CN209521081U - 一种用于小箱梁的网片化钢筋骨架笼 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于小箱梁的网片化钢筋骨架笼，其特征在于所述网片化钢筋骨架笼由模块化钢筋网片搭设而成，每一模块化钢筋网片均由横向钢筋和纵向钢筋两个不同方向的钢筋组成，纵向钢筋、横向钢筋的平面交角为30~150°。与传统用于桥梁构件的钢筋骨架笼相比，本实用新型具有颠覆性的意义，可对桥梁结构的设计、施工等产生革命性的影响。本实用新型能够有效减小钢筋工程作业时间、现场工作时间及劳动强度，提高工作效率，降低能耗和环境污染，极大的提高了钢筋工程专业化、工业化程度，具有很好的经济效益、科技效益、环境效益和社会效益，值得推广和应用。

Description

一种用于小箱梁的网片化钢筋骨架笼

技术领域

本实用新型涉及一种用于桥梁构件的网片化钢筋骨架笼，具体涉及一种用于小箱梁的网片化钢筋骨架笼及其设计施工方法。

通过程序控制的特殊设备自动加工形成，能够替换目前结构中的配筋形式，有效减小钢筋工程作业时间、现场工作时间及劳动强度，提高工作效率，降低能耗和环境污染，极大的提高了钢筋工程专业化、工业化程度。本实用新型属于土木工程技术领域。

背景技术

目前结构中的钢筋主要通过对单根钢筋进行弯折加工，组装后在交叉点处绑扎，形成钢筋笼，与混凝土一起浇筑形成钢筋混凝土结构。然而上述工作方式导致工人工作负担重、工作条件恶劣、工作效率低下、环境污染大等，且由于工人技术水平参差不齐，操作过程容易出现疏漏致使钢筋的施工质量得不到保障。

如图1所示，常规的小箱梁钢筋骨架笼通常包括底板封闭环筋11、底板纵向钢筋12、腹板封闭箍筋13、腹板纵向钢筋14、顶板封闭环筋15、顶板纵向钢筋16、倒角加腋钢筋17。一般施工方法为先将底板封闭环筋、底板纵向钢筋绑扎成底板钢筋骨架，然后在底板钢筋骨架的两侧绑扎腹板封闭箍筋、腹板纵向钢筋，形成腹板钢筋骨架，再在两侧腹板钢筋骨架的上部绑扎顶板封闭环筋、顶板纵向钢筋，形成顶板钢筋骨架，最后再绑扎倒角加腋钢筋，形成最终的小箱梁钢筋骨架笼，其缺点在于现场施工时间长、工人工作负担重、工作条件恶劣、工作效率低下、且施工质量得不到保障。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于小箱梁的网片化钢筋骨架笼，能够替换目前桥梁结构中的配筋形式，有效减小钢筋工程作业时间、现场工作时间及劳动强度、提高工作效率，降低能耗和环境污染，极大的提高了钢筋工程专业化、工业化程度，具有很好的经济效益、科技效益、环境效益和社会效益。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种用于小箱梁的网片化钢筋骨架笼，其特征在于所述网片化钢筋骨架笼由模块化钢筋网片搭设而成，每一模块化钢筋网片均由横向钢筋和纵向钢筋两个不同方向的钢筋组成，纵向钢筋、横向钢筋的平面交角为30~150°。

进一步地，所述模块化钢筋网片包括第一钢筋网片、第二钢筋网片、第三钢筋网片、第四钢筋网片、第五钢筋网片和第六钢筋网片，其中第六钢筋网片为与小箱梁顶板上部对应的平面网片；第一钢筋网片的主体结构为U型结构，所述U型结构包括与小箱梁底板下部对应的底面，底面两侧向斜上方弯折形成与腹板外侧对应的侧面，两侧侧面的顶部分别向两侧弯折，形成与第六钢筋网片对应的水平弯折部；第二钢筋网片的主体结构为水平面结构，第二钢筋网片的两端向斜上方弯折，形成与第一钢筋网片侧面配合的斜向弯折部；第三钢筋网片的主体为与腹板内侧对应的斜面结构，所述第三钢筋网片的底部向内侧弯折，形成与第一钢筋网片底面配合的下弯折部，所述第三钢筋网片的顶部向外弯折，形成与第六钢筋网片对应的上弯折部；第四钢筋网片包括与顶板下部对应的顶面，顶面的两侧向斜下方弯折，形成与内侧倒角加腋对应的内倒角加腋斜面，两侧的内倒角加腋斜面的底部分别向斜下方弯折，形成与第一钢筋网片侧面对应的下弯折部；第五钢筋网片的主体为与外侧倒角加腋对应的外倒角加腋面，外倒角加腋面的外端弯折形成与顶板底部对应的外弯折部，外倒角加腋面的内端弯折形成与第三钢筋网片斜面结构对应的内弯折部。

进一步地，第一钢筋网片的底面位于小箱梁底板位置的下部，第一钢筋网片的两侧侧面位于腹板的外侧；第二钢筋网片位于第一钢筋网片的U型结构内，第二钢筋网片的水平面位于第一钢筋网片底面上方，且处于小箱梁底板位置的上部，第二钢筋网片两端的斜向弯折部分别贴设于第一钢筋网片两侧侧面的内侧；第一块第三钢筋网片的斜面结构位于第一钢筋网片内，且处于小箱梁一侧腹板位置的内侧，第一块第三钢筋网片的下弯折部贴设于第一钢筋网片上方，第二块第三钢筋网片的斜面结构位于第一钢筋网片内，且处于小箱梁另一侧腹板位置的内侧，第二块第三钢筋网片的下弯折部贴设于第一钢筋网片上；第四钢筋网片位于第一钢筋网片的U型结构内，第四钢筋网片的顶面处于小箱梁顶板位置的下部，第四钢筋网片两侧的下弯折部分别贴设于第一钢筋网片两侧侧面的内侧；小箱梁外倒角加腋位置分设两块第五钢筋网片，第五钢筋网片的外倒角加腋斜面位于小箱梁外倒角加腋位置，第五钢筋网片的外弯折部位于小箱梁顶板位置的下部，第五钢筋网片的内弯折部则贴设于对应的第三钢筋网片斜面结构的外侧；第六钢筋网片位于小箱梁顶板位置的上部，且第一钢筋网片的水平弯折部、第三钢筋网片的上弯折部均贴设于第六钢筋网片的底部。

进一步地，所述第一钢筋网片可由对称设置的左右两片拼合而成，也可一次性整体加工而成。

本实用新型的网片化钢筋骨架笼，全部由一片片模块化的钢筋网片，通过自动化安装设备拼装而成，与传统的钢筋骨架笼相比，极大的提升了工作效率，具有颠覆性的意义。

所述的网片化钢筋骨架笼，能够替换目前结构中的配筋形式。例如目前小箱梁结构中的钢筋笼主要通过对单根钢筋进行弯折加工，组装后在交叉点处绑扎，形成钢筋笼，一片小箱梁钢筋骨架笼的制作周期约20工日；如采用本实用新型的做法，可根据设计要求采购相应的成品钢筋，然后在工厂内通过特殊加工生产设备自动加工成整体钢筋网片，最后采用吊装机械，按照一定的顺序直接安装到位，即可形成网片化钢筋骨架笼，一片小箱梁钢筋骨架笼的制作周期约5工日。

所述的网片化钢筋骨架笼，其设计、制作、安装方式及其在桥梁结构中的应用，是突破现有传统的理念和思路，是经过大量的理论研究和试验研究加以分析验证的成果，包括采用网片化钢筋骨架笼的桥梁结构足尺试验研究、网片化钢筋骨架笼工艺试验研究、采用网片化钢筋骨架笼的桥梁构件试验研究、空间有限元数值模拟研究等。上述理论分析及试验研究，验证了采用网片化钢筋骨架笼的桥梁结构的抗弯、抗剪、抗扭等性能及其工业化的加工制作方法均能够满足相关规范及实际的应用要求。

所述的网片化钢筋骨架笼，在桥梁结构中的应用，可对桥梁结构的设计、施工等产生革命性的影响，极大的提升施工效率，为最终实现桥梁结构的工业化、信息化建造方式提供强有力的技术支撑。

附图说明

图1为现有传统的小箱梁结构钢筋骨架笼断面示意图；

图2为采用本实用新型的小箱梁结构网片化钢筋骨架笼断面示意图；

图3为小箱梁腹板中的1号钢筋网片断面示意图；

图4为小箱梁腹板中的2号钢筋网片断面示意图；

图5为小箱梁底板中的3号钢筋网片断面示意图；

图6为小箱梁腹板中的4号钢筋网片断面示意图；

图7为小箱梁顶板中的5号钢筋网片断面示意图；

图8为小箱梁顶板中的6号钢筋网片断面示意图；

图9为采用本实用新型的小箱梁结构网片化钢筋骨架笼立体空间示意图。

具体实施方式

以下结合图1～图9，通过详细说明1个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。

图1为传统的小箱梁结构钢筋骨架笼断面示意图，钢筋笼加工首先通过对单根钢筋进行下料、弯折加工，形成顶板、底板闭合环筋及腹板箍筋、倒角加腋处弯折钢筋以及纵向受力钢筋和构造钢筋，然后通过人工定位安装，最后在交叉点处绑扎形成钢筋笼。传统的钢筋笼做法费时费力，无法利用现代化机械进行加工安装，且安装精度较差，无法实现工业化、信息化制作加工方式，一片小箱梁钢筋骨架笼的制作周期约20工日。另一方面，传统钢筋笼的布置方式也限制了其工业化、信息化生产方式应用路线，例如顶板、底板采用闭合环筋及腹板采用箍筋形式，对其工业化加工、安装形成了瓶颈。

为了突破瓶颈，必须以设计思路的为源头和切入点，突破现有传统的设计思路，提出一套适合工业化、信息化建造方式的设计理念和方法。首先对顶板、底板的闭合环筋和腹板的闭合箍筋进行离散化，顶板、底板钢筋分别离散为上下两层钢筋，腹板离散为左右两片钢筋；然后再局部进行集成，顶板下层钢筋与倒角加腋处弯折钢筋集成为一体，底板上层钢筋与倒角加腋处弯折钢筋集成为一体，腹板外侧竖向钢筋与底板下层横向钢筋集成为一体化U形筋。最后形成网片化钢筋，其中由腹板外侧竖向钢筋与底板下层钢筋，以及与其配合的腹板纵向钢筋和底板纵向钢筋形成U形结构的1号钢筋网片1；由底板上层横向钢筋及与其配合的纵向钢筋形成2号钢筋网片2；由腹板内侧竖向钢筋及其配合的腹板纵向钢筋形成3号钢筋网片3；由顶板下层钢筋的中间部分和内倒角加腋处弯折钢筋及其配合的纵向钢筋形成4号钢筋网片4；由顶板下层钢筋的外侧部分和外倒角加腋处弯折钢筋及其配合的纵向钢筋形成5号钢筋网片5；由顶板上层钢筋及其配合的纵向钢筋形成6号钢筋网片6。上述突破现有传统的钢筋笼设计是经过大量的理论研究和试验研究加以分析验证的成果，最终形成如图2所示的小箱梁结构网片化钢筋骨架笼断面示意图。

图2所示的小箱梁结构网片化钢筋骨架笼制作时，首先通过程序控制的自动加工生产设备生产图3所示的1号U形钢筋网片1、图4所示的底板2号钢筋网片2、图5所示的腹板3号钢筋网片3、图6所示的顶板4号钢筋网片4、图7所示的顶板5号钢筋网片5、图8所示的顶板6号钢筋网片6。

1号~6号钢筋网片，由纵向钢筋、横向钢筋组成，纵横向钢筋的平面交角（α）为90°。生产时，利用自动加工生产设备在纵向钢筋、横向钢筋的交点处焊接形成平面整体钢筋网片，其中1号~5号钢筋网片，再进一步通过整体弯折，形成空间整体钢筋网片。

在完成上述网片钢筋的制作后，通过机械安装设备，先设置外模板，在外模板上安装图3所示的1号U形钢筋网片，接着在1号钢筋网片内安装图4所示的底板2号钢筋网片，然后在1号钢筋网片的内部两侧分别安装一片图5所示的腹板3号钢筋网片，再设置内模板，再依次安装图6所示的顶板4号钢筋网片和两片图7所示的顶板5号钢筋网片，最后安装图8所示的顶板6号钢筋网片，各网片钢筋之间，网片钢筋与模板之间，均通过垫块、支架钢筋等措施进行定位及临时固定，最终形成小箱梁结构的网片化钢筋骨架笼。通过上述方式制作一片小箱梁网片化钢筋骨架笼的制作周期约5工日。

所述的用于制作网片化钢筋骨架笼的钢筋网片，由纵向钢筋、横向钢筋两个不同方向的钢筋组成，在本实施例中，纵向钢筋、横向钢筋的平面交角为90°，本领域的技术人员应当了解，该夹角也可以是其他任何角度，但一般来说该夹角优选为30~150°。

所述的用于制作网片化钢筋骨架笼的钢筋网片，其纵向钢筋、横向钢筋可以是受力钢筋，也可以是构造钢筋，而目前桥梁结构中采用的钢筋网片都用于构造钢筋。

所述的用于制作网片化钢筋骨架笼的钢筋网片，其钢筋种类和钢筋直径不受限制，可根据设计需要采用。钢筋种类可采用各类结构用钢筋。钢筋直径范围一般为6mm~50mm，特殊情况可根据需要选择，而目前桥梁结构中使用的钢筋网片直径都不大于12mm。钢筋网片中的钢筋种类包括HPB235、HPB300、HRB335、HRBF335、HRB335E、HRBF335E、HRB400、HRBF400、HRB400E、HRBF400E、HRB500、HRBF500、HRB500E、HRBF500E、RRB400中的一种或多种。

所述的平面整体钢筋网片，可根据实际需要，通过程序控制的加工生产设备，进一步通过整体弯折，形成空间整体钢筋网片。整体弯折角度根据实际需要，一般≥90°，也可以为任何角度。

综上所述，采用本实用新型提出的一种用于桥梁构件的网片化钢筋骨架笼，全部由模块化的钢筋网片拼装而成，全程采用工业化、信息化制作方式，能够完全替换目前结构中的配筋形式，与传统的钢筋骨架笼相比，具有颠覆性的意义，可对桥梁结构的设计、施工等产生革命性的影响，有效减小钢筋工程作业时间、现场工作时间及劳动强度，提高工作效率，降低能耗和环境污染，极大的提高了钢筋工程专业化、工业化程度，具有很好的经济效益、科技效益、环境效益和社会效益。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (5)

1.一种用于小箱梁的网片化钢筋骨架笼，其特征在于所述网片化钢筋骨架笼由模块化钢筋网片搭设而成，每一模块化钢筋网片均由横向钢筋和纵向钢筋两个不同方向的钢筋组成，纵向钢筋、横向钢筋的平面交角为30~150°。

2.如权利要求1所述的网片化钢筋骨架笼，其特征在于：所述模块化钢筋网片包括第一钢筋网片、第二钢筋网片、第三钢筋网片、第四钢筋网片、第五钢筋网片和第六钢筋网片，其中第六钢筋网片为与小箱梁顶板上部对应的平面网片；第一钢筋网片的主体结构为U型结构，所述U型结构包括与小箱梁底板下部对应的底面，底面两侧向斜上方弯折形成与腹板外侧对应的侧面，两侧侧面的顶部分别向两侧弯折，形成与第六钢筋网片对应的水平弯折部；第二钢筋网片的主体结构为水平面结构，第二钢筋网片的两端向斜上方弯折，形成与第一钢筋网片侧面配合的斜向弯折部；第三钢筋网片的主体为与腹板内侧对应的斜面结构，所述第三钢筋网片的底部向内侧弯折，形成与第一钢筋网片底面配合的下弯折部，所述第三钢筋网片的顶部向外弯折，形成与第六钢筋网片对应的上弯折部；第四钢筋网片包括与顶板下部对应的顶面，顶面的两侧向斜下方弯折，形成与内侧倒角加腋对应的内倒角加腋斜面，两侧的内倒角加腋斜面的底部分别向斜下方弯折，形成与第一钢筋网片侧面对应的下弯折部；第五钢筋网片的主体为与外侧倒角加腋对应的外倒角加腋面，外倒角加腋面的外端弯折形成与顶板底部对应的外弯折部，外倒角加腋面的内端弯折形成与第三钢筋网片斜面结构对应的内弯折部。

3.如权利要求2所述的网片化钢筋骨架笼，其特征在于：第一钢筋网片的底面位于小箱梁底板位置的下部，第一钢筋网片的两侧侧面位于腹板的外侧；第二钢筋网片位于第一钢筋网片的U型结构内，第二钢筋网片的水平面位于第一钢筋网片底面上方，且处于小箱梁底板位置的上部，第二钢筋网片两端的斜向弯折部分别贴设于第一钢筋网片两侧侧面的内侧；第一块第三钢筋网片的斜面结构位于第一钢筋网片内，且处于小箱梁一侧腹板位置的内侧，第一块第三钢筋网片的下弯折部贴设于第一钢筋网片上方，第二块第三钢筋网片的斜面结构位于第一钢筋网片内，且处于小箱梁另一侧腹板位置的内侧，第二块第三钢筋网片的下弯折部贴设于第一钢筋网片上；第四钢筋网片位于第一钢筋网片的U型结构内，第四钢筋网片的顶面处于小箱梁顶板位置的下部，第四钢筋网片两侧的下弯折部分别贴设于第一钢筋网片两侧侧面的内侧；小箱梁外倒角加腋位置分设两块第五钢筋网片，第五钢筋网片的外倒角加腋斜面位于小箱梁外倒角加腋位置，第五钢筋网片的外弯折部位于小箱梁顶板位置的下部，第五钢筋网片的内弯折部则贴设于对应的第三钢筋网片斜面结构的外侧；第六钢筋网片位于小箱梁顶板位置的上部，且第一钢筋网片的水平弯折部、第三钢筋网片的上弯折部均贴设于第六钢筋网片的底部。

4.如权利要求2或3所述的网片化钢筋骨架笼，其特征在于：所述第一钢筋网片由对称设置的左右两片拼合而成，或者一次性整体加工而成。

5.如权利要求1所述的网片化钢筋骨架笼，其特征在于：所述的钢筋网片中的横向钢筋和纵向钢筋的直径范围为6mm~50mm。