[实用新型]一种预应力钢管混凝土桁片及其构建的桁架

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种桁片及桁架，尤其是一种预应力钢管混凝土桁片及由该桁片构建成的桁架，属于建筑钢结构技术领域。

背景技术

桁片又称贝雷片，最先在二战时由一名英国工程兵实用新型，以解决战争期间桥梁快速架设的需要，并以他的名字命名。桁片具有结构简单、运输方便、架设快捷、载重量大、互换性好、适应性强的特点。“321”钢桥是在原英制贝雷桁架桥基础上，结合我国国情和实际情况研制而成的快速组装桥梁，于1965年定型生产，在我国得到了很大发展，广泛应用于国防、战备、交通工程、市政水利工程，是我国应用最为广泛,最好的组装式桥梁。

在上世纪90年代中交公路规划设计院研制出“HD200”型装配式公路钢桥，其桁片的主桁高度由1.4米增加到2.13米，从而增加了桁架高度，提高了桁架的承载能力，也增强了桁架的稳定性能和可靠度。

由于传统贝雷片已有将近70年的历史，在当时的年代主要考虑是轻便，便于人力组装，因此一片老式桁片只有270公斤，几个人可抬得动，而目前施工工地有大量的起吊设备，反而是人工成本越来越高，由于单片较轻型化，有大量接头需要人工安装，因此轻便在某些方面反而成为了劣势，也由于较轻便，造成了传统贝雷片结构上存在以下一些不适应现代土木工程需要的缺点：

1）、由于桁高只有1.4米，抗弯能力存在不足。

2）、由于节段只有3米，相应接头较多，插销与销孔间存在间隙，整排竖向刚度大受影响。

3）、由于竖杆为8#工字钢，构件较单薄，承压能力偏弱。

4）、由于厚度较薄，单片横向刚度较弱。

5）、由于支撑架为角钢焊制，与桁片用螺栓连接，双排或多排的贝雷梁横向稳定性不强。

6）、由于主要作为纯受弯构件，并且多排间横向和纵向刚度较弱，竖向承压能力也不强，不宜用于支架的墩柱部位。

针对传统贝雷片的缺点，本实用新型从结构上对传统贝雷片进行了改进，并创造性地为桁片引入了预应力钢筋混凝土的相关技术特征。

套箍钢管混凝土（简称钢管混凝土），是指在钢管中填充混凝土而形成的组合构件，是一种将钢管和钢筋混凝土的优点相结合而发展起来的新型组合结构型式。由于钢管混凝土结构适应了现代土木工程结构向大跨、高耸、重载发展的趋势，并且符合现代化施工技术和工业化制造要求，近20年来，钢管混凝土的设计和制造技术得到了迅速发展并被广泛地应用于高层建筑、大跨桥粱、工业建筑、输变杆塔以及地下等结构等众多土木工程结构中，取得了良好的经济和社会效益。

为了扩展钢管混凝土结构的应用范围，进一步发挥它的特点，研究学者们还将预应力技术运用到钢管混凝土结构中，充分发挥两者的优越性，提出了“预应力钢管混凝土结构”。这种结构是指在钢管混凝土构件中加设高强钢部件，施加预应力，从而改变构件中的内力分布，使钢管混凝土构件部分承受轴心压力或小偏心受压。这样，预应力钢管混凝土结构不仅可以作为长细比较大的长柱和大偏心受压构件，而且还可用于受弯构件，这就使得钢管混凝土的应用领域大为扩展。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构新颖的预应力钢管混凝土桁片及由该桁片构建成的桁架，该桁片比传统贝雷片高度更高，长度更长，刚性和稳定性更好，组成桁架时承载能力高，而且拆装方便，满足现代施工要求，特别适用于现代土木工程中构建各种钢结构桁架。

本实用新型所采取的具体技术方案如下：

一种预应力钢管混凝土桁片，其特征是：桁片标准节由2根相互平行的上、下弦杆，连接上、下弦杆的3根竖杆和6根两两交叉的斜杆组成，桁片高2.2m，标准节单片长6米，其中上、下弦杆采用Ф200×5mm的圆钢管，管内填充混凝土，管的中心留有用于穿预应力钢筋的圆孔，竖杆采用Ф120×4mm的圆钢管，管内填充混凝土，斜杆采用Ф80×4mm的圆钢管；上、下弦杆在和竖杆连接部位的两侧设有水平销头；上、下弦杆在和两斜杆交汇连接的部位的两侧既设有水平销头，又设有斜向销头；上、下弦杆两端在和斜杆连接部位的两侧设有水平销头。

所述上、下弦杆、竖杆、斜杆采用的圆钢管也可以用尺寸相近的方钢管或多边形钢管进行替代。

所述上、下弦杆和竖杆内填充的混凝土可以是高标号水泥混凝土，也可以是沥青混凝土、树脂混凝土等。