一種鋼-混組合梁的y形鋼構件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鋼-混組合梁的Υ形鋼構件，屬于橋梁工程領域。
【背景技術】
[0002]鋼-混組合梁是在鋼結構和混凝土結構基礎上發展起來的一種結構型式。它主要通過在鋼梁和混凝土翼緣板之間設置剪力連接件(栓釘、槽鋼、彎筋等)，抵抗兩者在交界面處的掀起及相對滑移，使之成為一個整體而共同工作。其中鋼構件部分位于梁的下部，混凝土部分位于上部，充分利用了鋼材的高抗拉強度，只將抗拉能力極低的混凝土材料布置在受壓區，合理利用了兩種材料的特性，降低了造價。
[0003]鋼-混組合梁同鋼筋混凝土梁相比，可以減輕結構自重，減小地震作用，減小截面尺寸，增加有效使用空間，節省支模工序和模板，縮短施工周期。同鋼梁相比，可以減小用鋼量，增加穩定性和整體性，增強結構抗火性和耐久性，大大地增強了梁的剛度。鋼-混組合梁在橋梁工程中也得到廣泛應用，是橋梁輕型化發展及滿足快速施工要求的一個重要方向。
[0004]但是鋼-混組合梁的腹板較高，結構容易喪失穩定性，發生屈曲。且上翼板和腹板在接觸面處，截面特性突變，抗扭剛度較差。作為受彎構件的鋼-混組合梁，鋼與混凝土交界面位于剪力最大處，而交界面恰為薄弱面，導致抗剪能力差。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的不足和問題，提供了一種鋼-混組合梁的Υ形鋼構件。該構件上翼板的兩側部分水平，中間部分下凹，上翼板與其下的腹板組合在一起后形似Υ。下凹部分可以是三角形(如圖2所示)、矩形、梯形(如圖3所示)，以及各種形式的曲線形(如圖1所示)，減小了在同等梁高情況下鋼腹板的高度，增強結構穩定性，在頂板與腹板的交接處不必再加設斜板或斜撐，使力線過渡比較均勻，提高抗扭剛度。
[0006]進一步地，上翼板上有抗剪連接件。不但上翼板的水平段有抗剪連接件，下凹段也有，下凹段最底部有豎向的長抗剪連接件，可以深入橋面板。抗剪連接件也是組合梁的必備組件，它增加了構件的抗剪強度，使得橋面板與主梁間不易發生相對錯動。
[0007]進一步地，沿構件縱向分布有橫向的鋼筋或鋼板條，連接上翼板兩側的水平段。使下凹區域內的混凝土受到側向約束，提高抗壓能力，充分利用材料性能，提高鋼-混組合梁的抗彎能力。
[0008]還可以采取其它方式，將上翼緣板中部下凹部分的兩側連接起來，比如可在兩側等高位置開孔，穿入短鋼筋條后再焊接。
[0009]為了減小本發明的維護費用，可以采用耐候鋼；腹板可以向上進入上翼板的下凹區，甚至進入水平段上方，此時腹板上可以開孔，插入橫向鋼筋，可進一步提高鋼-混組合梁的抗剪能力；此外，為進一步提高構件的極限承載力，可在腹板上增加加勁肋；下凹段的底部可采用圓弧；在連接鋼筋和鋼板條的下方布置縱向鋼筋(如圖4所示)，可以更好地約束下凹區域內的混凝土，使下凹部分內的混凝土相當于鋼管混凝土，提高組合梁上部的抗壓能力，從而提高組合梁的的承載力。
[0010]與現有技術相比，采用本發明具有以下有益效果:
1.該鋼構件提高了鋼-混組合梁的抗剪強度；
2.高度相對較低的腹板增強了結構穩定性，并提高了極限承載力；
3.此類主梁形式提高了截面的抗扭剛度和抗彎剛度，使力線過渡比較均勻，減少了扭轉應力和畸變應力；
4.下凹區域內混凝土受到約束，強度得到提高，充分利用材料性能，提高了鋼-混組合梁的抗彎能力。
[0011]5.該鋼構件制作簡單，與一般的組合梁相比較，費用增加少。
【附圖說明】
[0012]圖1是曲線形上翼緣截面示意圖；
圖2是V形上翼緣截面示意圖；
圖3是梯形上翼緣截面示意圖；
圖4是帶連接鋼板條的上翼緣截面示意圖；
附圖中:1—上翼板，2—腹板，3—下翼板，4—栓釘，5—長栓釘，6—混凝土，7—鋼筋，8—連接鋼板條。
【具體實施方式】
[0013]以下是本發明的具體實施例，并結合附圖對本發明的技術方案進行了描述，但本發明并不限于這些實施例。
[0014]實施例一
本實施例對應的示意圖見圖1。鋼-混組合梁由混凝土(6)和Y形鋼構件組成，Y形鋼構件包括下翼板(3)、上翼板(1)及連接兩者的腹板(2)，在上翼板(1)的兩側部分水平，中間部分下凹成曲線形，上翼板(1)的上表面有栓釘(4)，下凹區域底部有長栓釘(5)，下翼板(3 )和腹板通過焊縫連接，上翼板(1)通過鋼板冷乳加工得到，與腹板(2 )通過焊縫連接，混凝土(6)內按常規鋼-混組合梁配置鋼筋網。
[0015]實施例二
本實施例對應的示意圖見圖3。本實施例與實施例一的不同之處在于:上翼板(1)的下凹部分為梯形。下翼板(3)與腹板(2)是通過切割Η型鋼得到的。所用鋼材均為耐候鋼。腹板(2)兩側有對應的豎向加勁肋，加勁肋為鋼板條。
[0016]實施例三
本實施例對應的示意圖見圖4。本實施例與實施例一的不同之處在于:上翼板(1)的下凹部分為V形，其底部為圓弧形，便于與腹板(2)焊接，也保證了焊接質量，V形的兩個直邊便于焊接栓釘(4)，連接鋼板條(8)跨越下凹部分，與兩邊的直線段焊接，連接鋼板條(8)的下方布設有沿構件縱向的鋼筋(7)。連接鋼板條(8)沿構件縱向的凈間距為15cm，與鋼筋
(7)間采用綁扎連接。下凹部分內的混凝土受到側向約束，極限受壓能力提高，從而提高了鋼-混組合梁的極限承載力。
【主權項】
1.一種鋼-混組合梁的Y形鋼構件，包括上翼板、下翼板，及連接兩者的腹板，其特征在于:上翼板的兩側部分水平，中間部分下凹，上翼板與其下的腹板組合在一起后形似Y。2.根據權利要求1所述的一種鋼-混組合梁的Y形鋼構件，其特征在于:上翼板上有抗剪連接件。3.根據權利要求2所述的一種鋼-混組合梁的Y形鋼構件，其特征在于:沿構件縱向分布有橫向的鋼筋或鋼板條，連接上翼板兩側的水平段。
【專利摘要】本發明公開了一種鋼-混組合梁的Y形鋼構件，屬于橋梁工程領域。該Y形鋼構件包括上翼板、下翼板，及其連接兩者的腹板,上翼板的兩側部分水平，中間部分下凹，上翼板與其下的腹板組合在一起后形似Y。Y形鋼構件上翼板的上表面有抗剪連接件，在Y形鋼構件的上方澆筑混凝土后，可形成組合梁。該組合梁減小了在同等梁高情況下鋼腹板的高度，在頂板與腹板的交接處不必再加設斜板或斜撐。該Y形鋼構件提高了截面的抗扭剛度和抗彎剛度，減少了扭轉應力和畸變應力，并且使力線過渡比較均勻，同時提高了構件的抗剪強度，橋面板與主梁間不易發生相對錯動。
【IPC分類】E01D2/00, E01D101/30
【公開號】CN105350440
【申請號】CN201510877434
【發明人】魏建東
【申請人】鄭州大學
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年12月4日