钢板混凝土组合板.pdf

本发明公开了属于桥梁构件范围，能够显著提高结构承载力、刚度和抗裂性能的一种钢板—混凝土组合板。在预制成型的钢板上熔焊栓钉抗剪连接件，在栓钉上部设置钢筋网，然后浇注混凝土组合成一体。通过栓钉抗剪连接件将钢板与后浇混凝土组合成整体，充分发挥混凝土的抗压性能，钢板可抵抗各个方向的板底拉应力，栓钉起到传递钢板与混凝土之间的剪力及防止二者竖向分离的作用。本发明解决钢筋混凝土斜、弯板桥在使用中难以控制的混凝土开裂问题，这种结构形式方便设计、构造简单、施工经济快捷、易于满足桥梁的平面形状要求，可应用于中、小跨径的斜、弯板桥以及建筑结构中的重载异形板，具有良好的技术经济效益。

1.  一种钢板—混凝土组合板，其特征在于：在预制成型的钢板(1)上熔焊抗剪连接件栓钉(5)，在栓钉(5)上部设置钢筋网(4)，混凝土(6)浇注在钢板(1)的两侧挡板(2)之间，将抗剪连接件栓钉(5)，钢筋网(4)包住，和钢板(1)组合成一体，表面与钢板(1)的上翼板(3)的上边平齐。

2.  根据权利要求1所述钢板—混凝土组合板，其特征在于：所述钢板(1)为梯形、平行四边形、矩形或不规则形状。

3.  根据权利要求1所述钢板—混凝土组合板，其特征在于：所述栓钉(5)在钢板(1)上采用矩形网格状或梅花形布置。

钢板-混凝土组合板
技术领域
本发明属于桥梁构件范围，特别涉及能够显著提高其承载力、刚度和抗裂性能的一种钢板—混凝土组合板。
背景技术
斜桥、弯桥在高等级公路桥梁中占有较大比例。当斜、弯桥跨径较小时，常采用整体现浇的钢筋混凝土板桥。这种结构形式最常见的病害为混凝土底板开裂，其中以底板纵向偏锐角方向的裂缝最具代表性。裂缝会严重降低结构的承载力、刚度及耐久性。整体现浇板桥的板底最大主拉应力方向随桥宽和斜度等多种因素而变化，因此对于其配筋设计，不仅需要满足强度要求还要满足法向应力的要求，而在实际设计与施工中通常难以有效地实现。
发明内容
本发明的目的是提供能够显著提高结构承载力、刚度和抗裂性能的一种钢板—混凝土组合板。其特征在于：在预制成型的钢板1上熔焊抗剪连接件栓钉5，在栓钉5上部设置钢筋网4，混凝土6浇注在钢板1的两侧挡板2之间，将栓钉5，钢筋网4包住，和钢板1组合成一体，表面与钢板1的上翼板3的上边平齐。
所述钢板1为梯形、平行四边形、矩形或不规则形状。
所述栓钉5在钢板1上采用矩形网格状或梅花形布置。
本发明相对于现有技术具有以下优点：
(1)克服钢筋混凝土斜、弯板桥的板底钢筋配置方向无法做到与混凝土主拉应力方向相一致的困难。钢板—混凝土组合板在各个方向上均能够发挥钢板的抗拉性能，从而能够有效地防止结构开裂，有利于控制混凝土开裂，使结构的耐久性也显著提高。
(2)结构形式合理，结构高度减小，减轻结构自重。钢板—混凝土组合板可以充分发挥钢材抗拉性能好、混凝土抗压性能好的特点，能够有效降低结构自重，进而显著提高了抗地震能力，并降低基础部分的造价。
(3)相对于传统的钢筋混凝土板桥，采用钢板—混凝土组合板减少了大量的模板工程和混凝土湿作业工作量和支模工序，减少现场工作量，可以缩短施工周期，加快施工进度。施工时可以不中断桥下交通；施工快捷，综合经济效益高。
(4)工业化程度高、环境效果佳。钢结构部分主要为工厂预制，质量易于保证；减少了混凝土的使用量，有利于环境保护。
附图说明
图1为钢板—混凝土组合板结构示意图。
图2为钢结构部分的立体示意图。
图3为钢筋混凝土部分钢筋网的立体示意图。
具体实施方式
本发明提供了能够显著提高其承载力、刚度和抗裂性能的一种钢板—混凝土组合板。在图1、图2和图3所示的钢板—混凝土组合板结构示意图中，在预制成型的钢板1上熔焊抗剪连接件栓钉5，在栓钉5的上部设置钢筋网4，混凝土6浇注在钢板1的两侧挡板2之间，将栓钉5，钢筋网4包住，和钢板1组合成一体，表面与钢板1的上翼板3的上边平齐。
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。
本发明的施工过程为：
本发明地钢板—混凝土组合板结构由钢结构及后浇混凝土两部分组成，二者通过熔焊于钢板上的栓钉抗剪连接件组合成整体共同工作。
(1)钢结构部分，钢板1外形根据结构平面形状确定，可以是梯形、平行四边形、矩形或其他不规则形状，钢板厚度通常为8～20mm，根据板跨度计算确定；如结构横断面无上翼板部分，此时侧挡板2应占据整个结构高度。
(2)抗剪连接件部分，抗剪连接件栓钉5熔焊于钢板1上，栓钉直径13～19mm，高度80～150mm，间距200～400mm，可采用矩形网格状或梅花形布置；当上翼板3和侧挡板2宽度或高度较大时，也应当熔焊抗剪连接件栓钉5。
(3)钢筋混凝土部分，混凝土顶层设置的钢筋网6用于抵抗局部产生的负弯矩和扭矩，同时起到控制温度及收缩裂缝的作用；根据需要，在板底混凝土内也可以设置钢筋网片，用于提高栓钉的抗剪承载力；后浇混凝土6的厚度为300～600mm，根据需要可以在混凝土内预留孔洞，以减轻结构自重，形成钢板—空心混凝土组合板桥。当不满足变形要求时，施工时钢板底部应设置临时支撑。