CN208455945U - 一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种可拆卸预制装配式钢‑混凝土组合梁结构，包括“工”字型钢梁、预制混凝土板、混凝土板承托以及固定构件；所述“工”字型钢梁的上翼缘向上折叠形成槽钢式上翼缘，混凝土板承托设于预制混泥土板底部，预制混泥土板与混凝土板承托组成T型结构混泥土梁，T型结构混泥土梁嵌入钢梁槽钢式上翼缘内，混凝土板承托上均匀设置的连接孔，槽钢式上翼缘设有均匀布置的预留孔，钢梁的槽钢式上翼缘的预留孔和混凝土板承托部分的连接孔对位，固定构件通过预留孔以及连接孔实现混凝土梁与钢梁的拼接。该结构可快速施工，桥面板可更换，并降低成本；通过抗剪连接件的连接作用，混凝土桥面板对钢梁受压翼缘起到约束作用，从而增强了钢梁的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属于桥梁工程和建筑工程技术领域，具体为一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构。
背景技术
施工过程复杂是目前国内外桥梁建设普遍存在的问题，施工过程复杂对桥梁建设的影响体现在桥梁施工周期长、成本高、施工结果与预期结果差距大，对施工人员的技术要求高，这将大大影响桥梁建设的整体效益和社会效益。
解决桥梁施工过程复杂的方法有很多，目前普遍的方法是采用装配式组合结构。随着社会发展进程的加快，工程建设呈现出“两化”，即“轻型化”和“装配化”，在不同的领域广泛应用，也是目前公路桥梁的发展趋势。毋庸置疑，钢－混凝土组合桥梁是实现“两化”的最佳桥梁结构形式。
组合梁可充分利用钢材的高抗拉强度和混凝土的高抗压强度，可在提高施工性能、减少预应力损失、减小结构高度等方面获得优势。组合梁便于工厂化生产、现场安装质量高、施工费用低、施工速度快，并可以适用于传统砖石及混凝土结构难以应用的情况。
组合梁制作原理是通过剪力连接件实现混凝土板与钢梁的连接。通过剪力连接件的连接作用，混凝土桥面板对钢梁受压翼缘起到约束作用，从而增强了钢梁的稳定性，有利于材料强度的充分发挥。常规的装配式组合梁中，剪力钉的钉杆垂直于钢梁上翼缘。但是随着滑移的增长，其抗剪承载力衰减较快，随后突然丧失承载力，最终组合梁将发生脆性破坏。
实用新型内容
为了解决常规式钢-混凝土组合梁的抗剪能力不足问题，本实用新型提供一种施工周期短、成本低、制作简单、抗剪能力强的可拆卸装配式钢-混凝土组合梁。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构，包括“工”字型钢梁、预制混凝土板、混凝土板承托以及固定构件；所述“工”字型钢梁的上翼缘向上折叠形成槽钢式上翼缘，所述混凝土板承托设于预制混凝土板的底部，预制混凝土板与混凝土板承托组成T型结构的混凝土梁，所述T型结构的混凝土梁嵌入钢梁的槽钢式上翼缘内，所述混凝土板承托上均匀设置的连接孔，槽钢式上翼缘设有均匀布置的预留孔，钢梁的槽钢式上翼缘的预留孔和混凝土板承托部分的连接孔对位，固定构件通过预留孔以及连接孔实现混凝土梁与钢梁的拼接。
作为优选，所述混凝土板两侧下翼缘设有防水层。
进一步地，所述钢梁与混凝土梁连接采用的固定构件为螺栓，螺栓穿过预留孔和连接孔后，另一头用六角螺帽拧住固定，完成钢梁与混凝土梁的连接。
更进一步地，所述螺栓采用10.9级M22型高强螺栓、8.8级M20型高强螺栓或者10.9级M24 型高强螺栓。
作为又一优选，所述混凝土板的承托部分的连接孔内设有套筒。
进一步地，所述固定构件与钢梁的槽钢式上翼缘的预留孔外侧接触处设有垫块。
本实用新型的技术构思为：采用竖向布置高强螺栓的组合梁，其螺栓的极限承载力低，当桥面上荷载增加到一定程度时，竖向布置的螺栓其承载力会逐渐降低随后突然丧失承载力，且随着滑移量的增加，其抗剪承载力衰减较快，针对该问题，本实用新型采用横向布置高强螺栓的方式，以提高组合梁的抗剪能力和滑移性能。当桥面承受荷载时，混凝土板承托会与槽钢式上翼缘产生挤压，因此钢板会产生屈曲，针对该问题，本实用新型在高强螺栓外加一套筒用以支持钢梁的槽钢式上翼缘。当桥面有水，水向下渗透有锈蚀螺栓的可能性，针对该问题，本实用新型在混凝土板下翼缘增设一防水层。本实用新型采用预制装配式，故可节省施工，降低成本。通过抗剪连接件的连接作用，混凝土桥面板对钢梁受压翼缘起到约束作用，从而增强了钢梁的稳定性，有利于材料强度的充分发挥。截面高度的降低，使结构外形更加纤巧，改善桥梁的景观效果，有利于增加桥下净空或降低桥面高程。本实用新型在组合梁中采用横向布置高强螺栓，连接件区域的混凝土周围因此受到约束作用，这会使其抗剪机理与常规竖向分布螺栓的组合梁有所不同。混凝土周围的约束会提高混凝土强度，增大构件延性，约束产生的挤压力也可使钢与混凝土间的摩擦作用更加明显。钢梁与混凝土间的截面摩擦对组合梁的抗剪能力具有较大贡献，横向螺栓的极限承载力也高于竖向布置的螺栓。且当高强螺栓横向布置时，与竖向布置的常规组合梁相比，其滑移距离变长，因此，组合梁的延性也会提高。钢梁翼缘折叠向上，形成一种槽钢式翼缘，与混凝土承托拼接后，结构更加稳定安全。
相对现有技术，本实用新型具有以下有益技术效果：
1、本实用新型中的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构，采用横向布置高强螺栓，提高了高强螺栓的抗剪承载力，可解决高强螺栓抗剪能力不足的问题。
2、本实用新型中的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构，钢梁上的槽钢式上翼缘与混凝土承托间的截面摩擦提高了组合梁的抗剪能力，可解决高强螺栓抗剪能力不足的问题。
3、本实用新型中的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构，混凝土板下翼缘增设防水层，可解决螺栓锈蚀的问题。
4、本实用新型中采用套筒，可用以支持钢梁的槽钢式上翼缘减少屈曲，并可以避免混凝土的过早开裂，又可克服螺栓栓杆被混凝土腐蚀的问题。
5、本实用新型中的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构，钢梁与混凝土板的质量可以得到更高的要求，现场拼装和养护工作可以控制在3天以内，解决了封桥造成的交通堵塞问题。
6、本实用新型采用预制装配的形式，大大减少建造成本和工期，且在后期运营时，搭板结构局部破坏后，可以采用局部替换，替换过程便捷，可克服施工周期长、成本高的问题。
7、本实用新型中的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构，采用横向布置高强螺栓，结构滑移会更加平稳，结构延性更好，组合梁具有良好的滑移性能。
8、本实用新型中的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构，适合各种形式的桥梁。
9、本实用新型中的可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构，钢梁上翼缘折叠向上，做成槽钢式结构，结构更加稳定。
10、本实用新型采用预制装配的形式，当组合梁部分的混凝土板桥面破坏后可以更换破损部门，无需整体更换，从而降低维修费用。
附图说明
图1为可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构的正立面示意图。
图2为可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构的侧立面示意图。
图3为可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构的俯视图。
图4为可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构中钢梁的立体图。
图5为可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构中混凝土梁的立体图。
图6为可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构组合后的立体图。
图中：1预制混凝土板；11为混凝土承托；12为防水层；2为钢梁；21为槽钢式上翼缘； 3为高强螺栓；31为六角螺帽；32为垫块；4为套筒。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
实施例1：参照图1～图6，一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构，包括混凝土板 1、混凝土板承托11、防水层12、钢梁2、槽钢式上翼缘21、高强螺栓3、六角螺帽31、垫块32、套筒4。将套筒4布置在混凝土板承托11的连接孔5里。在混凝土板1两侧下翼缘布置防水层12。将所述预制混凝土板1的连接孔5与所述钢梁2的槽钢式上翼缘21的预留孔6 进行对位、拼接。通过高强螺栓3实现钢梁与混凝土板的连接。垫块32布置于高强螺栓3处。另一处用六角螺帽31将螺栓拧住完成固定。
参照图4，在槽钢式上翼缘21上做预留孔6，并将钢梁2按照工程要求布置。
参照图5，在混凝土板1的承托11上做连接孔5，其中布置套筒4，并与钢梁2的槽钢式上翼缘21进行拼接。
本实用新型实例中，取桥跨径为10m，桥面宽300mm，钢梁2采用Q345qC，截面形式为工字型，截面尺寸取为“140×140×12×10”。高强螺栓3选择10.9级M22型螺栓，按照间距200mm布置。预留孔直径均为30mm。套筒外直径为30mm。钢梁上的槽钢式上翼缘，采用长度为10m，高度95mm，宽10mm。混凝土板总高度为200mm，总宽300mm，总长10m，承托部分长 10m，高100mm，宽120mm。混凝土板两侧下翼缘的防水层，采用长度为10m，高度为5mm，宽度为90mm。
上述对本实用新型的描述是为了便于该技术领域的人员的进一步利用和拓展。熟悉本实用新型领域的人员可以对本实用新型做进一步延伸，本实用新型不限于当前实例，任何本领域技术人员都可进行延伸修改，一切修改皆应在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构，其特征在于，包括“工”字型钢梁、预制混凝土板、混凝土板承托以及固定构件；所述“工”字型钢梁的上翼缘向上折叠形成槽钢式上翼缘，所述混凝土板承托设于预制混凝土板的底部，预制混凝土板与混凝土板承托组成T型结构的混凝土梁，所述T型结构的混凝土梁嵌入钢梁的槽钢式上翼缘内，所述混凝土板承托上均匀设置的连接孔，槽钢式上翼缘设有均匀布置的预留孔，钢梁的槽钢式上翼缘的预留孔和混凝土板承托部分的连接孔对位，固定构件通过预留孔以及连接孔实现混凝土梁与钢梁的拼接。
2.根据权利要求1所述的一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构，其特征在于，所述混凝土板两侧下翼缘设有防水层。
3.根据权利要求1所述的一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构，其特征在于，所述钢梁与混凝土梁连接采用的固定构件为螺栓，螺栓穿过预留孔和连接孔后，另一头用六角螺帽拧住固定，完成钢梁与混凝土梁的连接。
4.根据权利要求3所述的一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构，其特征在于，所述螺栓采用10.9级M22型高强螺栓、8.8级M20型高强螺栓或者10.9级M24型高强螺栓。
5.根据权利要求1所述的一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构，其特征在于，所述混凝土板承托部分的连接孔内设有套筒。
6.根据权利要求1所述的一种可拆卸预制装配式钢-混凝土组合梁结构，其特征在于，所述固定构件与钢梁槽钢式上翼缘的预留孔外侧接触处设有垫块。
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