[发明专利]钢-混凝土组合箱梁

说明书

技术领域

本发明属于桥梁结构设计及建造技术领域，特别是涉及一种钢-混凝土组合箱梁。

背景技术

混凝土是一种抗拉能力较差但抗压能力强的材料。从混凝土套箍原理可知，当混凝土侧向位移受到约束时，其抗压能力将得到提高。钢混凝土组合构件是在薄壁钢板内部填充混凝土材料而制成，当其受压时，由于钢板对其包围的混凝土具有套箍作用，从而使得混凝土的抗压能力大大提高。同时由于薄壁钢板内部填充有混凝土材料，所以薄壁钢板的局部稳定性得到了提高，这样两种材料能相互弥补对方的不足，又能各自发挥长处，是一种相当理想的结构形式。另外，钢混凝土组合构件还具有承载力高、延性极好等优越的力学性能，同时还具有面积小、结构自重轻、节点构造方便、免除模板和钢筋加工、施工快速、减少混凝土用量等优点。此外，其和全钢结构相比，又有钢筋用量少、刚度大和造价低等显著优点。

由于钢管混凝土构件具有优越的抗压能力和结构稳定性，因此常用作受压构件，如高层建筑、单层、多层工业厂房、地下工程、拱桥、军用工事等结构中承受巨大轴压力的柱，并且获得了很好的效果和经济效益。简支梁作为一种受力较为明显的混凝土结构的桥梁结构形式常用于桥梁建设中，但是，对于装配式混凝土简支梁桥来说，最经济合理的跨径在20m以下，因此适用范围受到限制；虽然预应力混凝土简支梁桥的跨径已达到50-70米，但缺点是施工复杂，工期较长。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够保证箱梁的承载能力和整体性、提高桥梁施工速度的钢-混凝土组合箱梁。

为了达到上述目的，本发明提供的钢-混凝土组合箱梁包括两块钢腹板、钢底板、横隔板、混凝土层、多条加劲肋和钢顶板；其中两块钢腹板和钢底板构成横截面为倒梯形的箱室；横隔板水平设置在箱室的内上部，由此将箱室分成上箱室和下箱室；混凝土层是由填充在上箱室中的混凝土材料凝固而形成；多条加劲肋相隔距离沿箱梁的长度方向并排垂直设置在下箱室的内部底面上；而钢顶板则水平设置在上箱室的顶面上。

所述的钢底板的厚度大于钢顶板和钢腹板的厚度。

所述的钢-混凝土组合箱梁中下箱室的内部沿箱梁的纵向相隔距离设置有多块加劲板。

本发明提供的钢-混凝土组合箱梁是利用由钢顶板、钢腹板、横隔板和混凝土层构成的具有套箍作用的钢混凝土组合顶板来承受压力，由下底板和多条加劲肋承受拉力，具有承载力高、刚度高、整体性好等特点，大大提高了结构的稳定性，并且能够充分发挥材料各自的性能，而且运输和吊装方便，施工工期短，效率高，经济效益显著。另外，使用本钢-混凝土组合箱梁，可以减小箱梁截面的高度，使桥梁外形更加简洁美观。此外，本钢-混凝土组合箱梁加工时可采用工厂化制作方法，因此能够大大提高施工速度，缩短工期，同时还可以避开混凝土受拉区的开裂问题。

附图说明

图1为本发明提供的钢-混凝土组合箱梁横截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的钢-混凝土组合箱梁进行详细说明。

如图1所示，本发明提供的钢-混凝土组合箱梁包括两块钢腹板1、钢底板5、横隔板3、混凝土层2、多条加劲肋4和钢顶板6；其中两块钢腹板1和钢底板5构成横截面为倒梯形的箱室；横隔板3水平设置在箱室的内上部，由此将箱室分成上箱室和下箱室；混凝土层2是由填充在上箱室中的混凝土材料凝固而形成；多条加劲肋4相隔距离沿箱梁的长度方向并排垂直设置在下箱室的内部底板上；而钢顶板6则水平设置在上箱室的顶面上。

所述的钢底板5的厚度大于钢顶板6和钢腹板1的厚度。

所述的钢-混凝土组合箱梁中下箱室的内部沿箱梁的纵向相隔距离设置有多块加劲板7。

现将本发明提供的钢-混凝土组合箱梁制作过程阐述如下：首先在钢底板5的表面上相隔距离沿箱梁的长度方向并排垂直设置多条加劲肋4，然后将两块钢腹板1和钢底板5制成横截面为倒梯形的箱室。之后将横隔板3水平设置在箱室的内上部，由此将箱室分成上箱室和下箱室，再在上箱室中灌注混凝土材料，待其凝固后形成混凝土层2，最后在上箱室及混凝土层2的顶面上设置好钢顶板6即制成所述的钢-混凝土组合箱梁。

另外，可在下箱室内沿箱梁的纵向每隔一段距离设置一块加劲板7，并将其与周围的钢板焊接在一起，用来对整个结构起一定的支撑加固作用，并增加横隔板3及钢腹板1的刚度，防止横隔板3及钢腹板1在使用过程中发生变形而影响整个结构的整体性和稳定性。