[實用新型]帶梯形開口加勁肋的矩形鋼管混凝土結構

無效

• 申請號: 201020188682.0
• 申請日: 2010-05-13
• 公開（公告）號: CN201843214U
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 劉永健;徐暉;張俊光;楊根杰;鄧勇幫;楊健
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: E04B1/30
• 分類號: E04B1/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本實用新型涉及建筑結構工民建和橋梁建造領域，尤其是涉及一種帶梯形開口加勁肋的矩形鋼管混凝土結構。?

背景技術

矩形鋼管混凝土，由于混凝土的受壓性能和鋼管的套箍作用大幅提高了結構的受壓性能，因此有著很好的應用和研究前景。但是，鋼管對混凝土的套箍作用是有限的；粘結滑移作用的存在也使得混凝土和鋼管的共同作用往往效果不是很理想。較大尺寸的矩形鋼管截面，通常由焊接而成，為了增加結構強度和防止結構局部失穩，往往設置縱向加勁肋，這也為鋼管和混凝土的共同作用提供了幫助。在矩形鋼管混凝土結構中，為了進一步加強鋼管和混凝土受力的協調性，往往采用在縱向加勁肋上打孔或者設置剪力釘(通常做法是在加勁肋上焊接鋼筋頭)的方法，這樣雖然改善了受力性能，但具有以下缺點和不足：1、制孔操作所產生的廢料較多，造成了材料浪費；2、制孔操作如在加勁肋同鋼管壁焊接前進行，則降低了加勁肋的整體剛度，易產生焊接變形，如在加勁肋同鋼管壁焊接完成后進行，則給施工帶來了不便；3、孔的直徑較小，混凝土中大直徑的石子無法進入，影響混凝土的密實和共同作用，而孔的直徑受加勁肋自身寬度的限制，直徑不易過大；4、焊接鋼筋頭帶來了額外材料的增加和額外的工作量，加勁肋寬度通常不大，鋼筋頭又具有一定的密度，因此不易采用機械完成，大量單調的手工焊接作業，為質量?留下了隱患；5、焊接鋼筋頭，易使加勁肋產生焊接變形。?

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種帶梯形開口加勁肋的矩形鋼管混凝土結構，其形式簡單，可以有效地改善矩形鋼管混凝土的兩種材料共同受力的性能，便于工廠化制作，焊接矩形鋼管的施工質量受人為因素影響較小。?

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：?

矩形鋼管由四塊兒壁板連接而成，其中，全部壁板或一對對稱壁板上連接有縱向加勁肋，縱向加勁肋上設有梯形開口，梯形呈波形分布，波峰部分和鋼管壁板連接，梯形開口與壁板形成封閉梯形孔。?

矩形鋼管內填充混凝土而成，矩形鋼管部分縱向加勁肋的梯形開口形式可以根據需要選取，采用碎石混凝土時，采用常規的梯形形式，采用卵石混凝土或陶粒混凝土時，梯形的翼緣選擇弧形。?

縱向加勁肋的制作由一條形鋼板經過梯形波紋線形切割一分為二。?

加勁肋的制作采用工廠化方式，可選擇火焰切割和冷切割技術，使用火焰切割技術的同時，應注意水冷，以減小對鋼結構的影響，并進行磨光處理，以減小對焊接和灌注混凝土密實度的影響。?

加工好的加勁肋分別與矩形鋼管中的一對對稱壁板焊接，梯形開口的形式可以根據需要選取。?

梯形開口的寬度d、深度h和翼緣傾角β的大小可根據加勁肋寬度、混凝土的最大粒徑等因素確定。梯形的翼緣采用弧形開口可以增強對卵石混凝土的適用性。?

縱向加勁肋的數目可根據壁板的寬厚比、矩形截面的尺寸等選擇決定。?

矩形鋼管截面可以由兩塊兒連接了加勁肋的壁板作為對稱壁板和另外兩塊兒不連接加勁肋的壁板焊接而成，這時，連接加勁肋的壁板通常寬度較不連接加勁肋的壁板大；矩形鋼管部分也可以由四塊連接了加勁肋的壁板焊接而成，如果壁板寬度較大，該壁板的加勁肋數目還可以增加。?

所采用的混凝土在滿足流動性的同時還應滿足粘附性的要求。?

填充用的混凝土最好采用自密實混凝土，澆筑混凝土時，利用振搗棒對混凝土進行振搗的同時，從外部對鋼管壁進行振搗，利于混凝土的密實，同時有助于消除焊縫的殘余應力。?

綜上，采用本實用新型一種帶梯形開口加勁肋的矩形鋼管混凝土結構，具有以下優點：1、梯形開口與壁板構成的“封閉梯形孔”對混凝土的套箍作用和增強鋼管與混凝土間粘結的作用，改善了矩形鋼管混凝土兩種材料共同受力的性能；2、制造工藝簡單，鋼管部分便于工廠制作，焊接矩形鋼管的施工質量受人為因素影響較小；3、梯形開口的設計可以有效地減小焊接變形、降低焊接應力；4、可以根據混凝土使用的骨料種類以及最大粒徑選擇梯形開口的形式和大小，進一步增強了對不同混凝土的適應性；5、不需額外增加材料，提高了材料的利用率。?

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖，?

圖2是普通梯形開口加勁肋。?

圖3是弧形翼緣梯形開口加勁肋。?

1-壁板；2-縱向加勁肋；3-矩形鋼管；4-封閉梯形孔；5-加勁肋?與壁板連接位置；6-普通梯形開口；7-弧形翼緣梯形開口；?

下面結合附圖對本實用新型的內容作進一步詳細說明。?

具體實施方式