一種含開孔板連接件的組合梁及施工方法
【專利摘要】一種含開孔板連接件的組合梁，包含鋼筋混凝土板、鋼梁，還包括開孔板連接件；所述鋼筋混凝土板中有上下兩層鋼筋；鋼筋混凝土板下層鋼筋的水平位置由開孔板連接件的孔間距定位控制、豎向位置和保護層厚度通過槽孔底部鋼板的高度控制；鋼筋混凝土板上層鋼筋水平位置由開孔板的孔間距定位控制、豎向位置和保護層厚度通過開孔板連接件頂部到混凝土上表面的距離控制。所述開孔板連接件采用帶靴形槽孔的開孔板連接件。本發(fā)明還公開了所述組合梁的施工方法。本發(fā)明施工方便，具有承載能力高、疲勞性能好的特點，省去了傳統(tǒng)組合梁焊接焊釘或孔中穿鋼筋的繁瑣工序，簡化了施工方法，提高了施工效率，降低了工程造價。
【專利說明】
一種含開孔板連接件的組合梁及施工方法
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于橋梁工程領域，涉及組合梁橋，尤其是含開孔板連接件的組合梁橋。
【背景技術】
[0002]組合梁橋是指采用連接件將鋼梁構件和鋼筋混凝土結合而成組合截面共同工作的一種復合式結構。這種結構因為能有效發(fā)揮鋼和混凝土兩種材料各自的優(yōu)勢而得到日益廣泛的應用。
[0003]常規(guī)組合梁的剪力連接件一般為型鋼、剪力釘或常規(guī)開孔板連接件。型鋼連接件目前使用較少，目前使用較多的是剪力釘和常規(guī)開孔板連接件，剪力釘?shù)氖┕し椒壳氨容^成熟，有專用的施工機械，但是當剪力釘較多且密集時施工較為繁瑣;常規(guī)開孔板連接件施工簡便，僅需要將開孔板連接件焊接到鋼梁上即可，焊縫較少，且承載能力較高。但常規(guī)開孔板連接件需要在孔中穿鋼筋，當孔中鋼筋較長時，施工非常繁瑣，這時有兩種解決辦法，一種是直接穿入鋼筋，雖然施工繁瑣，但孔中鋼筋可以做為混凝土板的下層鋼筋；另一種是將鋼筋截斷，分段穿入孔中，施工較為方便，但是混凝土板的下層鋼筋需要另外配置，鋼月5$父為雜亂。
[0004]可見客觀上需要研發(fā)提出一種帶開孔板連接件的組合梁，此種組合梁在施工時不必像常規(guī)開孔板連接件那樣穿孔中鋼筋，也不需要另外配置混凝土板的下層鋼筋，鋼筋布置簡潔明了。同時鋼筋位置、混凝土保護層厚度和鋼筋間距等可以方便的通過帶靴形槽孔的開孔板的尺寸進行調節(jié)，在綁扎鋼筋時省去了設置混凝土保護層墊塊和鋼筋間距定位的過程，并能夠有效保證混凝土的保護層厚度和鋼筋間距的均勻。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提出一種采用開孔板連接件的組合梁及施工方法，與采用傳統(tǒng)開孔板連接件的組合梁相比，省去了在圓孔中穿鋼筋的繁瑣工序，簡化了施工步驟，同時開孔板可以作為混凝土中上下層鋼筋的定位裝置，不需要額外的定位塊，使得鋼筋定位更加簡單，排布更加有序。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0007]—種含開孔板連接件的組合梁，由鋼筋混凝土板、鋼梁和開孔板連接件組成。其中鋼筋混凝土板有上下兩層鋼筋，下層橫向鋼筋由上至下放入槽孔內，并水平推至靴頭位置就位，隨后綁扎縱向鋼筋，放置上層鋼筋網，澆筑橋面板混凝土。
[0008]所述鋼梁可以是鋼箱梁或鋼板梁，鋼箱梁可以是直腹板或斜腹板。
[0009]所述開孔板連接件由一整塊矩形鋼板沿槽孔位置切割而成，一塊鋼板可以制作兩塊開孔板連接件，且無廢料產生。所述開孔板通過焊接連接在所述鋼梁上。
[0010]進一步而言，一種含帶靴形槽孔開孔板連接件的組合梁，包含鋼筋混凝土板、鋼梁和帶靴形槽孔的開孔板連接件。
[0011]所述鋼筋混凝土板可以采用常規(guī)混凝土或高性能混凝土。鋼筋混凝土板中有上下兩層鋼筋。
[0012]鋼筋混凝土板下層鋼筋的水平位置由開孔板的槽孔位置定位控制、豎向位置和保護層厚度通過槽孔底部鋼板的高度控制;鋼筋混凝土板上層鋼筋水平位置由開孔板的槽孔位置定位控制、豎向位置和保護層厚度通過開孔板頂部到混凝土上表面的距離控制。
[0013]鋼筋混凝土板上層鋼筋和下層鋼筋都有橫向鋼筋和縱向鋼筋，其中橫向鋼筋間距由所述開孔板連接件槽孔間距控制。
[0014]鋼梁可以是鋼板梁也可以是鋼箱梁，鋼梁腹板可以是直腹板，也可以是斜腹板，可以是平鋼板，也可以是折形鋼板。
[0015]剪力連接件采用帶靴形槽孔的開孔板連接件，所述開孔板連接件通過焊接連接在所述鋼梁的上翼緣上。
[0016]該連接件是由一塊矩形鋼板條加工出兩塊凹凸相間的帶靴形槽孔的板。
[0017]靴形槽孔可以等間距或不等間距布置。
[0018]連接件的靴形槽孔底部可以平坡或斜坡。
[0019]所述的開孔板連接件，其加工制作方法是:將一塊完整的矩形鋼板沿槽孔位置切割，一分為二得到兩塊所述開孔板連接件，并無廢料產生。
[0020]所述的開孔板連接件，其與混凝土的連接方式是:將鋼筋從上至下放置在槽口內，再水平移動到槽口靴頭的位置，澆筑混凝土包裹住整個所述開孔板連接件。
[0021 ] 所述組合梁從工廠加工到現(xiàn)場安裝的方法，步驟如下:
[0022]步驟一:加工廠內預制鋼板梁或鋼箱梁；
[0023]步驟二:加工廠內切割所述矩形鋼板，根據混凝土橋面板橫向鋼筋的間距在每塊鋼板上畫靴形槽孔形狀，槽孔底部到開孔板根部的距離依據混凝土下層鋼筋的保護層厚度確定，開孔板的高度依據混凝土上層鋼筋的保護層厚度確定。將其每一條鋼板沿靴形槽孔的邊線切割，形成兩塊凹凸重合的帶靴形槽孔的開孔板連接件；
[0024]步驟三:在加工廠內把帶靴形槽孔的開孔板連接件焊接到鋼梁的上翼緣上，焊接開孔板連接件時要兼顧靴形槽孔的位置與混凝土橋面板鋼筋的位置對應；
[0025]步驟四:在工地現(xiàn)場，將下層橫向鋼筋從上到下放入所述槽口內，再把下層橫向鋼筋水平方向移動到靴形槽孔的前端，綁扎下層縱向鋼筋，放置上層鋼筋網；
[0026]步驟五:在工地現(xiàn)場，當所有鋼筋都放置就位后澆筑混凝土，待混凝土達到齡期后形成混凝土與鋼梁的連接；
[0027]步驟六:施工橋面鋪裝、欄桿等。
[0028]由于采用上述技術方案，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0029]I)開孔板連接件采用半封閉槽孔，施工時將混凝土中橫向鋼筋由上至下直接放入槽孔內，并水平移動到靴頭位置，免去了常規(guī)開孔板連接件孔中穿鋼筋的步驟，簡化了施工，提高了施工效率，降低了工程造價。
[0030]2)混凝土中上層、下層鋼筋的保護層厚度和鋼筋間距可以通過所述開孔板連接件的尺寸控制，免去了綁扎鋼筋時的定位裝置，進一步簡化了施工步驟，同時使鋼筋定位更加準確，排布更加有序。
[0031]3)所述開孔板連接件可以由一整塊矩形鋼板沿槽孔形狀切割而成，一塊矩形鋼板可以切割成兩塊所述開孔板連接件，無廢料產生。
[0032]4)所述開孔板連接件有較高的承載能力和抗疲勞性能，運用到組合梁中能夠保證鋼梁與混凝土橋面板的有效結合，提高組合梁的耐久性能。
【附圖說明】
[0033]圖1a為圖1所示實施例剪力連接件顯示切割線路的加工示意圖。
[0034]圖1b為按照圖1a所示切割線路加工并分離得到兩塊剪力連接件的示意圖。
[0035]圖2為本發(fā)明開孔板連接件與鋼板梁連接示意圖。
[0036]圖3為本發(fā)明開孔板連接件與鋼箱梁連接示意圖。
[0037]圖4為本發(fā)明組合梁施工時放置鋼筋的示意圖。
[0038]圖5為本發(fā)明組合鋼板梁下層橫向鋼筋就位后示意圖。
[0039]圖6為本發(fā)明組合鋼箱梁下層橫向鋼筋就位后示意圖。
[0040]圖7為本發(fā)明組合梁連接件、上層橫向鋼筋和下層橫向鋼筋位置關系示意圖。
[0041 ]圖8為本發(fā)明組合鋼板梁實施例形狀示意圖。
[0042]圖9為本發(fā)明組合鋼箱梁實施例形狀示意圖。
【具體實施方式】
[0043]以下結合附圖所示實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0044]在鋼結構加工廠將鋼板切割成長度與主梁節(jié)段長度相適應，寬度為a的鋼板，鋼板的數(shù)量是所述帶靴形槽孔開孔板連接件總數(shù)的一半。根據混凝土橋面板橫向鋼筋301的間距在每塊鋼板上畫出靴形槽孔形狀，槽孔底部到開孔板根部的距離依據混凝土下層鋼筋的保護層厚度確定，開孔板的高度依據混凝土上層鋼筋的保護層厚度確定。將所述鋼板沿所述靴形槽孔形狀線進行火焰切割，一塊鋼板得到兩塊所述開孔板連接件4。對于需要縱向對接連接的位置，切割坡口。
[0045]工廠分段預制所述鋼板梁5或鋼箱梁6。
[0046]將所述開孔板連接件4使用雙面貼角焊縫焊接到所述鋼板梁5或所述鋼箱梁6上，并檢查焊縫質量。連接件時要兼顧靴形槽孔的位置與混凝土橋面板鋼筋的位置對應。如圖2或圖3所示。
[0047]將預制好的梁段運送到施工現(xiàn)場，進行現(xiàn)場拼裝，可采用滿堂支架、懸臂拼裝、頂推施工和轉體施工等施工方法。
[0048]待鋼梁就位后，將混凝土下層鋼筋網3中的橫向鋼筋301放置在所述開孔板連接件4的靴形槽內，放置過程如圖4所示，先由上至下放入槽口內，再水平移動到靴頭位置。
[0049]下層橫向鋼筋301就位后，其與所述開孔板連接件4、鋼板梁5或鋼箱梁6的位置關系如圖5和圖6所示。所述開孔板連接件4通過雙面角焊縫焊接在所述鋼板梁5或鋼箱梁6的上翼緣，下層鋼筋網3中橫向鋼筋301放置在所述開孔板連接件4的靴形槽內。
[0050]綁扎下層鋼筋網3和上層鋼筋網2，將上層鋼筋網2放置在所述開孔板連接件4上，就位后上層鋼筋網2中橫向鋼筋201、所述開孔板連接件4和下層鋼筋網3中橫向鋼筋301的相對位置關系如圖7所示。上層鋼筋網2中橫向鋼筋201放置在所述開孔板連接件4的頂部，下層鋼筋網3中橫向鋼筋301放置在所述開孔板連接件4的靴形槽內。
[0051]待所有鋼筋完成綁扎后澆筑橋面板混凝土I，混凝土達到齡期后形成組合結構，之后施工鋪裝、欄桿、燈柱等。成形后的組合梁示意圖如圖8和圖9所示。
[0052]上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和應用本發(fā)明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實施例，本領域技術人員根據本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應該在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種含開孔板連接件的組合梁，包含鋼筋混凝土板、鋼梁，其特征在于:還包括開孔板連接件;所述鋼筋混凝土板中有上下兩層鋼筋；鋼筋混凝土板下層鋼筋的水平位置由開孔板連接件的孔間距定位控制、豎向位置和保護層厚度通過槽孔底部鋼板的高度控制；鋼筋混凝土板上層鋼筋水平位置由開孔板的孔間距定位控制、豎向位置和保護層厚度通過開孔板連接件頂部到混凝土上表面的距離控制。2.根據權利要求1所述的組合梁，其特征在于:包括橫向鋼筋和縱向鋼筋，其中橫向鋼筋間距由所述開孔板連接件槽孔間距控制。3.根據權利要求1所述的組合梁，其特征在于:所述鋼梁為鋼板梁、鋼箱梁、鋼梁腹板、直腹板、斜腹板、平鋼板或折形鋼板。4.根據權利要求1所述的組合梁，其特征在于:所述鋼筋混凝土板為常規(guī)混凝土板或高性能混凝土板。5.根據權利要求1所述的組合梁，其特征在于:所述開孔板連接件為帶靴形槽孔的開孔板連接件(4)，其固定連接在所述鋼梁的上翼緣上。6.根據權利要求5所述的組合梁，其特征在于:所述帶靴形槽孔的開孔板連接件(4)的一側為平直輪廓，剪力連接件的另一側上重復排列著凸起連接頭和凹進槽孔，該凹進槽孔呈現(xiàn)為靴形;該凸起連接頭的形狀旋轉180°后與該凹進槽孔形狀一致、尺寸相同；兩塊同樣尺寸的連接件，將其中一塊旋轉180°后，兩者的凸起連接頭和凹進槽孔正好嵌合對接、拼扣為一塊完整的條板。7.根據權利要求6所述的組合梁，其特征在于:所述靴形槽孔底部是平坡或斜坡。8.根據權利要求6所述的組合梁，其特征在于:所述凹進槽孔底部帶有斜坡，斜坡線與水平線的夾角范圍是5°?15°。9.根據權利要求8所述的組合梁，其特征在于:所述斜坡線與水平線的夾角為10°。10.權利要求1?9任一所述組合梁的施工方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:預制鋼板梁(5)或鋼箱梁(6); 步驟二:切割所述矩形鋼板，根據混凝土橋面板鋼筋的間距在每塊鋼板上畫靴形槽孔形狀，將其每一條鋼板沿靴形槽孔的邊線切割，形成兩塊凹凸重合的帶靴形槽孔的開孔板連接件； 步驟三:把帶靴形槽孔的開孔板連接件焊接到鋼梁的上翼緣上，焊接開孔板連接件時要兼顧靴形槽孔的位置與混凝土橋面板鋼筋的位置對應； 步驟四:將下層橫向鋼筋從上到下放入開孔板連接件槽口內，再把下層橫向鋼筋水平方向移動到靴形槽孔的前端靴頭的位置，綁扎上、下層縱向鋼筋； 步驟五:當所有鋼筋都放置就位后澆筑混凝土包裹住整個所述開孔板連接件，待混凝土達到齡期后形成混凝土與鋼梁的連接； 步驟六:施工橋面鋪裝、欄桿。
【文檔編號】E01D21/00GK105887655SQ201610330676
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】戴昌源, 蘇慶田, 賀欣怡, 杜霄, 田樂, 姜旭, 吳沖, 曾明根
【申請人】同濟大學