CN214573257U - 一种使用冷弯薄壁型钢的桁架-悬索复合人行桥结构 - Google Patents
一种使用冷弯薄壁型钢的桁架-悬索复合人行桥结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种使用冷弯薄壁型钢的桁架‑悬索复合人行桥结构，包括桥塔、悬索和主体桁架结构，所述主体桁架结构由扶手桁架，步道平台和锚固杆组成，所述桥塔固定在地基中，所述悬索一端采用锚固结构固定在桥塔上，另一端在锚固杆上固定，所述步道平台固定在两榀扶手桁架间，所述锚固杆由方形钢管组成，所述两榀扶手桁架由框架和斜撑结构组合而成，所述框架包括上弦杆，竖直腹杆和下弦杆，本实用新型采用冷弯薄壁型钢作为桥梁结构，具有自重轻，单位面积重量不足每平米100kg，施工工期短，且全部在工厂组装，运输至现场安装，制作需要1周，安装仅需数小时。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑领域相关制品领域，具体为一种使用冷弯薄壁型钢的桁架-悬索复合人行桥结构。
背景技术
现代城市中，道路两侧常通过人行桥进行连接，实现跨越道路的作用，因此人行桥建设成为城市建设中的常见项目。现代步行桥朝着新结构、新材料、新技术的趋势发展，其施工及运行维护与所在场地环境保护需要做到进一步结合，如何实现更短工期，如何更易于造型成为步行桥建设中的重要议题。其结构通常为钢箱梁人行桥和钢筋混凝土人行桥，具有以下不足：
1.一般钢结构人行桥采用钢箱梁构型，通过梁高的增大以提升结构抗弯能力，但同时限制了结构的外观构型；
2.整体采用钢筋混凝土结构时，结构自重大，施工工期长，基础工程造价高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种使用冷弯薄壁型钢的桁架-悬索复合人行桥结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种使用冷弯薄壁型钢的桁架-悬索复合人行桥结构，包括桥塔、悬索和主体桁架结构，所述主体桁架结构由扶手桁架，步道平台和锚固杆组成，所述桥塔固定在地基中，所述悬索一端采用锚固结构固定在桥塔上，另一端在锚固杆上固定，所述步道平台固定在扶手桁架间，所述锚固杆由方形钢管组成，所述扶手桁架由框架和斜撑结构组合而成，所述框架包括上弦杆，竖直腹杆和下弦杆，所述竖直腹杆数量为21个，所述上弦杆中C型钢凹槽开口向下，所述下弦杆凹槽开口向上，多个所述竖直腹杆两端均嵌入上下弦杆开口中，并使用高强螺栓连接，所述斜撑结构包括斜撑杆件和斜撑中心节点板，每单元共有4根斜撑杆件，每4根斜撑杆件构成一对斜撑，4根斜撑杆件在中心交叉位置的腹板及翼缘位置开孔，斜撑中心节点板通过高强螺栓固定根斜撑杆件，所述步道平台包括两侧设置的纵杆与横杆，所述纵杆与横杆将步道平台切分为多个矩形单元。
优选的，所述桥塔设计高度15米，其顶端标高与主体桁架结构底部标高相距10米，另有5米处于主体桁架结构下方。
优选的，所述悬索共设置40根，在主体桁架结构每侧布置20根，相邻悬索在桥塔锚固段以0.2米等间距分布，在锚固杆端以2.5米等间距分布。
优选的，步道平台的纵杆腹板通过高强螺栓与扶手桁架的竖直腹杆翼缘连接，所述步道平台标高与扶手桁架下弦杆标高距离为0.3m。
优选的，所述上弦杆和下弦杆长度均为50米，采用CC-YT 220x75x20x2.5冷弯薄壁型钢，所述竖直腹杆高1.6米，相邻间距2.5米，采用CC-J 180x70x20x2.5冷弯薄壁型钢。
优选的，所述斜撑结构布置于上弦杆，下弦杆和竖直腹杆组成的框架中，斜撑杆件采用CC-J 180x70x20x2.5冷弯薄壁钢，与弦杆连接端采用斜撑杆件嵌入弦杆的C型钢凹槽内，通过高强螺栓连接弦杆翼缘和斜撑腹杆翼缘，斜撑杆件交叉端采用斜撑中心节点板连接。
优选的，多个矩形单元为1.25m×5m，单元处可填充不同步道材料。
优选的，所述锚固杆均采用200x160x16的矩形Q345钢管，长5.4 米，其中5m长度处于步道平台正下方，两侧连接段分别长0.1m，在连接段通过高强螺栓连接锚固杆上侧管壁和扶手桁架下弦杆腹板，两侧另有 0.1米长度的悬索锚固段，在上下侧管壁开孔，以连接悬索。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
该桁架-悬索复合人行桥结构利用结构空间特点，结合悬索结构和桁架结构，并使用冷弯薄壁型钢杆件的应用的同时，减小梁高；
扶手桁架结构采用2.5mm壁厚冷弯薄壁型钢，在长度方向细化成多道斜撑，经计算，结构竖向抗弯刚度达到规范要求，冷弯薄壁型钢较普通热轧钢材有效降低结构用钢量，同时装配率大幅提高；
该扶手桁架结构中冷弯薄壁C型钢既有竖腹杆，也有斜撑构件竖直腹杆与弦杆通过内嵌式高强螺栓直接连接，斜撑中心采用两侧双节点板连接的方式，节点板热轧而成，保证连接节点的刚度；
扶手桁架结构与步道平台连接中，采用步道平台纵杆直接与扶手桁架腹杆相连的方式，根据实际结构荷载值，可在连接位置设计局部加强；
两侧扶手桁架结构中各节点采用高强螺栓连接，避免焊接，有效降低了现场施工难度和现场施工的不确定性，且安装难度低，符合装配式的要求，施工安全，经济性好；
本实用新型采用冷弯薄壁型钢作为桥梁结构，具有自重轻，单位面积重量平均不足100kg/m2，施工工期短，且全部在工厂组装，运输至现场安装，制作需要1周，安装仅需数小时。
附图说明
图1为结构侧视图；
图2为结构剖面图；
图3为扶手桁架侧视图；
图4为步道桁架俯视图；
图5为扶手桁架单元平面连接图；
图6为扶手桁架单元三维连接图。
图中：1-桥塔，2-悬索，3-主体桁架结构，4-扶手桁架，5-步道平台，6-锚固杆，7-上弦杆，8-斜撑结构，9-竖直腹杆，10-下弦杆，11-纵杆， 12-横杆，13-斜撑杆件，14-斜撑中心节点板。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1-6，本实用新型提供的一种实施例：一种使用冷弯薄壁型钢的桁架-悬索复合人行桥结构，包括桥塔1、悬索2和主体桁架结构3，其中主体桁架结构3由扶手桁架4，步道平台5和锚固杆6组成，桥塔1 是固定在地基中的钢筋混凝土结构，悬索2一端采用锚固结构固定在桥塔 1上，另一端在锚固杆6上固定，步道平台5固定在两榀扶手桁架4间，锚固杆6由方形钢管组成，扶手桁架4由框架和斜撑结构8组合而成，框架包括上弦杆7，竖直腹杆9和下弦杆10，竖直腹杆9数量为21个，上弦杆7中C型钢凹槽开口向下，下弦杆10凹槽开口向上，多个竖直腹杆 9两端均嵌入上下弦杆开口中，并使用高强螺栓连接，斜撑结构8包括斜撑杆件13和斜撑中心节点板14，每单元共有4根斜撑杆件13，每4根斜撑杆件13构成一对斜撑结构8，4根斜撑杆件13在中心交叉位置的腹板及翼缘位置开孔，斜撑中心节点板14通过高强螺栓固定根斜撑杆件13，步道平台5包括两侧设置的纵杆11与横杆12，纵杆11与横杆12将步道平台5切分为多个矩形单元。
进一步，所述桥塔1设计高度15米，其顶端标高与主体桁架结构3 底部标高相距10米，另有5米处于主体桁架结构3下方。
进一步，所述悬索2共设置40根，在主体桁架结构3每侧布置20 根，相邻悬索2在桥塔1锚固段以0.2米等间距分布，在锚固杆6端以 2.5米等间距分布。
进一步，步道平台5的纵杆11腹板通过高强螺栓与扶手桁架4的竖直腹杆9翼缘连接，所述步道平台5标高与两榀扶手桁架4的下弦杆10 标高距离为0.3m。
进一步，所述上弦杆7和下弦杆10长度均为50米，采用CC-YT 220x75x20x2.5冷弯薄壁型钢，所述竖直腹杆9高1.6米，相邻间距2.5 米，采用CC-J 180x70x20x2.5冷弯薄壁型钢。
进一步，所述斜撑结构8布置于上弦杆7，下弦杆10和竖直腹杆9 组成的框架中，斜撑杆件13采用CC-J 180x70x20x2.5冷弯薄壁钢，与弦杆连接端采用斜撑杆件13嵌入弦杆的C型钢凹槽内，通过高强螺栓连接弦杆7翼缘和斜撑杆件13翼缘，斜撑杆件13交叉端采用斜撑中心节点板 14连接。
进一步，多个矩形单元为1.25m×5m，单元处可填充不同步道材料。
进一步，所述锚固杆6均采用200x160x16的矩形Q345钢管，长5.4 米，其中5m长度处于步道平台5正下方，两侧连接段分别长0.1m，在连接段通过高强螺栓连接锚固杆6上侧管壁和扶手桁架下弦杆10腹板，两侧另有0.1米长度的悬索锚固段，在上下侧管壁开孔，以连接悬索2。
工作原理：在工厂中预先实现杆件制作，在上弦杆7、下弦杆10和纵杆11制作中，若需分段组装，采用内嵌套管连接；将各段弦腹杆和斜撑结构8连接成扶手桁架4；将及纵杆11和横杆12连接成步道平台5；连接扶手桁架4和步道平台5，并连接锚固杆6组成主体桁架结构3；现场完成桥塔1施工，将主体桁架结构3运输至现场，通过悬索2连接桥塔 1和主体桁架结构3。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种使用冷弯薄壁型钢的桁架-悬索复合人行桥结构，包括桥塔(1)、悬索(2)和主体桁架结构(3)，其特征在于：所述主体桁架结构(3)由扶手桁架(4)，步道平台(5)和锚固杆(6)组成，所述桥塔(1)是固定在地基中的钢筋混凝土结构，所述悬索(2)一端采用锚固结构固定在桥塔(1)上，另一端在锚固杆(6)上固定，所述步道平台(5)固定在两榀扶手桁架(4)间，所述锚固杆(6)由方形钢管组成，所述扶手桁架(4)由框架和斜撑结构(8)组合而成，所述框架包括上弦杆(7)，竖直腹杆(9)和下弦杆(10)，所述竖直腹杆(9)数量为21个，所述上弦杆(7)中C型钢凹槽开口向下，所述下弦杆(10)凹槽开口向上，多个所述竖直腹杆(9)两端均嵌入上下弦杆开口中，并使用高强螺栓连接，所述斜撑结构(8)包括斜撑杆件(13)和斜撑中心节点板(14)，每单元共有4根斜撑杆件(13)，每4根斜撑杆件(13)构成一对斜撑结构(8)，4根斜撑杆件(13)在中心交叉位置的腹板及翼缘位置开孔，斜撑中心节点板(14)通过高强螺栓固定根斜撑杆件(13)，所述步道平台(5)包括两侧设置的纵杆(11)与横杆(12)，所述纵杆(11)与横杆(12)将步道平台(5)切分为多个矩形单元。
2.根据权利要求1所述的一种使用冷弯薄壁型钢的桁架-悬索复合人行桥结构，其特征在于：所述桥塔(1)设计高度15米，其顶端标高与主体桁架结构(3)底部标高相距10米，另有5米处于主体桁架结构(3)下方。
3.根据权利要求1所述的一种使用冷弯薄壁型钢的桁架-悬索复合人行桥结构，其特征在于：所述悬索(2)共设置40根，在主体桁架结构(3)每侧布置20根，相邻悬索在桥塔(1)锚固段以0.2米等间距分布，在锚固杆(6)端以2.5米等间距分布。
4.根据权利要求1所述的一种使用冷弯薄壁型钢的桁架-悬索复合人行桥结构，其特征在于：步道平台(5)的纵杆(11)腹板通过高强螺栓与两榀扶手桁架(4)的竖直腹杆(9)翼缘连接，所述步道平台(5)标高与扶手桁架(4) 下弦杆(10)标高距离为0.3m。
5.根据权利要求1所述的一种使用冷弯薄壁型钢的桁架-悬索复合人行桥结构，其特征在于：所述上弦杆(7)和下弦杆(10)长度均为50米，采用CC-YT 220x75x20x2.5冷弯薄壁型钢，所述竖直腹杆(9)高1.6米，相邻间距2.5米，采用CC-J 180x70x20x2.5冷弯薄壁型钢。
6.根据权利要求1所述的一种使用冷弯薄壁型钢的桁架-悬索复合人行桥结构，其特征在于：所述斜撑结构(8)布置于上弦杆(7)，竖直腹杆(9)和下弦杆(10)组成的框架中，斜撑杆件(13)采用CC-J 180x70x20x2.5冷弯薄壁钢，与弦杆连接端采用斜撑杆件嵌入弦杆的C型钢凹槽内，通过高强螺栓连接弦杆翼缘和斜撑腹杆翼缘，斜撑杆件交叉端采用斜撑中心节点板(14)连接。
7.根据权利要求1所述的一种使用冷弯薄壁型钢的桁架-悬索复合人行桥结构，其特征在于：多个矩形单元为1.25m×5m，单元处可填充不同步道材料。
8.根据权利要求1所述的一种使用冷弯薄壁型钢的桁架-悬索复合人行桥结构，其特征在于：所述锚固杆(6)均采用200x160x16的矩形Q345钢管，长5.4米，其中5m长度处于步道平台(5)正下方，两侧连接段分别长0.1m，在连接段通过高强螺栓连接锚固杆(6)上侧管壁和扶手桁架下弦杆(10)腹板，两侧另有0.1米长度的悬索锚固段，在上下侧管壁开孔，以连接悬索(2)。
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| CN115419214A (zh) * | 2022-09-29 | 2022-12-02 | 山东建筑大学 | 一种型钢混凝土梁 |
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