CN208201612U - 一种波形钢腹板-钢底板-钢混凝土顶板组合梁 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种波形钢腹板‑钢底板‑钢混凝土顶板组合梁，包括波形钢腹板、钢底板、钢混凝土顶板和支撑型钢；所述钢混凝土顶板主要由底层钢板与混凝土层组成；所述的波形钢腹板为直腹板，两端分别与钢底板、钢混凝土顶板中的底层钢板相连，形成整体箱梁；所述的支撑型钢沿箱梁纵向设置，并且支撑型钢的一端与波形钢腹板相连接，另一端与钢混凝土顶板的底层钢板相连接。箱梁纵向设置有由支撑型钢、钢底板横隔板和横隔梁型钢组成的横隔梁。本实用新型有利于波形钢腹板的稳定，使波形钢腹板‑钢底板‑钢混凝土顶板组合梁的适用跨径比波形钢腹板的箱梁显著增大，促进波形钢腹板‑钢底板‑钢混凝土顶板组合梁在大跨径桥梁上的应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种波形钢腹板-钢底板-钢混凝土顶板组合梁，属于钢-混凝土组合结构领域。
背景技术
将传统的混凝土箱梁中的腹板用波形钢腹板代替，可以解决混凝土腹板抗裂问题，同时减小箱梁自重，提高预应力的利用效率。如中国专利申请号为CN200810031031.8公开了一种部分波形钢腹板预应力钢－混凝土连续组合箱梁，混凝土顶板用连接钢板和剪力件与钢箱梁固定连接，钢箱梁中对应于各支点分别安装钢横隔板，整体的钢箱梁由结构负弯矩区节段和位于其两端的结构正弯矩区节段组成，在所述结构负弯矩区节段的混凝土顶板中张拉纵向预应力筋，并在钢底板内布置纵向加劲肋，结构负弯矩区的钢箱梁两侧腹板为波形钢腹板，结构正弯矩区钢箱梁腹板为平面钢腹板。又如中国专利申请号为CN201610818784.8公开了一种新型混合梁结构体系，包括波形腹板钢箱结合梁段和预应力混凝土箱梁段，预应力混凝土箱梁段位于波形腹板钢箱结合梁段两侧，主要用于连续梁桥或刚构桥，其中主跨跨中部分为波形腹板钢箱结合梁，主跨其余部分和边跨为预应力混凝土箱梁，预应力混凝土箱梁和波形腹板钢箱结合梁之间通过钢混结合段连接过渡。
但是随着跨径的增大，主墩墩顶处箱梁高度增加，当箱梁达到一定的高度后，墩顶附近的波形钢腹板存在屈曲问题，使得波形钢腹板箱梁的运用受到了跨径的制约，很难再突破。波形钢腹板箱梁悬臂浇筑施工中，箱梁混凝土顶板、底板仍需要施工模板，施工速度慢，节段施工的周期较长。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的不足，提出了一种波形钢腹板-钢底板-钢混凝土顶板组合梁；本实用新型能够在大跨径桥梁上的应用，并实现大跨度箱梁无模板悬臂浇筑施工。
为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种波形钢腹板-钢底板-钢混凝土顶板组合梁，其包括波形钢腹板、钢底板、钢混凝土顶板和支撑型钢；所述钢混凝土顶板主要由底层钢板与混凝土层组成；所述的波形钢腹板为直腹板，两端分别与钢底板、钢混凝土顶板中的底层钢板相连，形成整体箱梁；所述的支撑型钢沿箱梁纵向设置，并且支撑型钢的一端与波形钢腹板相连接，另一端与钢混凝土顶板的底层钢板相连接。
进一步，上述的底层钢板通过栓钉固定安装在混凝土层的底部。底层钢板上纵向及横向按照常规方法计算确定的间距布置栓钉。
进一步，沿箱梁纵向还设有主要由支撑型钢、横隔板和横隔梁型钢组成的横隔梁；所述的横隔板固定安装在钢底板上；所述的横隔梁型钢的底端固定安装在横隔板上，顶端固定安装在底层钢板上或者固定安装在支撑型钢与波形钢腹板的连接处。上述的横隔梁的间距、位置、型钢和钢板的尺寸等根据横隔梁所在的位置和受力通过常规方法计算确定。在设置横隔梁处的支撑型钢既作为顶板支撑构件，又作为横隔梁的组成构件。底板横隔板与钢底板焊接；横隔梁型钢分别与波形钢腹板、横隔板和钢混凝土顶板中的底层钢板之间采用焊接连接。
上述横隔梁由支撑型钢、横隔板和横隔梁型钢通过以下方式连接组成：（1）箱梁内侧的支撑型钢和钢混凝土顶板中的底层钢板的连接处与横隔梁型钢相连；（2）横隔梁型钢平行于波形钢腹板，另一端与横隔板相连；（3）横隔梁型钢与横隔板的连接点和支撑型钢与波形钢腹板的连接处之间通过另一根横隔梁型钢相连；（4）任选一侧的横隔梁型钢与横隔板的连接处与另一侧的支撑型钢和钢混凝土顶板中的底层钢板的连接处通过一根横隔梁型钢相连。
进一步，上述的支撑型钢两端分别焊接一块L形连接钢板，再分别与波形钢腹板和钢混凝土顶板中的底层钢板焊接或螺栓连接。所述的支撑型钢的数量、位置及间距根据底层钢板的厚度、箱梁的宽度、顶板的厚度和施工荷载等按照常规方法通过计算确定。
进一步，上述钢混凝土顶板的混凝土层中还设有预应力钢束。所述的预应力钢束的数量和具体的布置方式应根据顶板受力、施工方法等按照通用行业安全标准通过计算确定。
进一步，上述的波形钢腹板之间采用焊接或者螺栓连接；所述的钢底板之间采用焊接或者螺栓连接；所述的钢混凝土顶板中的底层钢板之间采用焊接或者螺栓连接。
进一步，上述组合梁两侧波形钢腹板两端分别与钢底板和钢混凝土顶板中的底层钢板焊接或者螺栓连接。
与现有技术相比，本技术方案具有以下有益效果：
1.采用波形钢腹板和钢底板能够大幅减小结构自重，从而使主墩墩顶处的梁高显著减小，有利于波形钢腹板的稳定，而且在钢混凝土顶板的底层钢板和波形钢腹板之间设置支撑型钢，进一步防止墩顶附近的波形钢腹板出现屈曲现象，使波形钢腹板-钢底板-钢混凝土顶板组合梁的适用跨径比使用波形钢腹板的箱梁显著增大，促进波形钢腹板-钢底板-钢混凝土顶板组合梁在大跨径桥梁上的应用。
2.钢-混凝土顶板中的底层钢板同时作为受力构件和施工模板，能够实现大跨度无模板节段拼装施工。
3.组合梁纵向根据需要按照一定间距布置由支撑型钢、钢底板横隔板和横隔梁型钢组成的横隔梁。其中支撑型钢既作为顶板支撑构件，又作为横隔梁的组成构件，与钢底板横隔板和横隔梁型钢组成横隔梁，不仅增加箱梁的横向刚度，还减小整体箱梁的自重，使得主墩墩顶处的梁高显著减小，增大组合梁的适用跨径。
附图说明
图1是本实用新型一实施例的标准横断面结构示意图。
图2是本实用新型一实施例的横隔梁处的横断面结构示意图。
图3是本实用新型一实施例的钢混凝土顶板的横断面结构示意图。
附图标记：1-波形钢腹板，2-钢底板，3-钢混凝土顶板，4-底层钢板，5-混凝土层，6-支撑型钢，7-栓钉，8-横隔板，9-横隔梁型钢，10-横隔梁。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明，但本实用新型并不仅限于实施例。
实施例：
如附图1-3所示，一种波形钢腹板-钢底板-钢混凝土顶板组合梁，包括波形钢腹板1、钢底板2、钢混凝土顶板3和支撑型钢6；所述钢混凝土顶板3主要由底层钢板4与混凝土层5组成；所述的波形钢腹板1为直腹板，两端分别与钢底板2、钢混凝土顶板3中的底层钢板4相连，形成整体箱梁；所述的支撑型钢6沿箱梁纵向设置，并且支撑型钢6的一端与波形钢腹板1相连接，另一端与钢混凝土顶板3的底层钢板4相连接。所述的底层钢板4通过栓钉7固定安装在混凝土层5的底部。沿箱梁纵向还设有主要由支撑型钢6、横隔板8和横隔梁型钢9组成的横隔梁10；所述的横隔板8固定安装在钢底板2上；所述的横隔梁型钢9的底端固定安装在横隔板8上，顶端固定安装在底层钢板4上或者固定安装在支撑型钢6与波形钢腹板1的连接处。所述的支撑型钢6的两端分别焊接一块L形连接钢板，再分别通过L形连接钢板与波形钢腹板1、底层钢板4焊接或螺栓连接。在钢混凝土顶板3的混凝土层5中还设有预应力钢束。
具体施工方法如下：
一种波形钢腹板-钢底板-钢-混凝土顶板顶板组合梁施工方法依次包括以下步骤：
1)在工厂进行各节段的钢底板、波形钢腹板和底层钢板的预制，包括钢混凝土顶板中的底层钢板的栓钉的焊接和钢底板的横隔板焊接，采用螺栓连接的构件需要预留螺栓孔。
2)现场施工时：
a.安装钢底板；
b.将波形钢腹板底端垂直焊接或栓接在钢底板上；
c.将底层钢板焊接或栓接在波形钢腹板上；
d.在波形钢腹板与底层钢板上焊接或栓接支撑型钢；
e.在箱梁内波形钢腹板、横隔板和底层钢板上焊接横隔梁型钢，完成横隔梁施工；
f.进行混凝土顶板的施工；
g.按照a-f进行下一个节段的施工，直至全桥合拢。
Claims (6)
1.一种波形钢腹板-钢底板-钢混凝土顶板组合梁，其特征在于：包括波形钢腹板（1）、钢底板（2）、钢混凝土顶板（3）和支撑型钢（6）；所述钢混凝土顶板（3）主要由底层钢板（4）与混凝土层（5）组成；所述的波形钢腹板（1）为直腹板，两端分别与钢底板（2）、钢混凝土顶板（3）中的底层钢板（4）相连，形成整体箱梁；所述的支撑型钢（6）沿箱梁纵向设置，并且支撑型钢（6）的一端与波形钢腹板（1）相连接，另一端与钢混凝土顶板（3）的底层钢板（4）相连接；沿箱梁纵向还设有主要由支撑型钢（6）、横隔板（8）和横隔梁型钢（9）组成的横隔梁（10）；所述的横隔板（8）固定安装在钢底板（2）上；所述的横隔梁型钢（9）的底端固定安装在横隔板（8）上，顶端固定安装在底层钢板（4）上或者固定安装在支撑型钢（6）与波形钢腹板（1）的连接处。
2.根据权利要求1所述的波形钢腹板-钢底板-钢混凝土顶板组合梁，其特征在于：所述的底层钢板（4）通过栓钉（7）固定安装在混凝土层（5）的底部。
3.根据权利要求1所述的波形钢腹板-钢底板-钢混凝土顶板组合梁，其特征在于：所述的支撑型钢（6）的两端分别焊接一块L形连接钢板，再分别通过L形连接钢板与波形钢腹板（1）、底层钢板（4）焊接或螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的波形钢腹板-钢底板-钢混凝土顶板组合梁，其特征在于：在钢混凝土顶板（3）的混凝土层（5）中还设有预应力钢束。
5.根据权利要求1所述的波形钢腹板-钢底板-钢混凝土顶板组合梁，其特征在于：所述的波形钢腹板（1）之间采用焊接或者螺栓连接；所述的钢底板（2）之间采用焊接或者螺栓连接；所述的钢混凝土顶板（3）中的底层钢板（4）之间采用焊接或者螺栓连接。
6.根据权利要求1所述的波形钢腹板-钢底板-钢混凝土顶板组合梁，其特征在于：所述组合梁两侧波形钢腹板（1）两端分别与钢底板（2）和钢混凝土顶板（3）中的底层钢板（4）焊接或者螺栓连接。
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