼板上竖直往下开设有连接通孔。

优选地，位于所述侧板前半部分的斜向缺口的倾斜方向与位于所述侧板后半部分的斜向缺口的倾斜方向不同。

其中，所述侧板的内侧面往外侧倾斜，从而在所述侧板和立板之间形成往上开口逐渐变大的空隙。

另一方面，本发明还涉及一种制作上述低高度槽型钢混组合梁的方法，其包括以下步骤：

一、分别制作所述L形插件、钢梁座和钢筋笼；

二、支起所述钢梁座，将所述钢筋笼吊装至钢梁座上方，将所述钢筋笼逐渐下放，使其底层的钢筋一一对应落入钢梁座的斜向缺口中，再将所述L形插件的立板经钢梁座底部的条形孔往上插入槽腔中，用所述立板顶端的竖向缺口叉住从斜向缺口中穿出的钢筋，以阻止所述钢筋沿斜向缺口往斜上方移动，然后用支撑件支撑住所述L形插件的翼板，防止所述L形插件往下掉落；

三、装模，灌注混凝土，形成钢筋混凝土面板，待所述混凝土凝固后松模，即得到所述低高度槽型钢混组合梁。

与现有技术相比，本发明通过L形插件和钢梁座拼装组合形成钢梁，籍由L形插件顶端设置的竖向缺口和钢梁座顶端设置的斜向缺口一起承托起钢筋笼并限制钢筋从斜向缺口缺口中往上脱出，制作组合梁时，将钢筋笼吊装到钢梁座上的操作也非常方便，同时在钢筋笼吊装到钢梁座上后，通过 L形插件和钢梁座一起限制了钢筋在前、后、上、下四个方向上的自由度，从而使得本发明所涉组合梁的承载能力较背景技术文献中所公开的组合梁更强，尤其值得一提的是，在本发明中，整个组合梁无一焊接点，故无需作焊接强度评定测试。

附图说明

图1为实施例中钢梁座的立体结构示意图。

图2为实施例中L形插件的立体结构示意图。

图3为实施例中钢梁的立体结构示意图。

图4为钢筋笼的底层钢筋与钢梁的装配立体图。

图5为钢筋笼的底层钢筋与钢梁的装配正视图。

图6为钢梁的分解结构示意图。

图中：

1——钢梁 2——钢筋 1a——L形插件

1b——钢梁座 1c——通孔 1d——空隙

1a1——翼板 1a2——立板 1b1——底板

1b2——侧板 1b3——槽腔 1b4——条形孔

1b5——切口 1a2a——竖向缺口 1b2b——斜向缺口。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系， 仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

图4示出了低高度槽型钢混组合梁的立体结构，如图所示，其包括钢梁1和配置于钢梁1上方的钢筋混凝土面板，需要说明的是，为简化表述，图4中并未示出钢筋混凝土面板的完整结构，在本发明中，钢筋混凝土面板的结构与现有技术无实质性区别，可以参考背景技术文献中图1和图2所示，与现有技术一样，在本发明中，钢筋混凝土面板同样包括钢筋笼（图4中仅示出了位于钢筋笼底层的钢筋2）和混凝土，混凝土包裹住钢筋笼及钢梁1的顶端，从而使得钢梁1与钢筋混凝土桥面板连接成一体。

与现有技术中的低高度槽型钢混组合梁不同，本发明中的钢梁1的整体结构见图3所示，具体来说，其包括图2所示的L形插件1a以及图1所示的横截面呈“凹”字形的钢梁座1b。

见图1所示，钢梁座1b包括底板1b1以及两块于底板1b1上方相向设置的侧板1b2，侧板1b2的底端与底板1b1连接成一体且在被底板1b1和侧板1b2围住的区域形成槽腔1b3，在钢梁座1b的底部开设有连通槽腔1b3的条形孔1b4，在侧板1b2的顶端沿其长度方向间隔设置有多个往斜下方延伸的斜向缺口1b2a。

见图2所示，L形插件1a包括水平设置的翼板1a1以及设置在翼板1a1上方的立板1a2，立板1a2的底端与翼板1a1连接成一体，在立板1a2的顶端沿其长度方向间隔设置有多个竖直往下延伸的竖向缺口1a2a。

见图4-6所示，钢筋笼横跨在钢梁座1b上方且其底部的钢筋2置于斜向缺口1b2a中，立板1a2经条形孔1b4往上穿入钢梁座1b的槽腔1b3中，立板1a2顶端的竖向缺口1a2a叉住从斜向缺口1b2a中穿过的钢筋2以阻止其往斜向缺口1b2a的开口处移动。

实际生产应用时，上述低高度槽型钢混组合梁通常现在工厂预制，然后通过平板车运输到施工现场进行安装。在工厂中预制上述低高度槽型钢混组合梁的方法为：

一、分别制作所述L形插件1a、钢梁座1b和钢筋笼。

二、支起钢梁座1b，将钢筋笼吊装至钢梁座1b上方，将钢筋笼逐渐下放，使其底层的钢筋2一一对应落入钢梁座1b的斜向缺口1b2a中，通过钢梁座1b托起钢筋笼，再将L形插件1a的立板1a2经钢梁座1b底部的条形孔1b4往上插入槽腔1b3中，用立板1a2顶端的竖向缺口1a2a叉住从斜向缺口1b2a中穿出的钢筋2，以阻止钢筋2沿斜向缺口1b2a往斜上方移动，然后用支撑件支撑住L形插件1a的翼板1a1，防止L形插件1a往下掉落。

三、装模，灌注混凝土，形成钢筋混凝土面板，待混凝土凝固后松模，即得到低高度槽型钢混组合梁。

与现有技术相比，上述实施例中通过L形插件1a和钢梁座1b拼装组合形成钢梁1，籍由L形插件1a顶端设置的竖向缺口1a2a和钢梁座1b顶端设置的斜向缺口1b2a一起承托起钢筋笼并限制钢筋2从斜向缺口缺口1b2a中往上脱出，制作组合梁时，将钢筋笼吊装到钢梁座1b上的操作也非常方便，同时在钢筋笼吊装到钢梁座1b上后，通过 L形插件1a和钢梁座1b一起限制了钢筋2在前、后、上、下四个方向上的自由度，从而使得该组合梁的承载能力较背景技术文献中所公开的组合梁更强，尤其值得一提的是，上述组合梁无一焊接点，无需作焊接强度评定测试。

为便于组合梁的加工操作，可以在侧板1b2和立板1a2上均开设通孔1c，然后用螺栓（螺栓在图中未示出）穿过通孔1c将侧板1b2和立板1a2连接到一起。这样在制作上述低高度槽型钢混组合梁时，通过上述螺栓就可以防止L形插件1a往下掉落，无需用支撑件支撑住L形插件1a的翼板1a1。进一步，还可以在侧板1b2与立板1a2之间留有空隙1d，让螺栓从空隙1d中穿过，并将混凝土灌满侧板1b2与立板1a2之间的空隙1d。这样一来，混凝土与钢梁1的接触面更大，加上混凝土包裹住了螺栓，进一步提高了钢筋混凝土面板与钢梁1的结合强度。

另外，见图1和图3所示，在钢梁座1b的侧板1b2和底板1b1的连接处开设有长条形的切口1b5，切口1b5自钢梁座1b的底端外沿切入并将侧板1b2和底板1b1各切除掉一部分，从而在钢梁座1b的底部形成与槽腔1b3相通的条形孔1b4，翼板1a1靠立板1a2的一端嵌入切口1b5中，翼板1a1的外端位于侧板1b2的外侧。最好上述切口1b5的高度与翼板1a1的厚度相同，这样翼板1a1的下表面就可以与底板1b1的下表面平齐，另外，为便于将翼板1a1与桥梁柱子连接，可以在翼板1a1上竖直往下开设连接通孔（该连接通孔在附图中未示出）。

作为一种优选的结构，见图1所示，位于侧板1b2前半部分的斜向缺口1b2a的倾斜方向与位于侧板1b2后半部分的斜向缺口1b2a的倾斜方向不同。另外，钢梁座1b可以采用现有技术中的常见的槽钢来制作，以降低组合梁的制作成本。例如在现有的槽钢中，其侧板1b2的内侧面通常被设计成往外侧倾斜（见图5所示），从而就可以在侧板1b2和立板1a2之间形成如图所示往上开口逐渐变大的空隙1d。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。

Claims (8)

1.低高度槽型钢混组合梁，包括钢梁(1)和配置于钢梁(1)上方的钢筋混凝土面板，所述钢筋混凝土面板包括钢筋笼和混凝土，所述混凝土包裹住钢筋笼及钢梁(1)的顶端，使得所述钢梁(1)与钢筋混凝土桥面板连接成一体，其特征在于：

所述钢梁(1)包括L形插件(1a)和横截面呈“凹”字形的钢梁座(1b)；所述钢梁座(1b)包括底板(1b1)以及两块于底板(1b1)上方相向设置的侧板(1b2)，所述侧板(1b2)的底端与底板(1b1)连接成一体且在被底板(1b1)和侧板(1b2)围住的区域形成槽腔(1b3)，在所述钢梁座(1b)的底部开设有连通槽腔(1b3)的条形孔(1b4)，在所述侧板(1b2)的顶端沿其长度方向间隔设置有多个往斜下方延伸的斜向缺口(1b2a)；所述L形插件(1a)包括水平设置的翼板(1a1)以及设置在翼板(1a1)上方的立板(1a2)，所述立板(1a2)的底端与翼板(1a1)连接成一体，在所述立板(1a2)的顶端沿其长度方向间隔设置有多个竖直往下延伸的竖向缺口(1a2a)；

所述钢筋笼横跨在钢梁座(1b)上方且其底部的钢筋(2)置于斜向缺口(1b2a)中，所述立板(1a2)经条形孔(1b4)往上穿入钢梁座(1b)的槽腔(1b3)中，所述立板(1a2)顶端的竖向缺口(1a2a)叉住从斜向缺口(1b2a)中穿过的钢筋(2)以阻止其往斜向缺口(1b2a)的开口处移动。

2.根据权利要求1所述的低高度槽型钢混组合梁，其特征在于：所述侧板(1b2)和立板(1a2)上均开设有通孔(1c)，在所述通孔(1c)中穿设有用于将侧板(1b2)和立板(1a2)连接到一起的螺栓。

3.根据权利要求2所述的低高度槽型钢混组合梁，其特征在于：所述侧板(1b2)与立板(1a2)之间留有空隙(1d)，所述螺栓从空隙(1d)中穿过，所述混凝土灌满侧板(1b2)与立板(1a2)之间的空隙(1d)。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的低高度槽型钢混组合梁，其特征在于：在所述钢梁座(1b)的侧板(1b2)和底板(1b1)的连接处开设有长条形的切口(1b5)，所述切口(1b5)自钢梁座(1b)的底端外沿切入并将侧板(1b2)和底板(1b1)各切除掉一部分，从而在所述钢梁座(1b)的底部形成与槽腔(1b3)相通的条形孔(1b4)，所述翼板(1a1)靠立板(1a2)的一端嵌入切口(1b5)中，所述翼板(1a1)的外端位于侧板(1b2)的外侧。

5.根据权利要求4所述的低高度槽型钢混组合梁，其特征在于：所述翼板(1a1)的下表面与底板(1b1)的下表面平齐，在所述翼板(1a1)上竖直往下开设有连接通孔。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的低高度槽型钢混组合梁，其特征在于：位于所述侧板(1b2)前半部分的斜向缺口(1b2a)的倾斜方向与位于所述侧板(1b2)后半部分的斜向缺口(1b2a)的倾斜方向不同。

7.根据权利要求3所述的低高度槽型钢混组合梁，其特征在于：所述侧板(1b2)的内侧面往外侧倾斜，从而在所述侧板(1b2)和立板(1a2)之间形成往上开口逐渐变大的空隙(1d)。

8.制作权利要求1-7中任意一项所述低高度槽型钢混组合梁的方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、分别制作所述L形插件(1a)、钢梁座(1b)和钢筋笼；

二、支起所述钢梁座(1b)，将所述钢筋笼吊装至钢梁座(1b)上方，将所述钢筋笼逐渐下放，使其底层的钢筋(2)一一对应落入钢梁座(1b)的斜向缺口(1b2a)中，再将所述L形插件(1a)的立板(1a2)经钢梁座(1b)底部的条形孔(1b4)往上插入槽腔(1b3)中，用所述立板(1a2)顶端的竖向缺口(1a2a)叉住从斜向缺口(1b2a)中穿出的钢筋(2)，以阻止所述钢筋(2)沿斜向缺口(1b2a)往斜上方移动，然后用支撑件支撑住所述L形插件(1a)的翼板(1a1)，防止所述L形插件(1a)往下掉落；

三、装模，灌注混凝土，形成钢筋混凝土面板，待所述混凝土凝固后松模，即得到所述低高度槽型钢混组合梁。

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