[实用新型]波形钢腹板钢混组合结构简支工字梁

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简支工字梁。 

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普通工字梁抗剪和抗屈曲性能，现有的波形钢腹板简支工字梁容易产生应力集中，纯钢结构耐压效果差等缺点，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。提供了一种波形钢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，同时简支梁之间采用连体而不连续的结构，有效防止超载车大荷载或地震破坏，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简支工字梁，梁体包括一块波形钢腹板、上翼缘钢板、下翼缘钢板、封头端板及混凝土，梁体设置在支座上，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，上翼缘钢板或下翼缘钢板与混凝土组合形成混凝土组合结构，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。简支工字梁为普通梁时，上翼缘钢板主要承受压力，此时上翼缘钢板与混凝土组合形成混凝土组合结构；当简支工字梁为悬臂梁时，下翼缘钢板主要承受压力，此时下翼缘钢板与混凝土组合形成混凝土组合结构。 

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。 

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。 

作为优选，所述的封头端板与波形钢腹板、上翼缘钢板、下翼缘钢板焊接。 

作为优选，所述的顶部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。 

因为在承压翼缘板上浇筑混凝土，混凝土存在短期收缩和长期徐变，上述变化均使混凝土出现总量千分之一左右的收缩状态，而与混凝土组合的传统平直翼缘板不能协同收缩，从而导致组合结构的实际受力状态与理想受力状态存在明显差异，不能协同收缩的翼缘板率先承担了压应力，导致组合结构中应力重分布现象。本专利采用平直翼缘板上设置微型应变波的办法，使其既能接受砼的纵向收缩与徐变，又在纵向收缩与徐变过程中及过程后保持结构强度，一举解决了组合结构的上述瓶颈问题。 

作为优选，所述的梁体一端设有插头，另一端设有插孔，相邻简支工字梁之间通过插头与插孔配合连接，插头上设有倒钩，插孔为内凹式。 

作为优选，所述的梁体一端设有插头，另一端设有插孔，相邻简支工字梁之间通过插头与插孔配合连接，插头为柱体，插孔为与插头配合的空心插管。 

作为优选，所述的上翼缘钢板的厚度大于或小于下翼缘钢板的厚度。