一種鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板，包括鋼底板、剪力連接件以及混凝土板，鋼底板呈鋸齒狀，包括交替設(shè)置的凸起段與凹槽段，剪力連接件布置于鋸齒狀鋼底板的凹槽段上，混凝土板為平直板，混凝土板覆蓋鋼底板與剪切連接件。本實(shí)用新型通過(guò)布置在凹槽段內(nèi)的剪力連接件將鋼底板與混凝土板有效連接起來(lái)，凹槽段的存在免去了鋼底板上加勁肋的焊接，同時(shí)在相同截面面積情況下提高了橋面板剛度和強(qiáng)度，此種設(shè)置在保證了縱向滑移的同時(shí)也有效地保證了橫向的滑移。因此，該設(shè)置應(yīng)用于橋面板中，具有比常規(guī)混凝土橋面板自重輕、承載力高的特點(diǎn)，比鋼橋面板剛度大、抗疲勞性能強(qiáng)的特點(diǎn)，并且便于施工，可以加快施工速度、節(jié)約成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于橋梁工程【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及應(yīng)用于橋梁工程中的一種橋面板結(jié)構(gòu)。【背景技術(shù)】
[0002]橋面板是橋梁結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)件，具有承受橋面上各種荷載并把荷載傳遞到主梁的作用。目前橋梁結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最為廣泛的是混凝土橋面板和鋼橋面板。混凝土橋面板具有剛度大、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，但由于其自重大、強(qiáng)度低、施工速度慢，基本應(yīng)用在中小跨徑橋梁以及施工工期要求寬松的工程中。鋼橋面板由于自重輕、強(qiáng)度高、工廠化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，近些年逐漸在工程中開(kāi)始使用，特別是在大跨度橋梁中得到廣泛使用。但鋼橋面板鋪裝繁瑣而昂貴，且運(yùn)營(yíng)期間鋼橋面板的疲勞裂縫和鋪裝層的損害嚴(yán)重影響了結(jié)構(gòu)安全和行車(chē)安全。
[0003]近幾年逐漸出現(xiàn)了一些鋼一混凝土組合橋面板，通過(guò)平鋼板與混凝土之間的構(gòu)造連接，使得鋼底板與混凝土能夠組合粘結(jié)成整體并能共同工作。這種組合橋面板相對(duì)于混凝土橋面板而言，自重輕，承載力高，同時(shí)鋼底板可以部分或全部取代混凝土中受拉鋼筋，減少了鋼筋制作及安裝費(fèi)用。相對(duì)于鋼橋面板而言，剛度明顯增大，且變鋼橋面板鋪裝為混凝土橋面板鋪裝，更為經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便且易于后期維修，不易出現(xiàn)鋼橋面板鋪裝的各種問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板，以提高了橋面板的強(qiáng)度與剛度，減少焊接工作量，且方便施工。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是:
[0006]本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板，包括鋼底板、剪力連接件以及混凝土板，所述鋼底板呈鋸齒狀，包括交替設(shè)置的凸起段與凹槽段，所述剪力連接件布置于所述鋸齒狀鋼底板的凹槽段上，所述混凝土板為平直板，所述混凝土板覆蓋所述鋼底板與所述剪切連接件。
[0007]優(yōu)選的，所述凹槽段的上開(kāi)口長(zhǎng)度小于所述凸起段的上開(kāi)口長(zhǎng)度。
[0008]進(jìn)一步的，所述凹槽段的上開(kāi)口與所述凸起段的上開(kāi)口長(zhǎng)度之比介于I?2之間。
[0009]優(yōu)選的，所述凹槽段的高度與所述凹槽段的上開(kāi)口的寬度之比介于1.0?1.5之間。
[0010]優(yōu)選的，所述凹槽段中填充的混凝土高度與所述凸起段中的混凝土高度之比介于
2.5?4.5之間。
[0011]優(yōu)選的，所述凸起段與凹槽段為梯型槽。
[0012]所述的剪力連接件為焊釘連接件或開(kāi)孔板連接件，但不局限于焊釘連接件、開(kāi)孔板連接件，還包含其他形式的連接件。
[0013]所述鋼底板的厚度為6?10mm。
[0014]所述鋼底板的制作材料為Q345qD鋼材。
[0015]由于采用上述方案，本實(shí)用新型的有益效果是:[0016]本實(shí)用新型所示的一種鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板，通過(guò)布置于鋼底板凹槽段內(nèi)的剪力連接件將鋼底板與混凝土板有效連接起來(lái)，凹槽段的存在免去了鋼底板上加勁肋的焊接，同時(shí)在相同截面面積情況下提高了橋面板剛度和強(qiáng)度，此種設(shè)置在保證了縱向滑移的同時(shí)也有效地保證了橫向的滑移。因此，本實(shí)用新型所示的一種鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板，具有比常規(guī)混凝土橋面板自重輕、承載力高的特點(diǎn)，比鋼橋面板剛度大、抗疲勞性能強(qiáng)的特點(diǎn)，并且便于施工，可以加快施工速度、節(jié)約成本。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]其中:鋼底板1、混凝土板2、凹槽段3、剪力連接件4。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0021]如圖1至圖2所示，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板，包括鋼底板、剪力連接件以及混凝土板2，鋼底板呈鋸齒狀，包括交替設(shè)置的凸起段I與凹槽段3，混凝土板2為平直板，混凝土板2覆蓋鋼底板與剪切連接件4，剪力連接件4布置于鋸齒狀鋼底板的凹槽段3內(nèi)，從而通過(guò)剪力連接件4將鋼底板與混凝土板2有效連接起來(lái)。
[0022]本實(shí)用新型所示的鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板結(jié)構(gòu)相對(duì)于傳統(tǒng)的鋼一混凝土組合橋面板而言，首先在加工廠對(duì)平直的鋼底板進(jìn)行彎折，形成了由凸起段I與凹槽段3交錯(cuò)設(shè)置的鋸齒狀結(jié)構(gòu)的鋼底板(即正交異性折型鋼板)，其中，凸起段I與凹槽段3可為梯型槽結(jié)構(gòu)，然后在凹槽段3槽底中央位置焊接剪力連接件4 ;最后運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后安裝到相關(guān)的橋梁結(jié)構(gòu)中，并以上述經(jīng)處理后的鋼底板為模板澆筑混凝土板I，從而形成整個(gè)正交異性鋼一混凝土組合橋面板結(jié)構(gòu)。這樣設(shè)置的橋面板相當(dāng)于帶有肋梁的組合板，在具有相同截面面積情況下，本實(shí)用新型所示的鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板結(jié)構(gòu)的截面慣性矩要遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)鋼一混凝土組合橋面板，擁有更高的承載能力和剛度，此種連接在保證了縱向滑移的同時(shí)也有效地保證了橫向的滑移。且彎折的鋼底板減少了現(xiàn)場(chǎng)焊接加勁肋的工作量。在現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土?xí)r，鋼底板也可作為永久性模板使用，大大縮短施工周期，節(jié)約成本。
[0023]本實(shí)用新型所示的鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板結(jié)構(gòu)中，鋼底板采用Q345qD鋼材，厚度為6?10mm，比壓型鋼板(建筑結(jié)構(gòu)中)厚，壓型薄鋼板組合樓板的主要承重結(jié)構(gòu)為混凝土，而本實(shí)用新型中其鋼底板除了承擔(dān)混凝土模板作用外，更重要的是鋼底板為主要的承重構(gòu)件，鋼底板在保證鋼與混凝土有效連接的前提下，相對(duì)于已有平鋼板-混凝土組合橋面板和純混凝土橋面板可以提高抗彎承載力，相對(duì)于鋼橋面板可以降低橋面鋪裝成本并提高橋面板的耐久性。
[0024]其中，剪力連接件4不局限于常用的焊釘連接件、開(kāi)孔板連接件，還包含其他形式的連接件。圖1即為剪力連接件4采用焊釘連接件時(shí)，鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板的結(jié)構(gòu)連接示意圖，圖2為剪力連接件4采用開(kāi)孔板連接件時(shí)，鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板的結(jié)構(gòu)連接示意圖。剪力連接件4的布置數(shù)量及間距可參照鋼橋規(guī)范執(zhí)行。
[0025]另外，為了從結(jié)構(gòu)安全以及經(jīng)濟(jì)效益上更好的保證組合橋面板的整體受力性能以及方便橋面板鋪裝施工，在進(jìn)行鋼底板的折彎設(shè)置時(shí)，凸起段I與凹槽段3的長(zhǎng)度設(shè)置為凹槽段3的上開(kāi)口長(zhǎng)度小于凸起段I的上開(kāi)口(即凸起段I的上部平直段)長(zhǎng)度。本實(shí)施例中，一方面考慮到若凸起段I與凹槽段3的長(zhǎng)度比例過(guò)小會(huì)增大組合板重量，強(qiáng)度得不到發(fā)揮，若凸起段I與凹槽段3的長(zhǎng)度比例過(guò)大容易出現(xiàn)凸起段I混凝土沖切破壞的情況，故將凹槽段3的上開(kāi)口與凸起段I的上開(kāi)口長(zhǎng)度比設(shè)置于I?2之間。
[0026]同時(shí)，在加工廠對(duì)平直的鋼底板進(jìn)行彎折設(shè)置以確定凹槽段的具體大小時(shí)，從為了使得組合橋面板的剛度較大而受拉區(qū)域大小合適不至過(guò)早開(kāi)裂這一因素出發(fā)，將凹槽段的高度與凹槽段的上開(kāi)口的寬度之比設(shè)置于1.0?1.5之間。
[0027]此外，在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)填充混凝土的過(guò)程中，凹槽段3中填充的混凝土高度與凸起段I上的混凝土高度之比介于2.5?4.5之間。在施工結(jié)束后，混凝土板2的表面應(yīng)呈水平狀，但是由于作為澆筑底板的鋼底板上存在交替設(shè)置的凸起段I與凹槽段3，因此凸起段I處與凹槽段3處所需要的混凝土的數(shù)量是不同的，凹槽段3處的混凝土厚度分為兩部分，其中上方混凝土厚度與凸起段I上的厚度相同，而凹槽段3下方的混凝土厚度為1.5?3.5倍凸出段上方填充的混凝土厚度。
[0028]上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員能理解和使用本實(shí)用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的揭示，不脫離本實(shí)用新型范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板，包括鋼底板、剪力連接件以及混凝土板，其特征在于:所述鋼底板呈鋸齒狀，包括交替設(shè)置的凸起段與凹槽段，所述剪力連接件布置于所述鋸齒狀鋼底板的凹槽段上，所述混凝土板為平直板，所述混凝土板覆蓋所述鋼底板與所述剪切連接件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板，其特征在于:所述凹槽段的上開(kāi)口長(zhǎng)度小于所述凸起段的上開(kāi)口長(zhǎng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板，其特征在于:所述凹槽段的上開(kāi)口與所述凸起段的上開(kāi)口長(zhǎng)度比介于I?2之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板，其特征在于:所述凹槽段的高度與所述凹槽段的上開(kāi)口的寬度之比介于1.0?1.5之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板，其特征在于:所述凹槽段中填充的混凝土高度與所述凸起段中的混凝土高度之比介于2.5?4.5之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板，其特征在于:所述凸起段與凹槽段為梯型槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板，其特征在于:所述的剪力連接件為焊釘連接件或開(kāi)孔板連接件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板，其特征在于:所述鋼底板的厚度為6?10mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的橋面板，其特征在于:所述鋼底板的制作材料為Q345qD鋼材。
【文檔編號(hào)】E01D19/12GK203411898SQ201320438918
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月22日
【發(fā)明者】蘇慶田, 曾明根, 吳沖, 李 杰, 任飛 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)