取代闭口受弯扭组合梁的抗扭组合梁板的制作方法

文档序号:2016795阅读:277来源:国知局
专利名称:取代闭口受弯扭组合梁的抗扭组合梁板的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种组合梁板,尤其是一种组合梁板的结构改 进,属于建筑技术领域。
背景技术
随着建筑业的迅速发展,两种材料组成的组合梁板越来越多地应 用于桥梁及高层建筑结构中。由于组合梁跨度不断增大,实际的组合 梁往往处于弯扭等复合受力状态。
现有闭口受弯扭组合梁的典型结构如


图1和图2所示,长矩形截 面混凝土翼缘板的下表面支撑有闭口的矩形钢管结构梁,翼缘板通过
长期以来,由于没有科学的设计计算方法,这种组合梁的结构参 数只能借助经验或通过类比设定。
实用新型内容
本实用新型的目的在于在理论计算的基础上,提出一种取代闭 口受弯扭组合梁的抗扭组合梁板,从而在保持制造成本基本不变的前 提下,使组合梁的承载能力显著提高。
为了达到以上目的,本实用新型取代闭口受弯扭组合梁的抗扭组 合梁板由翼缘板和支撑在翼缘板下面的结构梁构成,其改进之处在 于所述翼缘板下表面附着通过连接件固连的压形板,所述结构梁由 两侧的斜面和底面构成,所述两侧斜面的下边缘分别与底面的两侧边 固连,且上边缘分别与压形板的两侧固连,所述底面的宽度小于压形 板的宽度。
计算(有关计算方法和计算公式参见2004年10月出版的第37 巻第IO期《土木工程学报》刊物第28页的论文《复合弯扭下钢一混 凝土组合梁连接件的设计方法》)和实验均表明,采用本实用新型的 结构之后,在用材量基本不变的情况下,可以显著提高承载能力。以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图l是现有典型闭口受弯扭組合梁的结构示意图。
图2是
图1的俯视旋转示意图。
图3是本实用新型实施例一的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例为采用抗扭连接件轴力和剪力计算方法对图l和图2所
示传统闭口受弯扭组合梁的结构改进。
图1和图2所示传统闭口受弯扭组合梁中,混凝土翼缘板采用 1000咖x 80鹏,跨度3. 8取采用C30混凝土,结构钢梁采用焊接箱 形钢板梁(厚度10mm,高x宽〈00腳x 300卿),半跨中的连接件数 n-30,连接件列数n' =3,钢梁屈服强度为300妳a。所受弯矩 M = 105kN.m,扭矩r-88 iN.范。
(1) 采用栓钉连接件的直径①12鹏,截面面积113mm2。连接件上 的水平剪力为2-min仏4,4A)-1610kN。垂直作用于圆弧梁上的
力P为<formula>formula see original document page 4</formula>,由<formula>formula see original document page 5</formula>
(3) 确定在最大扭矩处与零弯矩处两计算点之间的N,用
<formula>formula see original document page 5</formula>
上述截面上剪力流q = T/Q, Q = 300 x (200 + 71) x 2 = 150000鹏2。有t =q/t -fsy/2 = 160MPa,所以q = 7 x 160 - 1120N/咖。 故上述截面的抗扭承载力
TMXl = q x Q = 168. 0 x 106 N. mm = 168. OkN. m
根据上述计算结果进行合理推演,把上述传统组合梁截面结构改 为图3所示抗扭合梁结构,该组合梁主要由混凝土翼缘板1和支撑在 翼缘板下的钢板结构梁构成。翼缘板1中预埋间隔分布的三排栓钉连 接件2 (也可以是其它形式的连接件)。从截面看,栓钉连接件2位 于翼缘板下表面两侧附近及中间。翼缘板下表面制成与压形板表面形 状吻合的起伏状(本实施例为两道梯形槽起伏),并附着与栓钉连接 件焊接固定的压形板3。结构梁由钢板折制出两侧对称的斜面4-1和 底面4-2构成,两侧斜面4-1的上边缘分别与压形板3的两側焊接固 连。由于底面4-2的宽度小于压形板3的宽度,因此结构梁的截面呈 中空的梯形。连接件受力和设计布置和上述类同,不另赘述。
改进之后,剪力流q = T/Q, Q - (1000 + 300) x (200 + 21)= 279500 mm2。有t = q/t = fsy/2 =薩Pa,所以q = 7 x 160 - 1120N/mm 故抗扭承栽力Tmax2 = qx Q = 313. 1 x 106 N.mm-313. lkN.m。即本实 施例组合梁的承栽力比原有同规格闭口受弯扭组合梁增大(Tmax2 -TMX1)/Tmaxl= ( 313. 1-168. 0 )/168. 0=86. 4% ,实践验证与理论计算基 本相符,在成本基本不变的情况下,承栽能力显著提高,并且制造方便。
除上述实施例外,本实用新型还可以有其他实施方式。例如,混
翼缘板和结构梁的材质不局限于混凝土以及钢材;连接件可以是波形 弯筋连接件、高强螺栓、角钢、槽钢、栓钉连接件、木栓之一;等等。 凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本实用新型要求 的保护范围。
权利要求1、一种取代闭口受弯扭组合梁的抗扭组合梁板,由翼缘板和支撑在翼缘板下面的结构梁构成,其特征在于所述翼缘板下表面附着通过连接件固连的压形板,所述结构梁由两侧的斜面和底面构成,所述两侧斜面的下边缘分别与底面的两侧边固连,且上边缘分别与压形板的两侧固连,所述底面的宽度小于压形板的宽度。
2. 根据权利要求1所述的组合梁板,其特征在于所述连接件 为波形弯筋连接件、高强螺栓、角钢、槽钢、栓钉连接件、木栓之一。
3. 根据权利要求1所述的组合梁板,其特征在于所述翼纟綠 由混凝土制成,其中预埋间隔分布的两排栓钉连接件,所述两排栓钉 连接件分别位于翼缘板下表面两侧附近。
4. 根据权利要求3所述的组合梁板,其特征在于所述翼缘板 下表面制成与压形板表面形状吻合的起伏状,并附着与栓钉连接件焊 接固定的压形钢板。
5. 根椐权利要求4所述的组合梁板,其特征在于所述结构梁 由钢板折制出两侧对称的斜面和底面构成,所述两侧斜面的上边缘分 别与压形板的两侧焊接固连。
6. 根据权利要求5所述的组合梁板,其特征在于所述翼缘板 下表面制有与压形板表面形状吻合的两道梯形槽。
专利摘要本实用新型涉及一种取代闭口受弯扭组合梁的抗扭组合梁板,属于建筑技术领域。该组合梁板由翼缘板和支撑在翼缘板下面的结构梁构成,翼缘板下表面附着通过连接件固连的压形板,结构梁由两侧的斜面和底面构成,两侧斜面的下边缘分别与底面的两侧边固连,且上边缘分别与压形板的两侧固连,底面的宽度小于压形板的宽度。理论计算和实验均表明,采用本实用新型的结构之后,在用材量基本不变的情况下,可以显著提高承载能力。
文档编号E04C3/293GK201011047SQ200720035029
公开日2008年1月23日 申请日期2007年3月8日 优先权日2007年3月8日
发明者胡少伟 申请人:胡少伟
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