一种波形钢板-混凝土组合箱梁的制作方法

本实用新型涉及一种波形钢板-混凝土组合箱梁，属于钢-混组合结构领域。

背景技术：

波形钢腹板梁以是以波形钢板代替混凝土腹板并采用体外预应力的新型钢- 混凝土组合结构，其具有剪切强度高、不抵抗纵向轴向力的特点，用波形钢腹板代替混凝土腹板可以减少箱梁的自重，避免混凝土腹板易开裂的缺点，且预应力施加效率高，因而得到了广泛的应用。

波形钢腹板梁在跨径较大时，中墩处的梁高较高，波形钢腹板存在屈曲稳定问题，同时随着跨径增大，墩顶负弯矩及剪力较大，混凝土抗裂和波形钢腹板抗剪设计困难，现有的解决办法是在中跨跨中段，用钢底板代替混凝土底板，一方面减轻结构自重，一方面避免了跨中混凝土底板易开裂的缺点。

然而用平钢板做底板，同样厚度下平钢板的纵向和横向抗弯刚度较低，为满足纵向和横向抗弯的要求，厚度取值偏大，钢材的耗用偏大，削弱了该结构的竞争力。

技术实现要素：

技术问题：本实用新型的目的是提供一种波形钢板-混凝土组合箱梁，该箱梁在同样的钢板厚度下，能较大提升底板抗弯性能，从而节约钢材。

技术方案：本实用新型提供了一种波形钢板-混凝土组合箱梁，该箱梁包括混凝土顶板、波形钢腹板、波形钢纵向底板、波形钢横向底板和波形钢连接板；所述混凝土顶板位于组合箱梁的受压区，两个波形钢腹板的上端垂直固定于混凝土顶板的下侧，且两个波形钢腹板相互平行，波形钢纵向底板布置在组合箱梁的受拉区，波形钢纵向底板的两端通过波形钢连接板分别与波形钢腹板的下端相连接，波形钢横向底板布置在波形钢纵向底板的上方并与波形钢纵向底板固定在一起，构成组合箱梁的波形钢底板，且波形钢横向底板与波形钢纵向底板的波形相互垂直。

其中：

所述的两个波形钢腹板的上端垂直固定于混凝土顶板的下侧的固定方式为栓钉连接、开孔钢板连接、嵌入式连接、型钢连接中的一种或多种的组合连接形式。

所述的波形钢纵向底板的两端通过波形钢连接板分别与波形钢腹板的下端相连接，波形钢连接板与波形钢腹板之间以及波形钢连接板与波形钢纵向底板之间的连接方式为焊接或螺栓连接。

所述的波形钢纵向底板的两端通过波形钢连接板分别与波形钢腹板的下端相连接，波形钢纵向底板、波形钢连接板和波形钢腹板三者作为一个整体一次性模压成型。

所述的波形钢腹板、波形钢连接板与波形钢纵向底板选用同种型号的波形钢板。

所述的波形钢横向底板与波形钢纵向底板选用相同或者不同型号的波形钢板。

所述的波形钢横向底板布置在波形钢纵向底板的上方并与波形钢纵向底板固定在一起，是指在波形钢横向底板与波形钢纵向底板相接触的部位通过螺栓或者焊接固定在一起。

所述的波形钢横向底板与波形钢纵向底板相接触的部位即波形钢板纵向底板的波峰段与波形钢板横向底板的波谷段接触处。

所述波形钢横向底板与混凝土顶板配合用于承受纵向弯矩。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优势：

1)本实用新型充分利用混凝土的抗压性能和钢材的抗拉性能，相较于传统波形钢腹板箱梁，减小了混凝土的自重，且避免了传统波形钢腹板箱梁底板易开裂的缺点；

2)充分利用波形钢板单向抗弯刚度高的特点，纵向波形钢板和横向波形钢板组合作为箱梁底板，相较于同样厚度平钢底板，极大提升了纵向和横向的抗弯刚度，在满足使用条件的情况下，可减少钢材的用量，降低成本。

附图说明

图1为本实用新型的波形钢板-混凝土组合箱梁结构示意图；

图2为本实用新型的波形钢板-混凝土组合箱梁结构爆炸图；

图3为本实用新型的波形钢腹板与波形钢连接板连接构造示意图；

图4为本实用新型的波形钢连接板与波形钢纵向底板连接构造示意图；

图5为本实用新型的波形钢横向底板、波形钢纵向底板、波形钢连接板连接构造示意图；

图6为本实用新型的波形钢腹板与混凝土顶板之间嵌入式抗剪连接件构造示意图；

图中有：混凝土顶板1、波形钢腹板2、波形钢连接板3、波形钢纵向底板4、波形钢横向底板5、螺栓6、贯穿钢筋孔7、贯穿钢筋8。

具体实施方式

下面结合附图和实施例做进一步说明。

一种波形钢板-混凝土组合箱梁(如图1和图2所示)，该箱梁结构包括混凝土顶板1、波形钢腹板2、波形钢纵向底板4、波形钢横向底板5和波形钢连接板3；所述混凝土顶板1位于组合箱梁的受压区，混凝土顶板1下侧通过嵌入式抗剪连接件垂直固定连接有两个波形钢腹板2，且两个波形钢腹板2平行排布，波形钢横向底板5布置在波形钢纵向底板4的上方并与波形钢纵向底板4通过螺栓固定在一起，且波形钢横向底板5与波形钢纵向底板4的波形相互垂直，构成组合箱梁的波形钢底板，布置于截面的受拉区；波形钢连接板3是将波形钢板压弯成圆弧状，作为波形钢纵向底板4与波形钢腹板2的过渡段，将波形钢纵向底板4与波形钢腹板2连接在一起，由此形成一个完整的箱梁断面。

波形钢纵向底板4主要用于承受底板的横向弯矩，波形钢横向底板5与混凝土顶板1配合，用于承受截面纵向的弯矩，可通过选用不同型号的波形钢板来满足箱梁结构的受力要求。

波形钢腹板2与波形钢连接板3在纵向紧贴，并在他们的波峰及波谷段通过螺栓6将两者连为一体(如图3所示)。

波形钢连接板3与波形钢纵向底板4在纵向紧贴，并在他们的波谷段通过螺栓6将两者连为一体(如图4所示)。

波形钢横向底板5布置在波形钢纵向底板4的上方，且二者的波形相互垂直，波形钢横向底板5的波谷段与波形钢纵向底板4的波峰段紧贴，两者采用螺栓6 连接；在波形钢横向底板5的端部区域，波形钢横向底板5的波谷段、波形钢纵向底板4的波峰段及波形钢连接板3的波峰段紧贴，三者之间通过螺栓连接(如图5所示)。

波形钢腹板2顶端预留贯穿钢筋孔7，穿入横向贯穿钢筋8，之后置于浇筑混凝土顶板模具中，浇筑混凝土顶板1，形成波形钢腹板2与混凝土顶板1之间的有效连接(如图6所示)。

本实施例的施工过程如下：

1)首先在工厂进行各波形钢板的制作，对波形钢连接板3进行压弯处理，各波形钢板在工厂加工时需预留螺栓6的螺栓孔，螺栓孔需略大于螺杆直径，便于施工中调整误差，波形钢腹板2顶端预留有贯穿钢筋孔7；

2)现场施工时，将波形钢纵向底板4、波形钢连接板3及波形钢腹板2吊装到位后，用螺栓6连接固定，将波形钢横向底板5吊装到波形钢纵向底板4上方，对准孔位，用螺栓6连接固定，然后架设模板，将顶板横向贯穿钢筋8穿入贯穿钢筋孔7，再进行混凝土顶板1的浇筑。施工误差可通过螺栓调节。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。