CN218175566U - 一种钢混组合梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢混组合梁，包括：钢顶板，上表面用于连接混凝土桥面板；钢腹板，上端与钢顶板垂直固定连接；钢底板，上表面与钢腹板下端垂直固定连接；结构加强件，连接于钢腹板侧面，用于加强钢腹板的结构强度；其中钢底板的屈服强度大于钢腹板和钢顶板的屈服强度。本发明钢底板与钢顶板、钢腹板可根据自身需求采用不同的材料，而不需要为了满足钢底板的性能要求而都采用高牌号的材料生产，从而减少成本，且钢腹板采用屈服强度较低的材料，其局部稳定性能更佳，从而不需要对其进行加厚处理，减少材料的使用，结构加强件则可用于加强钢腹板的结构强度，保证钢腹板的结构强度，保证结构安全。

Description

一种钢混组合梁

技术领域

本实用新型涉及建筑结构领域，特别是涉及一种钢混组合梁。

背景技术

传统的钢-混组合梁结构为钢结构和混凝土结构组合构成，钢梁由顶板、腹板和底板构成，钢顶板和混凝土结构之间通过剪力键连接并传力，形成钢结构受拉，混凝土结构受压的组合受力模式，提高了钢结构和混凝土结构的受力效率。组合结构受力明确，相比混凝土结构，自重更小，相同跨径的桥梁梁高能够做到更小，在梁高有限制的区域有更大的应用空间，组合结构更加纤细，具有更好的景观效果。但由于钢-混组合梁的造价比混凝土结构高出30％左右，限制了组合梁的应用范围，其中钢材是造价的主要影响因素。

钢梁一般由钢顶板、钢腹板和钢底板构成。从桥梁结构的受力特点而言，钢底板的尺寸与材料用量一般由弯曲作用下的拉应力控制，需要采用牌号较高的钢材，提高其受力性能；钢腹板尺寸与材料用量一般由腹板的稳定控制，抗剪能力一般较容易满足，需要采用较低的牌号，以保证稳定性，减少造价；而钢顶板上有强大的混凝土桥面板提供抗压能力，其主要作用是满足剪力钉的布置需要，采用较低的牌号即可满足要求。不同牌号的钢材力学性能存在差别，牌号越高其静力强度越高，牌号越高，单价亦更高。另一方面，钢梁构件在很多时候都是由局部稳定控制其板厚与断面尺寸，由于钢板保持局部稳定的关键参数与屈服强度平方根成反比，牌号越高的钢材其局部稳定性能越差，如Q420的稳定性能约为Q355的92％，为了保持钢板的稳定，在同样的板宽(板高)条件下，其板厚不得不增加。

一般情况下为了便于采购和简化施工，钢材均采用统一牌号，为了结构安全，牌号需要满足钢底板的高牌号需求，而对于钢顶板、钢腹板而言，高牌号的材料不仅成本更高，其局部稳定性能还更差，需要进行加厚，使得整体材料成本进一步增加。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种钢混组合梁，能够满足各部分钢材的需求，保证结构强度的同时，节约成本。

根据本实用新型的一种钢混组合梁，包括：钢顶板，上表面用于连接混凝土桥面板；钢腹板，上端与所述钢顶板垂直固定连接；钢底板，上表面与所述钢腹板下端垂直固定连接；结构加强件，连接于所述钢腹板侧面并处于所述钢顶板和所述钢底板之间，用于加强所述钢腹板的结构强度；其中所述钢底板的屈服强度大于所述钢腹板和所述钢顶板的屈服强度。

进一步地，所述钢顶板和钢腹板均采用Q355材料制成，所述钢底板采用Q420材料制成。

进一步地，所述结构加强件包括竖向加劲板和与所述竖向加劲板垂直相连的水平加劲板，所述竖向加劲板和所述水平加劲板连接于钢腹板侧面，所述水平加劲板呈水平布设于所述钢顶板和所述钢底板之间并连接于钢腹板侧面。

进一步地，所述竖向加劲板上下两端分别与所述钢顶板和所述钢底板相接，以支撑于所述钢顶板和所述钢底板之间。

进一步地，所述水平加劲板在长度方向上的两端分别设有竖向连接板，相对布设的两个所述竖向连接板上设有对应的连接孔。

进一步地，相对布设的两个所述竖向连接板与钢腹板在长度方向上的两个端面平齐。

进一步地，所述竖向连接板上端与钢顶板底面相接。

进一步地，所述结构加强件设有两个并对称设于钢腹板的两侧。

进一步地，所述钢腹板与钢顶板、钢底板均通过焊接连接，所述钢顶板底面设有供钢腹板上端嵌入的第一定位槽，所述钢底板上表面设有供钢腹板下端嵌入的第二定位槽。

进一步地，所述第一定位槽下端侧边和所述第二定位槽的上端侧边均设有倒角。

本实用新型具有以下有益效果：将钢底板与钢顶板、钢腹板独立分开设计，使得钢底板与钢顶板、钢腹板可根据自身需求采用不同的材料，而不需要为了满足钢底板的性能要求而都采用高牌号(屈服强度高)的材料生产，从而减少成本，且钢腹板采用屈服强度较低的材料，其局部稳定性能更佳，从而不需要对其进行加厚处理，减少材料的使用，结构加强件则可用于加强钢腹板的结构强度，保证钢腹板的结构强度，保证结构安全。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型第一实施例的安装结构示意图；

图2是本实用新型第一实施例的剖视图；

图3是本实用新型第二实施例的结构示意图；

图4是图3的分解状态结构示意图。

附图标记：

钢顶板100、混凝土桥面板101、第一定位槽110、剪力钉120；

钢腹板200；

钢底板300、第二定位槽310；

结构加强件400、竖向加劲板410、避让切角411、水平加劲板420、竖向连接板421、连接孔422。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图2，本实用新型实施例的一种钢混组合梁，包括钢顶板100、钢腹板200、钢底板300。

钢顶板100上表面用于连接混凝土桥面板101，可以理解的是，钢顶板100上表面焊接设有剪力钉120，剪力钉120嵌入混凝土桥面板101内，以加强钢顶板100和混凝土桥面板101的连接强度。钢腹板200上端与钢顶板100垂直固定连接；钢底板300上表面与钢腹板200下端垂直固定连接。结构加强件400连接于钢腹板200侧面且结构加强件400处于钢顶板100和钢底板300之间，用于加强钢腹板200的结构强度，其中钢底板300的屈服强度大于钢腹板200和钢顶板100的屈服强度。

本实用新型实施例提供的一种钢混组合梁，将钢底板300与钢顶板100、钢腹板200独立分开设计，使得钢底板300与钢顶板100、钢腹板200可根据自身需求采用不同的材料，而不需要为了满足钢底板300的性能要求而都采用高牌号(屈服强度高)的材料生产，从而减少成本，且钢腹板200采用屈服强度较低的材料，其局部稳定性能更佳，从而不需要对其进行加厚处理，减少材料的使用和成本，结构加强件400则可用于加强钢腹板200的结构强度，保证钢腹板200的结构强度，保证结构安全。当然在其他实施例中，钢底板300、钢顶板100、钢腹板200采用的具体材料可根据需要进行选择，在此不作限制。

具体地，在如图1所示的实施例中，钢顶板100、钢腹板200、钢底板300的横截面呈工字型断面，钢腹板200上下端分别连接在钢顶板100和钢底板300的中间位置。当然在本实用新型其他的一些实施例中，钢顶板100、钢腹板200、钢底板300的横截面还可以是箱形断面或槽型断面。

具体地，在本实用新型中，钢顶板100和钢腹板200均采用Q355材料制成，钢底板300采用Q420材料制成。这样仅钢底板300采用高牌号的材料制造，保证钢底板300满足弯曲强度要求，而对于钢顶板100和钢腹板200则采用较低点的牌号，避免材料浪费，减少成本；且钢腹板200则采用较低点的牌号，还使其局部稳定性能更好，从而不需要针对性作加厚处理，减少材料的使用。

更优地，为了提高钢底板300的结构强度，钢底板300可以设置纵向加劲板。

可选地，在本实用新型中，结构加强件400包括竖向加劲板410和与竖向加劲板410垂直相连的水平加劲板420，竖向加劲板410和水平加劲板420连接于钢腹板200侧面，水平加劲板420呈水平布设于钢顶板100和钢底板300之间并连接于钢腹板200侧面，通过竖向加劲板410和水平加劲板420，提高钢腹板200竖向和水平变形的抵抗能力，从而提高钢腹板200的结构强度。具体的，水平加劲板420、竖向加劲板410均可采用Q355钢材。当然在其他实施例中，水平加劲板420、竖向加劲板410采用的具体材料可根据需要进行选择，在此不作限制。

更优地，为了提高钢顶板100和钢底板300的结构强度，竖向加劲板410上下两端分别与钢顶板100和钢底板300相接，以支撑于钢顶板100和钢底板300之间，使得竖向加劲板410还能对钢顶板100起到支撑作用，提高其载荷能力。竖向加劲板410与钢顶板100和钢底板300的相接，可以是竖向加劲板410与钢顶板100、钢底板300接触或焊接或通过紧固件连接，只需要保证竖向加劲板410能够将钢顶板100对应位置受到的载荷传递给钢底板300即可。

参照图3和图4，在本实用新型的第二实施例中，水平加劲板420在长度方向上的两端分别设有竖向连接板421，即竖向连接板421设有两个且相对布设于水平加劲板420的两个相对端上，相对布设的两个竖向连接板421上设有对应的连接孔422。两个钢腹板200可通过连接孔422对齐并安装紧固件实现拼接，从而实现长度的调整，以适应不同长度的组合梁的需求。更优地，竖向连接板421侧端与钢腹板200侧面连接，从而进一步提高钢腹板200的结构强度。

更优地，在本实用新型的第二实施例中，相对布设的两个竖向连接板421与钢腹板200在长度方向上的两个端面平齐，从而使得相邻的钢腹板200要拼接时，对接的两个竖向连接板421可贴合在一起，使得通过紧固件连接时，相接的两个竖向连接板421不悬空受力，减少竖向连接板421的连接变形，提高连接稳定性。

更优地，在本实用新型的第二实施例中，竖向连接板421上端与钢顶板100底面相接，以对钢顶板100起到支撑作用，进一步提高钢顶板100的载荷能力，提高结构强度和稳定性。

更优地，在本实用新型的第二实施例中，结构加强件400设有两个并对称设于钢腹板200的两侧，提高结构的对称性，进一步提高结构强度和整体结构的稳定性。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，钢腹板200与钢顶板100、钢底板300均通过焊接连接，钢顶板100底面设有供钢腹板200上端嵌入的第一定位槽110，钢底板300上表面设有供钢腹板200下端嵌入的第二定位槽310，通过焊接实现三个独立部件的连接，也可使得三个独立部件可采用不同的材料分别制造完成后再进行连接。第一定位槽110和第二定位槽310则分别对钢腹板200与钢顶板100、钢腹板200与钢底板300的焊接位置进行定位，使得焊接时，部件之间的位置更加稳定，焊接操作更加方便，焊接精度得以保证。

更优地，在本实用新型的一些实施例中，第一定位槽110下端侧边和第二定位槽310的上端侧边均设有倒角，倒角不仅可以方便钢腹板200嵌入定位，还能供焊接材料进入，提高焊接面积，从而提高焊接的连接强度，提高整体结构的强度和稳定性。

更优地，竖向加劲板410上下两端朝向钢腹板200的边角设有避让切角411，以避免钢腹板200上下端的焊接位置，避免与焊接材料干涉。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种钢混组合梁，其特征在于包括：

钢顶板(100)，上表面用于连接混凝土桥面板(101)；

钢腹板(200)，上端与所述钢顶板(100)垂直固定连接；

钢底板(300)，上表面与所述钢腹板(200)下端垂直固定连接；

结构加强件(400)，连接于所述钢腹板(200)侧面并处于所述钢顶板(100)和所述钢底板(300)之间，用于加强所述钢腹板(200)的结构强度；

其中所述钢底板(300)的屈服强度大于所述钢腹板(200)和所述钢顶板(100)的屈服强度。

2.根据权利要求1所述的钢混组合梁，其特征在于：所述钢顶板(100)和所述钢腹板(200)均采用Q355材料制成，所述钢底板(300)采用Q420材料制成。

3.根据权利要求1所述的钢混组合梁，其特征在于：所述结构加强件(400)包括竖向加劲板(410)和与所述竖向加劲板(410)垂直相连的水平加劲板(420)，所述竖向加劲板(410)和所述水平加劲板(420)连接于所述钢腹板(200)侧面，所述水平加劲板(420)呈水平布设于所述钢顶板(100)和所述钢底板(300)之间。

4.根据权利要求3所述的钢混组合梁，其特征在于：所述竖向加劲板(410)上下两端分别与所述钢顶板(100)和所述钢底板(300)相接，以支撑于所述钢顶板(100)和所述钢底板(300)之间。

5.根据权利要求3所述的钢混组合梁，其特征在于：所述水平加劲板(420)在长度方向上的两端分别设有竖向连接板(421)，相对布设的两个所述竖向连接板(421)上设有对应的连接孔(422)。

6.根据权利要求5所述的钢混组合梁，其特征在于：相对布设的两个所述竖向连接板(421)与钢腹板(200)在长度方向上的两个端面平齐。

7.根据权利要求5或6所述的钢混组合梁，其特征在于：所述竖向连接板(421)上端与钢顶板(100)底面相接。

8.根据权利要求1所述的钢混组合梁，其特征在于：所述结构加强件(400)设有两个并对称设于钢腹板(200)的两侧。

9.根据权利要求1所述的钢混组合梁，其特征在于：所述钢腹板(200)与钢顶板(100)、钢底板(300)均通过焊接连接，所述钢顶板(100)底面设有供钢腹板(200)上端嵌入的第一定位槽(110)，所述钢底板(300)上表面设有供钢腹板(200)下端嵌入的第二定位槽(310)。

10.根据权利要求9所述的钢混组合梁，其特征在于：所述第一定位槽(110)下端侧边和所述第二定位槽(310)的上端侧边均设有倒角。

Images