一种型钢加劲波纹钢－混凝土组合拱壳结构制造技术

本发明专利技术提供一种型钢加劲波纹钢

【技术实现步骤摘要】
一种型钢加劲波纹钢
‑
混凝土组合拱壳结构


[0001]本专利技术涉及拱壳结构
，具体而言，涉及一种型钢加劲波纹钢
‑
混凝土组合拱壳结构。

技术介绍

[0002]由于我国早期设计的桥梁，设计标准普遍偏低，伴随着国家交通的高速发展以及荷载等级的提高，部分旧桥已经出现了不同程度的病害，对于桥加固的研究势在必行。钢波纹板的出现与发展，为旧桥加固提供了新的可能，所谓钢波纹板，即平面钢板按照规定的规格尺寸利用机械模压等加工出波纹，在断面形成波状的钢板产品。根据现场的组装形式可分为波纹圆管(分节组装)和波纹钢拱板(分片拼装)两种，钢波纹板通过褶皱效应，使较薄的钢板拥有较大的截面惯性矩，能够很好地参与受力。但钢板较薄，易发生局部失稳现象，且与桥墩、桥台不宜连接。通过钢波纹板与混凝土的组合能够实现优势互补，形成易于施工，安全储备大的加固体系，适用于现代桥梁的加固。
[0003]为了保证波纹钢－混凝土组合拱壳的波纹钢与混凝土协同工作，需要在波纹钢拱板上焊接栓钉作为抗剪连接件；同时为了抵抗负弯矩，需要在上部配置横向钢筋和纵向钢筋，现场绑扎钢筋工作量大，装配化程度低，影响施工速度。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：
[0005]为了解决现有的波纹钢－混凝土组合拱壳需要焊接栓钉作为抗剪连接件，且需要配置钢筋抵抗负弯矩，现场绑扎钢筋工作量大，装配化程度低的问题。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种型钢加劲波纹钢
‑
混凝土组合拱壳结构，所述拱壳结构包括两层波纹钢拱板和两层波纹钢拱板之间浇筑的混凝土结构，每层波纹钢拱板均包括若干个波纹钢拱板单元，相邻两个波纹钢拱板单元重叠1/2
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1个波形的尺寸，重叠处通过螺杆固定，上层波纹钢拱板的上端面铺设有若干个型钢，每个型钢均沿拱壳结构的弯曲方向铺设，还包括若干个均布设置的分布钢筋，所述型钢的腹板上相对位置均设置有分布钢筋预留孔，分布钢筋依次贯穿同一水平面的多个型钢上的分布钢筋预留孔且与型钢垂直设置。
[0008]进一步地，所述型钢包括角钢、槽钢、工字钢或H型钢，当型钢为角钢时，所述角钢的肢端与波纹钢拱板单元靠近波峰的波形处连接；当型钢为槽钢、工字钢或H型钢时，所述槽钢、工字钢或H型钢的翼缘板与波纹钢拱板单元靠近波峰的波形处连接。
[0009]进一步地，所述角钢与波纹钢拱板单元靠近波峰的波形处焊接，所述槽钢、工字钢或H型钢与波纹钢拱板单元焊接或通过若干个紧固件连接。
[0010]进一步地，所述紧固件依次贯穿槽钢、工字钢或H型钢和两层波纹钢拱板，起到固定两层波纹钢拱板间距的作用。
[0011]进一步地，所述螺杆依次贯穿分布钢筋和重叠处的两个波纹钢拱板单元，还包括
螺纹套，所述螺纹套分别套设在分布钢筋上方、重叠处两个波纹钢拱板单元的上方和下方的螺杆上。
[0012]进一步地，还包括限位板，所述限位板设置在重叠处的两个波纹钢拱板单元下方，所述限位板上端面开设有与重叠处下方的波纹钢拱板单元形状相匹配的放置槽，所述螺杆依次贯穿两个波纹钢拱板单元和限位板且通过螺纹套固定。
[0013]进一步地，当通过紧固件连接时，所述槽钢的翼缘中间位置与波纹钢拱板单元靠近波峰的波形处通过若干个均匀分布的紧固件连接；所述工字钢或H型钢的翼缘两侧通过紧固件与波纹钢拱板单元的波峰处通过若干个均匀分布的紧固件连接。
[0014]进一步地，所述混凝土结构的厚度大于205mm。
[0015]进一步地，相邻两个波纹钢拱板单元连接时边缘处的型钢间距等于单个波纹钢拱板单元上相邻两个型钢的间距。
[0016]进一步地，所述紧固件为紧固螺栓。
[0017]相较于现有技术，本专利技术的有益效果是：
[0018]本专利技术一种型钢加劲波纹钢
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混凝土组合拱壳结构，包括两层波纹钢拱板和之间浇筑的混凝土结构，每层波纹钢拱板包括若干个边缘处重叠的波纹钢拱板单元，重叠处为1/2
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1个波形尺寸，上层波纹钢拱板的上端面上沿波纹钢拱板整体弯曲方向设置有型钢，好包括分布钢筋，分布钢筋依次贯穿同一水平面的多个型钢上的分布钢筋预留孔且与型钢垂直设置；
[0019]将型钢同时作为抗剪连接件和抗负弯矩钢筋，相比原有的焊接栓钉作为抗剪连接件、绑扎钢筋抵抗负弯矩的做法，减少了施工工序与施工现场工作量；与此同时，预制的型钢与型钢之间连接分布钢筋，装配时将波纹钢拱板单元与波纹钢拱板单元间通过螺杆连接、型钢和波纹钢拱板单元通过紧固螺栓连接，施工速度快、连接质量更可靠，大大提高了施工现场的装配化程度。
[0020]此外，相对比栓钉抗剪连接件，型钢作为连接件，即使混凝土厚度很大时仍能保证连接件的刚度，高度不受限制，且比栓钉的抗拔能力更强，具有更好地抗掀起性能，是采用栓钉的拱壳结构抗掀起性能的1.5
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2.5倍。
[0021]取代了原有的连接钢筋结构，不再需要在波纹钢拱板的波峰上逐一绑扎单独地连接钢筋，由于无法保证绑扎的位置是否合格，因此拱壳的整体稳固性差；而本专利技术利用具有弧度的型钢装配在波纹钢拱板上，同时考虑到将型钢设置在波纹钢拱板的波峰上稳定性差，将连接位置设置在靠近波峰的波形上，可进一步提高整体稳定性和垂直组合拱跨度方向的受力性能。
附图说明
[0022]图1为本专利技术一种型钢加劲波纹钢
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混凝土组合拱壳结构的立体结构示意图；
[0023]图2为本专利技术波纹钢拱板的立体结构示意图一；
[0024]图3为本专利技术波纹钢拱板的立体结构示意图二；
[0025]图4为本专利技术波纹钢拱板的立体结构示意图三；
[0026]图5为本专利技术波纹钢拱板的波峰波谷侧的结构示意图；
[0027]图6为本专利技术多个波纹钢拱板的波峰波谷侧的结构示意图。
[0028]附图标记说明：
[0029]1、波纹钢拱板单元；2、角钢；3、分布钢筋；4、槽钢；5、紧固件；6、混凝土结构；7、工字钢；8、限位板；9、螺杆；10、螺纹套。
具体实施方式
[0030]在本专利技术的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本专利技术的限制。
[0031]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0032]具体实施方案一：结合图1至图6所示，本专利技术提供一种型钢加劲波纹钢
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混凝土组合拱壳结构，所述拱壳结构包括两层波纹钢拱板和两层波纹钢拱板之间浇筑的混凝土结构6，每层波纹钢拱板均包括若干个波纹钢拱板单元1，相邻两个波纹钢拱板单元1重叠1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种型钢加劲波纹钢
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混凝土组合拱壳结构，其特征在于：所述拱壳结构包括两层波纹钢拱板和两层波纹钢拱板之间浇筑的混凝土结构(6)，每层波纹钢拱板均包括若干个波纹钢拱板单元(1)，相邻两个波纹钢拱板单元(1)重叠1/2
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1个波形的尺寸，重叠处通过螺杆(9)固定，上层波纹钢拱板的上端面铺设有若干个型钢，每个型钢均沿拱壳结构的弯曲方向铺设，还包括若干个均布设置的分布钢筋(3)，所述型钢的腹板上相对位置均设置有分布钢筋预留孔，分布钢筋(3)依次贯穿同一水平面的多个型钢上的分布钢筋预留孔且与型钢垂直设置。2.根据权利要求1所述的一种型钢加劲波纹钢
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混凝土组合拱壳结构，其特征在于：所述型钢包括角钢(2)、槽钢(4)、工字钢(7)或H型钢，当型钢为角钢(2)时，所述角钢(2)的肢端与波纹钢拱板单元(1)靠近波峰的波形处连接；当型钢为槽钢(4)、工字钢(7)或H型钢时，所述槽钢(4)、工字钢(7)或H型钢的翼缘板与波纹钢拱板单元(1)靠近波峰的波形处连接。3.根据权利要求2所述的一种型钢加劲波纹钢
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混凝土组合拱壳结构，其特征在于：所述角钢(2)与波纹钢拱板单元(1)靠近波峰的波形处焊接，所述槽钢(4)、工字钢(7)或H型钢与波纹钢拱板单元(1)焊接或通过若干个紧固件(5)连接。4.根据权利要求3所述的一种型钢加劲波纹钢
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混凝土组合拱壳结构，其特征在于：所述紧固件(5)依次贯穿槽钢(4)、工字钢(7)或H型钢和两层波纹钢拱板，起到固定两层波纹钢拱板间距的作用。5.根据权利要求4所述的一种型钢加劲波纹钢
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘发起，王玉银，刘昌永，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：