[实用新型]波形钢腹板钢混组合结构连续工字梁

说明书

技术领域

本实用新型涉及工字梁，尤其涉及了一种波形钢腹板钢混组合结构连续工字梁。

背景技术

传统的工字梁或钢箱梁根据抗剪屈曲的要求，腹板的高厚比一般在100：1左右，梯形波形钢腹板由于极强的抗剪和抗屈曲性能，其高厚比可大300：1。现有的波形钢腹板工字梁中采用的波形钢腹板，其腹板的波形都是由直线段与圆弧段组成，在直线段与圆弧段的连接部分容易产生应力集中。传统工字梁或钢箱梁受压翼缘也采用钢板，在受压区采用钢结构不能体现钢结构的经济性，如采用钢混组合结构，使受压区大部分的压应力由混凝土承担，虽然能体现经济性，但混凝土的收缩与徐变特性使得其与钢结构不能协同受力，造成应力重分布现象。

发明内容

本实用新型针对现有技术中工字梁抗剪性能差，整个结构容易产生应力集中，影响结构的寿命，同时以纯钢材作为承压构件，性价比低等缺点，尤其是组合结构中混凝土的收缩与徐变特性使得其与钢结构不能协同受力，造成应力重分布现象。提供了一种梁体的横截面刚度和连接端的强度高，腹板的波形通过直线段、过渡段、圆弧段三部分组成，其中过渡段能够有效的连接直线段与圆弧段，解决直线段与圆弧段直接连接时应力集中的问题以及采用混凝土组合结构作为承压构架，承压性能好，性价比高的波形钢腹板钢混组合结构连续工字梁。尤其采用了带有微型应变波的承压翼缘板，承压翼缘板上浇筑混凝土的波形钢腹板钢混组合结构简支工字梁，解决了混凝土的收缩与徐变造成的应力重分布现象。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

波形钢腹板钢混组合结构连续工字梁，包括一块波形钢腹板、上翼缘钢板及混凝土组合结构、下翼缘钢板，所述的波形钢腹板设置在上翼缘钢板与下翼缘钢板之间，上翼缘钢板与波形钢腹板通过焊接连接、波形钢腹板与下翼缘钢板通过焊接连接，单个梁体结构之间通过连接端或钢绞索中的一种或一种以上的组合连接，形成连续梁结构，承压区域的翼缘板与混凝土组合形成组合结构，波形钢腹板表面粗糙度为50—1000μm。上翼缘钢板、下翼缘钢板表面粗糙度为70-350μm。承压区域的翼缘板为上翼缘钢板或下翼缘钢板，承压区域的翼缘板在普通梁中主要是上翼缘钢板，在悬臂梁中则是下翼缘钢板。

作为优选，所述的波形钢腹板的厚度为2—30mm。

作为优选，所述的波形钢腹板的厚度为2—100mm。

作为优选，所述的波形钢腹板为带过渡段及圆弧转角的连续梯形波折钢板，过渡段位于直线段与圆弧转角之间，圆弧转角半径为r，过渡段的半径为R，R为渐变半径，R为∞—r。过渡段与直线段相连一端，半径为R为趋向无穷大；过渡段与圆弧转角相连一端，半径为R为趋向等于r，因此，由直线段至圆弧转角，过渡段的半径R为从无穷大逐渐减小至等于r，从而使得直线段与圆弧转角更加平稳过渡，减少应力集中。腹板的波形通过直线段、过渡段、圆弧段三部分组成，其中过渡段能够有效的连接直线段与圆弧转角，解决直线段与圆弧段直接连接时应力集中的问题，适合于工业化批量制造，模具及制造成本较低。

作为优选，所述的波形钢腹板沿波高方向的切点连线长度为L_AB，沿波长方向的切点连线长度为L_BC，L_AB≥L_BC。波形钢腹板沿波高方向的切点连线长度等于或略大于沿波长方向的切点连线长度，即L_AB≥L_BC的设计使波形钢板的抗剪强度和用钢量达到良好的性价比，如果波长方向过长，即L_BC≥L_AB则抗剪性能明显降低，而波长方向过短，则用钢量明显增大。因此，采用L_AB≥L_BC的设计，既能够在保证抗剪强度，又能够尽量减少钢材用量。

作为优选，所述的上翼缘钢板带有外凸波峰的微型应变波。传统的波形钢板纵向基本无刚度，带有微型应变波的翼缘板纵向有刚度，能承压，且其微型应变波部分的纵向刚度减弱部分因混凝土外凸的截面而得到补强。

作为优选，所述的微型应变波的波高为上翼缘钢板厚度的3-20倍，外凸部分的波峰长度小于300mm，波峰与波峰间的距离为大于1000mm。微型应变波的波高采用翼缘板厚度的3-20倍，能使翼缘钢板受压时因微型应变波的存在而减弱的抗压能力，通过外凸增加的3-20倍翼缘板厚度所增加的混凝土截面来弥补，使翼缘板既能接受砼的纵向收缩与徐变，与砼协同受力，又在纵向收缩与徐变过程中及过程后保持整体结构强度。