一种折形钢腹板与混凝土底板的外包型结合部构造制造技术

本实用新型专利技术涉及一种折形钢腹板与混凝土底板的外包型结合部构造，包括折形钢腹板、下翼缘钢板，混凝土底板、开孔钢板、穿孔钢筋和焊钉。在所述折形钢腹板下缘垂直焊接翼缘钢板，折形钢腹板直板段和下翼缘钢板上垂直焊接横向开孔钢板，开孔钢板中贯穿纵向钢筋，折形钢腹板斜板段设置焊钉，折形钢腹板和下翼缘钢板外包混凝土，通过开孔钢板和焊钉将混凝土底板与折形钢腹板相连。该种结合部采用加劲开孔钢板，增大了纵向抗剪承载力，提高了腹板与下翼缘钢板焊缝处横向抗弯刚度，接缝处混凝土自上而下浇筑，解决了传统翼缘型结合部混凝土浇筑密实性差的问题，避免传统嵌入型和插入型结合部易渗水的问题，提高结合部的耐久性。

【技术实现步骤摘要】
一种折形钢腹板与混凝土底板的外包型结合部构造
本技术属于桥梁工程领域，具体涉及一种折形钢腹板与混凝土底板的外包型结合部构造。
技术介绍
组合折腹桥梁采用折形钢腹板代替传统箱梁的混凝土腹板，利用折形钢腹板纵向刚度小的特点，能够解除传统混凝土箱梁顶底板之间的约束，减小次内力，提高预应力施加效率，减轻桥梁结构自重，近年来在国内得到积极推广。组合折腹桥梁结构中，折形钢腹板与混凝土板间一般采用抗剪连接件结合，其结合部为该种桥梁最关键的构造，应确保能够承担纵桥向剪力和横桥向弯矩的作用，同时保证箱梁横截面各部分构成一体承担荷载。折形钢腹板与混凝土板结合部受到损伤后，将严重影响结构的整体受力，同时也极难修复，为此应确保结合面的耐久性。组合折腹桥梁中折形钢腹板与混凝土底板间的连接方式可分为翼缘型和嵌入型。翼缘型结合部折形钢腹板下缘焊接翼缘钢板板并配置角钢、开孔板或焊钉等连接件，该种连接构造目前使用较多，但下翼缘钢板下的混凝土逆向浇筑，浇筑密实性难以保证，且连接件处于倒立状态，连接件承受一定拉拔力，受力状态较为不利。嵌入型结合部折形钢腹板下缘设置开孔，孔中贯穿钢筋，腹板直接插入混凝土底板中，施工较为简单，但钢混结合面易出现分离，折形钢腹板纵桥向贴角焊缝处易发生构造裂缝，在施工及后期维护中必须采取防水处理措施，耐久性较差。
技术实现思路
针对上述情况，本技术的目的在于提供一种组合折腹桥梁中折形钢腹板与混凝土底板结合部构造，以克服传统结合部在施工工艺和耐久性方面的不足，实现折形钢腹板与混凝土底板结合部施工便利，受力合理、耐久性好的目的。为实现上述目的，本技术所采取的技术方案是：提供一种折形钢腹板与混凝土底板的外包型结合部构造，包括折形钢腹板、下翼缘钢板、混凝土底板、开孔钢板、焊钉和穿孔钢筋；其中，所述折形钢腹板下缘垂直焊接下翼缘钢板，折形钢腹板直板段和下翼缘钢板上垂直焊接横向开孔钢板，开孔钢板中贯穿纵向钢筋，折形钢腹板斜板段设置焊钉，折形钢腹板和下翼缘钢板外包混凝土，通过开孔钢板和焊钉将混凝土底板与折形钢腹板相连。所述下翼缘钢板外侧边缘线与腹板折形形状一致，内侧边缘伸入箱梁内侧一定长度。所述混凝土底板支撑于下翼缘钢板上。所述开孔钢板侧边垂直焊接于折形钢腹板，底边垂直焊接于下翼缘钢板。所述开孔钢板形状可以为矩形、梯形或L形。所述开孔钢板开孔形状可以为圆形、长孔形或槽口形，孔中均需贯穿钢筋，穿孔钢筋与底板构造钢筋相连形成整体钢筋骨架。所述所述开孔钢板，平行设置于折形钢腹板内侧，焊接与折形钢腹板直板段，且开孔钢板上的开口位置相互对应，便于钢管横向贯穿，开孔钢板沿纵桥向数量为两块或一块，其数量根据纵向抗剪承载能力确定。所述折形钢腹板外凸和内凹直板段开孔钢板尺寸和开孔数量不同，外凸直板段开孔钢板尺寸较大，开孔数量为4个，内凹直板段开孔钢板尺寸较小，开孔数量为2个。所述折形钢腹板斜板段布置焊钉连接件，焊钉数量和布置根据受力和构造要求确定。本技术的有益效果是：利用开孔钢板面外抗剪性能承担纵桥向剪力，提高了结合部纵向抗剪承载力；开孔钢板垂直焊接于折形钢腹板和下翼缘钢板，增加了结合部横向抗弯刚度；钢腹板与混凝土底板外包型结合部，混凝土可自上而下浇筑，从而确保浇筑密实性，同时也避免了雨水等渗入钢混结合面，提高了结合部耐久性；下翼缘钢板易于折形钢腹板定位及固定，方便混凝土底板施工。附图说明图1为本技术实例折形钢腹板与混凝土底板外包型结合部构造示意图。图2为本技术实例折形钢腹板与混凝土底板外包型结合部构造侧视图。图中：1、折形钢腹板；2、下翼缘钢板；3、混凝土底板；4、开孔钢板；5、穿孔钢筋；6、焊钉。具体实施方式以下结合附图所示实施例对本技术作进一步的说明。针对当前常用的翼缘型和嵌入型结合部在施工工艺和耐久性方面的不足，本技术提出一种能够提高混凝土质量和耐久性，改善连接件受力的折形钢腹板与混凝土底板外包型结合部构造，图1所示为该外包型结合部构造整体示意图，图2所示为该外包型结合部构造侧视图。本技术一种折形钢腹板与混凝土底板的外包型结合部构造主要由折形钢腹板1、下翼缘钢板2、混凝土底板3、开孔钢板4、穿孔钢筋5和焊钉6组成。结合图1所示，在折形钢腹板1下缘垂直焊接下翼缘钢板2，下翼缘钢板2外侧边缘与折形钢板1下边缘形状一致，少量伸出折形钢腹板1平面，下翼缘钢板2紧贴混凝土底板3的下表面，内侧边缘深入箱梁内部；折形钢板1每个直板段下部均垂直焊接开孔钢板4，所述开孔钢板另一边焊接于下翼缘钢板2上，每个直板段沿纵桥向布置两块开孔钢板4，开孔钢板孔中均需设置穿孔钢筋5；所述穿孔钢筋5沿纵桥向布置，与底板钢筋骨架连成整体；折形钢腹板1斜板段和下翼缘钢板2上设置焊钉6，焊钉6垂直于折形钢腹板1斜板段和下翼缘钢板2布置；折形钢腹板1和下翼缘钢板2外包混凝土底板3，通过设置穿孔钢筋5的开孔钢板4和焊钉6与混凝土底板3相连，保证了混凝土与钢构件的整体工作性能。该实施例中设置了梯形形状的开孔钢板4，实际上其形状可以为矩形或者L形。开孔钢板4仅布置与折形钢腹板1直板段，纵桥向布置一块或两块，布置两块开孔钢板4时间距一般为100mm~120mm；开孔直径一般为50mm~70mm，穿孔钢筋6直径一般为20mm~28mm。该实施例中开孔钢板4开孔形状为圆形，实际上其形状可以为长孔形、设置槽口的圆孔形或设置槽口的长孔形，开孔数量根据结合部横向角隅弯矩大小确定。折形钢腹板1斜板段和下翼缘钢板2上设置焊钉6，保证钢板与混凝土较好的结合；焊钉6直径一般为19mm~25mm，长度一般为150mm~200mm，焊钉6间距保证大于5倍焊钉直径。下翼缘钢板2垂直焊接于折形钢腹板1下缘，其下表面与混凝土底板下表面平齐，钢板宽度一般为450mm~600mm，厚度为16mm~20mm。因此，本技术通过采用上述结构的折形钢腹板与混凝土底板下外包型结合部构造，具有较好的连接性能，结合部连接件受力较合理，混凝土浇筑便利，浇筑质量以保证，结合部耐久性好。上述的对实施例的描述是为便于该
的普通技术人员能理解和应用本技术。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本技术不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本技术的揭示，不脱离本技术范畴所做出的改进和修改都应该在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种折形钢腹板与混凝土底板的外包型结合部构造，包括折形钢腹板、下翼缘钢板、开孔钢板、混凝土底板、穿孔钢筋和焊钉，其特征在于：所述折形钢腹板下缘垂直焊接翼缘钢板，开孔板侧边垂直焊接于折形钢腹板，底边垂直焊接于下翼缘钢板，开孔钢板中贯穿钢筋；所述折形钢腹板和翼缘钢板通过焊钉连接件、开孔板连接件与混凝土底板相连；/n所述开孔钢板，平行设置于折形钢腹板内侧，焊接与折形钢腹板直板段，且开孔钢板上的开口位置相互对应，便于钢管横向贯穿。/n

【技术特征摘要】
1.一种折形钢腹板与混凝土底板的外包型结合部构造，包括折形钢腹板、下翼缘钢板、开孔钢板、混凝土底板、穿孔钢筋和焊钉，其特征在于：所述折形钢腹板下缘垂直焊接翼缘钢板，开孔板侧边垂直焊接于折形钢腹板，底边垂直焊接于下翼缘钢板，开孔钢板中贯穿钢筋；所述折形钢腹板和翼缘钢板通过焊钉连接件、开孔板连接件与混凝土底板相连；
所述开孔钢板，平行设置于折形钢腹板内侧，焊接与折形钢腹板直板段，且开孔钢板上的开口位置相互对应，便于钢管横向贯穿。


2.如权利要求1所述的一种折形钢腹板与混凝土底板的外包型结合部构造，其特征在于：所述开孔钢板焊接于折形钢腹板直板段，单个直板段开孔钢板数量为一块或两块。

【专利技术属性】
技术研发人员：王枭，金文刚，刘玉擎，邓治国，肖瑶辉，解卫江，王思豪，孙文，张帅奇，郭向兵，
申请(专利权)人：山西路桥建设集团有限公司，同济大学，
类型：新型
国别省市：山西;14