CN202208887U - U型肋 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种U型肋，包括U型肋底缘和与U型肋底缘一体成型的U型肋两个腹板，U型肋两个腹板的上缘向上逐渐增厚，且位于U型肋两个腹板的上缘上端部外侧分别开有坡口，本实用新型对U型肋与钢桥面板的焊接处的结构具有针对性的进行改进，对顶缘加厚并设置坡口，改善焊接性能，适应于U型肋腹板顶缘与顶板的焊缝只能从外侧单边焊接的结构，达到甚至超过现行规范焊缝达到80％肋板厚度的要求，并且不会烧穿，降低加工难度，保证焊缝质量，改善其承受载荷的能力，改善桥面板在使用过程中由于应力集中容易产生疲劳裂纹的问题，提高U型肋本身与桥面板的配合焊接灵活性和承载的一致性，从而提高整个钢桥面板的受力能力。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑结构和桥梁工程领域，特别涉及一种用于钢桥面板的U型肋。
背景技术
桥面是桥梁的重要构件，直接承受着车辆荷载的压力、冲击和剪切荷载。二十世纪五十年代以来，正交异性钢桥面板在桥梁建设中得到了广泛的应用。正交异性钢桥面板由钢桥面板和焊接于其下部表面的横梁以及U型肋构成，三者之间相互焊接固定。正交异性钢桥面板除了传递桥面荷载以外，还是主梁的组成部分，共同参与整体受力，这样大幅的提高了结构效率，具有明显的经济效益。同时，由于正交异性钢桥面板比混凝土桥面的重量轻，特别适用于大跨度桥梁上。
正交异性钢桥面板技术得到广泛应用，纵向加劲肋普遍采用U型的闭口肋。现有的U型肋没有按照弯矩分布进行设计和制造，底缘和腹板厚度一致，大大减小了U型肋承受弯矩的能力；同时，该肋通过冷轧工艺制作而成，形成后会出现较多的应力集中，由于车轮荷载集中作用、焊接加工等原因容易导致U型肋与桥面板及横梁相交位置由于应力集中导致疲劳裂纹的产生；特别是在U型肋顶缘与桥面板、横梁交接的位置是三条焊缝的交点，其应力分布较为复杂。由于U型肋是闭口的，所以U型肋腹板顶缘与顶板的焊缝只能从外侧单边焊接，在车轮的荷载作用下，桥面板会发生转动，如果这里焊缝处理不当，就会在焊缝边缘上引起应力集中，容易引发疲劳裂缝。现行的规范虽然要求焊缝达到80％的肋板厚度，但是焊接工艺无法烧穿焊接，对于仅有8mm的肋板而言，这个要 求不仅大幅增加了加工难度，并且造成U型肋腹板承受杠杆式偏心荷载作用。根据已成桥的使用情况，往往由于此处焊缝质量得不到保证，导致疲劳裂纹的产生。
因此，需要对现有的正交异性桥面板用的U型肋进行改进，适应于U型肋腹板顶缘与顶板的焊缝只能从外侧单边焊接的结构，达到甚至超过现行规范焊缝达到80％肋板厚度的要求，并且不会烧穿，降低加工难度，保证焊缝质量，改善其承受载荷的能力，改善桥面板在使用过程中由于应力集中容易产生疲劳裂纹的问题，提高U型肋本身与桥面板的配合焊接灵活性和承载的一致性，从而提高整个钢桥面板的受力能力。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种U型肋板，适应于U型肋腹板顶缘与顶板的焊缝只能从外侧单边焊接的结构，达到甚至超过现行规范焊缝达到80％肋板厚度的要求，并且不会烧穿，降低加工难度，保证焊缝质量，改善其承受载荷的能力，改善桥面板在使用过程中由于应力集中容易产生疲劳裂纹的问题，提高U型肋本身与桥面板的配合焊接灵活性和承载的一致性，从而提高整个桥面板的受力能力。
本实用新型的U型肋，包括U型肋底缘和与U型肋底缘一体成型的U型肋两个腹板，所述U型肋两个腹板的上缘向上逐渐增厚，且位于U型肋两个腹板的上缘上端部外侧分别开有坡口。
进一步，所述U型肋通过热轧工艺成形；
进一步，所述U型肋两个腹板的上缘位于内侧向上逐渐增厚；
进一步，所述坡口位于U型肋两个腹板的上缘上端面的横向尺寸为8-9mm；
进一步，所述U型肋两个腹板的上缘向上逐渐增厚的斜率为1∶7-1∶10；
进一步，所述坡口位于U型肋两个腹板的上缘上端面的横向尺寸为8mm，坡口斜面角度α为45，所述U型肋两个腹板的上缘向上逐渐增厚的斜率为1∶8。
本实用新型的有益效果：本实用新型的U型肋，对U型肋与桥面板的焊接 处的结构具有针对性的进行改进，对顶缘加厚并设置坡口，改善焊接性能，适应于U型肋腹板顶缘与顶板的焊缝只能从外侧单边焊接的结构，达到甚至超过现行规范焊缝达到80％肋板厚度的要求，并且不会烧穿，降低加工难度，保证焊缝质量，改善其承受载荷的能力，改善桥面板在使用过程中由于应力集中容易产生疲劳裂纹的问题，提高U型肋本身与桥面板的配合焊接灵活性和承载的一致性，从而提高整个钢桥面板的受力能力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
图1为本实用新型的U型肋横截面及其应用结构示意图；
图2为图1A处放大图。
具体实施方式
图1为本实用新型的U型肋横截面及其应用结构示意图，图2为图1A处放大图，如图所示：本实施例的U型肋，包括U型肋底缘11和与U型肋底缘11一体成型的U型肋两个腹板(图中分别为U型肋腹板12和U型肋腹板12a)，U型肋两个腹板(U型肋腹板12和U型肋腹板12a)的上缘(图中为上缘13和上缘13a)向上逐渐增厚，且位于U型肋两个腹板(U型肋腹板12和U型肋腹板12a)的上缘(上缘13和上缘13a)上端部外侧分别开有坡口(图中为坡口5和坡口5a)；U型肋腹板12的上缘13和U型肋腹板12a的上缘13a向上逐渐增厚的结构，增强了U型肋承受弯矩的能力，从而进一步增加其稳定性；同时，利于加宽坡口，增加焊接深度，降低焊接难度，简化了焊接工艺，避免U型肋腹板承受杠杆式偏心荷载作用，保证此处焊缝质量，消除疲劳裂纹的产生。
本实施例中，所述U型肋1通过热轧工艺成形，形成的整体U型肋结构；热轧工艺具有应力集中小，成型容易、能够实现U肋变厚设计的特点，改善U型肋1加工工艺性能，减少或消除制造缺陷，将铸态组织转变为变形组织。
本实施例中，所述U型肋腹板12的上缘13和U型肋腹板12a的上缘13a位于内侧向上逐渐增厚，内侧是指U型内侧；开坡口后，可以使坡口宽度与U 型肋1对正；且U型肋腹板12的上缘13和U型肋腹板12a的上缘13a上端部外侧坡口(坡口5和坡口5a)尺寸大于等于U型肋腹板本体厚度；U型肋腹板本体是指腹板除去上缘的部分；本结构使焊缝与U型肋腹板本体正对，消除偏心焊接，从而保证焊接质量，改善受力状态的分布，延长焊缝以及结构的寿命。
本实施例中，所述U型肋底缘11为向下凸出的圆弧结构；不但进一步消除应力集中，还能较大的增加底缘承受弯矩的能力。
本实施例中，所述坡口位于U型肋两个腹板的上缘上端面的横向尺寸为8-9mm，坡口斜面角度α为45°-55°，U型肋高度为260-400mm；所述U型肋两个腹板的上缘向上逐渐增厚的斜率为1∶7-1∶10；上述取值范围相互配合，相互影响和制约，适应于现有的桥面板结构尺寸，结合本实用新型U型肋的成型方式，保证U型肋使用后的整体力学性能。
本实施例中，所述坡口位于U型肋两个腹板的上缘上端面的横向尺寸为8mm，坡口斜面角度α为45°，U型肋高度为380mm；所述U型肋两个腹板的上缘向上逐渐增厚的斜率为1∶8；以上参数是对前述参数范围的最优化取值，用于桥面板能够具有较大参数范围的通用性，载重量和强度方面为最佳参数组合。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种U型肋，包括U型肋底缘和与U型肋底缘一体成型的U型肋两个腹板，其特征在于：所述U型肋两个腹板的上缘向上逐渐增厚，且位于U型肋两个腹板的上缘上端部外侧分别开有坡口。
2.根据权利要求1所述的U型肋，其特征在于：所述U型肋为通过热轧工艺形成的整体U型肋结构。
3.根据权利要求2所述的U型肋，其特征在于：所述U型肋两个腹板的上缘位于内侧向上逐渐增厚。
4.根据权利要求3所述的U型肋，其特征在于：所述坡口位于U型肋两个腹板的上缘上端面的横向尺寸为8-9mm，坡口斜面角度α为45°-55°。
5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的U型肋，其特征在于：所述U型肋两个腹板的上缘向上逐渐增厚的斜率为1∶7-1∶10。
6.根据权利要求5所述的U型肋，其特征在于：所述坡口位于U型肋两个腹板的上缘上端面的横向尺寸为8mm，坡口斜面角度α为45，所述U型肋两个腹板的上缘向上逐渐增厚的斜率为1∶8。
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2011
- 2011-07-25 CN CN2011202650843U patent/CN202208887U/zh not_active Expired - Lifetime
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