[實用新型]波形鋼腹板鋼混組合結構連續工字梁

有效

• 申請號: 201320436881.2
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN203487700U
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 孫天明;俞國良
• 申請（專利權）人: 杭州博數土木工程技術有限公司
• 主分類號: E04C3/293
• 分類號: E04C3/293;E01D19/00
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 王梨華;陳麗霞

技術領域

本實用新型涉及工字梁，尤其涉及了一種波形鋼腹板鋼混組合結構連續工字梁。

背景技術

傳統的工字梁或鋼箱梁根據抗剪屈曲的要求，腹板的高厚比一般在100：1左右，梯形波形鋼腹板由于極強的抗剪和抗屈曲性能，其高厚比可大300：1。現有的波形鋼腹板工字梁中采用的波形鋼腹板，其腹板的波形都是由直線段與圓弧段組成，在直線段與圓弧段的連接部分容易產生應力集中。傳統工字梁或鋼箱梁受壓翼緣也采用鋼板，在受壓區采用鋼結構不能體現鋼結構的經濟性，如采用鋼混組合結構，使受壓區大部分的壓應力由混凝土承擔，雖然能體現經濟性，但混凝土的收縮與徐變特性使得其與鋼結構不能協同受力，造成應力重分布現象。

發明內容

本實用新型針對現有技術中工字梁抗剪性能差，整個結構容易產生應力集中，影響結構的壽命，同時以純鋼材作為承壓構件，性價比低等缺點，尤其是組合結構中混凝土的收縮與徐變特性使得其與鋼結構不能協同受力，造成應力重分布現象。提供了一種梁體的橫截面剛度和連接端的強度高，腹板的波形通過直線段、過渡段、圓弧段三部分組成，其中過渡段能夠有效的連接直線段與圓弧段，解決直線段與圓弧段直接連接時應力集中的問題以及采用混凝土組合結構作為承壓構架，承壓性能好，性價比高的波形鋼腹板鋼混組合結構連續工字梁。尤其采用了帶有微型應變波的承壓翼緣板，承壓翼緣板上澆筑混凝土的波形鋼腹板鋼混組合結構簡支工字梁，解決了混凝土的收縮與徐變造成的應力重分布現象。

為了解決上述技術問題，本實用新型通過下述技術方案得以解決：

波形鋼腹板鋼混組合結構連續工字梁，包括一塊波形鋼腹板、上翼緣鋼板及混凝土組合結構、下翼緣鋼板，所述的波形鋼腹板設置在上翼緣鋼板與下翼緣鋼板之間，上翼緣鋼板與波形鋼腹板通過焊接連接、波形鋼腹板與下翼緣鋼板通過焊接連接，單個梁體結構之間通過連接端或鋼絞索中的一種或一種以上的組合連接，形成連續梁結構，承壓區域的翼緣板與混凝土組合形成組合結構，波形鋼腹板表面粗糙度為50—1000μm。上翼緣鋼板、下翼緣鋼板表面粗糙度為70-350μm。承壓區域的翼緣板為上翼緣鋼板或下翼緣鋼板，承壓區域的翼緣板在普通梁中主要是上翼緣鋼板，在懸臂梁中則是下翼緣鋼板。

作為優選，所述的波形鋼腹板的厚度為2—30mm。

作為優選，所述的波形鋼腹板的厚度為2—100mm。

作為優選，所述的波形鋼腹板為帶過渡段及圓弧轉角的連續梯形波折鋼板，過渡段位于直線段與圓弧轉角之間，圓弧轉角半徑為r，過渡段的半徑為R，R為漸變半徑，R為∞—r。過渡段與直線段相連一端，半徑為R為趨向無窮大；過渡段與圓弧轉角相連一端，半徑為R為趨向等于r，因此，由直線段至圓弧轉角，過渡段的半徑R為從無窮大逐漸減小至等于r，從而使得直線段與圓弧轉角更加平穩過渡，減少應力集中。腹板的波形通過直線段、過渡段、圓弧段三部分組成，其中過渡段能夠有效的連接直線段與圓弧轉角，解決直線段與圓弧段直接連接時應力集中的問題，適合于工業化批量制造，模具及制造成本較低。

作為優選，所述的波形鋼腹板沿波高方向的切點連線長度為L_AB，沿波長方向的切點連線長度為L_BC，L_AB≥L_BC。波形鋼腹板沿波高方向的切點連線長度等于或略大于沿波長方向的切點連線長度，即L_AB≥L_BC的設計使波形鋼板的抗剪強度和用鋼量達到良好的性價比，如果波長方向過長，即L_BC≥L_AB則抗剪性能明顯降低，而波長方向過短，則用鋼量明顯增大。因此，采用L_AB≥L_BC的設計，既能夠在保證抗剪強度，又能夠盡量減少鋼材用量。

作為優選，所述的上翼緣鋼板帶有外凸波峰的微型應變波。傳統的波形鋼板縱向基本無剛度，帶有微型應變波的翼緣板縱向有剛度，能承壓，且其微型應變波部分的縱向剛度減弱部分因混凝土外凸的截面而得到補強。

作為優選，所述的微型應變波的波高為上翼緣鋼板厚度的3-20倍，外凸部分的波峰長度小于300mm，波峰與波峰間的距離為大于1000mm。微型應變波的波高采用翼緣板厚度的3-20倍，能使翼緣鋼板受壓時因微型應變波的存在而減弱的抗壓能力，通過外凸增加的3-20倍翼緣板厚度所增加的混凝土截面來彌補，使翼緣板既能接受砼的縱向收縮與徐變，與砼協同受力，又在縱向收縮與徐變過程中及過程后保持整體結構強度。