专利名称：椭圆形开孔混凝土销剪力键结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及桥梁中的波形钢腹板箱梁技术，具体的为一种波形钢腹板与混凝土顶、底板之间的连接构造。
背景技术：
现有桥梁建设中普遍使用波形钢腹板与混凝土顶、底板式的箱梁作为整个桥梁的主体承载结构。其结构形式如下其顶、底板采用混凝土结构，其两侧使用波形钢腹板，组合成箱形结构体。由于桥梁应承载较大的静荷载和动荷载，在波形钢腹板与砼顶、底板连接处具有较大剪力作用。为了保证在设计荷载作用下使波形钢腹板基本上不产生剪切位移，目前主要采用以下几种连接构造形式(1)、参见图1a，在置于混凝土中的波形钢腹板1`两端焊接翼缘板2`，再在翼缘板2`上焊接角钢3`，通过贯穿角钢上的贯穿钢筋4`和角钢两侧的U字钢筋5`构成混凝土销剪力键，这种结构的剪力键构造复杂，施工有一定的难度，混凝土销中的混凝土浇筑质量不易保证。(2)参阅图1b，在置于混凝土中的波形钢腹板1`两端焊接翼缘板2`，再在翼缘板上焊接栓钉6`，这种结构的剪力键由栓钉直接传递剪力，从而使得栓钉数量较多，存在着上述同样的问题。(3)、在波形钢腹板置于混凝土顶、底板中的两端部设有圆形贯穿孔或者通过焊接在波形钢腹板两端的翼缘板垂直焊接开了圆形贯穿孔的钢板，由贯穿钢筋穿过圆形孔构成混凝土销剪力键。该结构由于采用圆形的贯穿孔，其孔数过少，其抗剪受力效果的较差，而开孔数过多，对波形钢腹板的耐久性和局部受压造成不利的影响，因而不可避免地存在开孔数量与波形钢腹板耐久性和局部受压之间的矛盾。
发明内容
本实用新型主要解决现有剪力键结构中的圆形开孔抗剪能力较差的技术问题，提供一种在不增加开孔数量和面积的情况下增大混凝土剪力销对抗剪能力的贡献的椭圆形开孔混凝土销剪力键结构。
本实用新型的混凝土销剪力键结构是通过以下方式来实现的它包括有两端置于组合箱梁混凝土顶板和底板间的波形钢腹板，该波形钢腹板置于混凝土顶、底板中的两端部开有椭圆形贯穿孔，在该椭圆形贯穿孔中贯穿了贯穿钢筋。
上述的椭圆形贯穿孔的长轴长为85～120mm，处于垂直方向，其短轴长为55～65mm，处于水平方向。
上述的波形钢腹板两端具有接合钢筋。
上述的波形钢腹板两端焊接了翼缘板，其翼缘板上焊接了栓钉。
本实用新型的混凝土销剪力键结构还可以通过以下方式来实现它包括有两端置于组合箱梁混凝土顶板和底板间的波形钢腹板，该波形钢腹板的两端焊接翼缘板，在翼缘板上焊接垂直钢板，在垂直钢板上开有椭圆形贯穿孔，在该椭圆形贯穿孔中贯穿了贯穿钢筋。
上述的椭圆形贯穿孔的长轴长为85～120mm，处于垂直方向，其短轴长为55～65mm，处于水平方向。
上述的垂直钢板为平行设置的两块。
上述的翼缘板上设有栓钉。
本实用新型混凝土销剪力键结构由于采用椭圆形孔，在不改变横向开孔面积的情况下，增大了单个混凝土销的抗剪面积，从而提供了更大的竖向抗剪能力，其具体计算原理如下 Qpu1＝(1·85·A/1000-106·1) (1) 式中Qpu1极限荷载作用时1个砼销的剪切抗力；
混凝土设计抗压强度
η(＝1.1)；
混凝土设计标准强度； γc混凝土材料系数(＝1.3)； d混凝土销孔直径； φst贯穿钢筋直径； fst贯穿钢筋抗拉强度。
由式(2)可以知道，当钢板上的开孔由直径55mm的圆孔变为短轴55mm、长轴82.5mm的椭圆形孔时，混凝土销的面积从1885mm2增大到3073mm2，增加了63％，相应地抗剪承载力也增加63％。
该椭圆形贯穿孔与圆形孔相比，对波形钢腹板的强度没有任何影响，从另一方面来言有助于提高埋入部分钢腹板的局部受压能力。另外，混凝土销孔面积的增大，也便于混凝土的浇筑、确保销孔中混凝土的施工质量。
图1a、1b为现有混凝土销剪力键示意图； 图2为本实用新型的第一实施例示意图； 图3为本实用新型的第二实施例示意图； 图4为本实用新型的第二实施例的另一示意图； 具体实施方式
实施例一 参见图2，本实用新型的混凝土销剪力键结构包括有两端置于组合箱梁混凝土顶板和底板间的波形钢腹板1，由混凝土顶板和底板(一般为预应力)和两侧的波形钢腹板构成组合箱梁，在施工时，将两侧的波形钢腹板与顶、底板上的钢筋(配筋)进行绑扎一起，然后浇筑混凝土构成组合箱梁。该波形钢腹板置于混凝土顶、底板中的两端部开有椭圆形贯穿孔2，其开孔数由所构成的组合箱梁所设计的承载荷载等进行设定，在该椭圆形贯穿孔中贯穿了贯穿钢筋3，其椭圆形开孔的横轴为短轴，短轴的长短与所贯穿的钢筋尺寸大小相关。一般情况下，该椭圆形开孔的长轴长为85～120mm，处于垂直方向，其短轴长为55～65mm，处于水平方向。
该波形钢腹板两端具有接合钢筋4，以约束波形钢腹板产生剪切位移。
该波形钢腹板两端焊接了翼缘板，其翼缘板上焊接了栓钉。该结构可适当地减少开孔数，以保证波形钢腹板的强度，适用于设计荷载较大的组合箱梁。
实施例二 参见图3和图4，该混凝土销剪力键结构它包括有两端置于组合箱梁混凝土顶板和底板间的波形钢腹板1，在波形钢腹板1的两端焊接翼缘板5，在翼缘板上焊接垂直钢板6，在垂直钢板上开有椭圆形贯穿孔2，在该椭圆形贯穿孔中贯穿了贯穿钢筋3。图4所示的垂直钢板6为平行设置的两块，每块上开了相对应的椭圆形开孔，贯穿钢筋贯穿该平行设置的两垂直钢板。图3所示的翼缘板5上设有栓钉7，其垂直钢板为一块，该栓钉的设置以不影响或阻挡贯穿钢筋的布置为准。该椭圆形贯穿孔2的长轴长为85～120mm，处于垂直方向，其短轴长为55～65mm，处于水平方向。
权利要求1、椭圆形开孔混凝土销剪力键结构，包括有两端置于组合箱梁混凝土顶板和底板间的波形钢腹板(1)，其特征在于该波形钢腹板置于混凝土顶、底板中的两端部开有椭圆形贯穿孔(2)，在该椭圆形贯穿孔中贯穿了贯穿钢筋(3)。
2、根据权利要求1所述的椭圆形开孔混凝土销剪力键结构，其特征在于所述的椭圆形贯穿孔(2)的长轴长为85～120mm，处于垂直方向，其短轴长为55～65mm，处于水平方向。
3、根据权利要求1或2所述的椭圆形开孔混凝土销剪力键结构，其特征在于该波形钢腹板两端具有接合钢筋(4)。
4、根据权利要求1或2所述的椭圆形开孔混凝土销剪力键结构，其特征在于该波形钢腹板两端焊接了翼缘板，其翼缘板上焊接了栓钉。
5、椭圆形开孔混凝土销剪力键结构，包括有两端置于组合箱梁混凝土顶板和底板间的波形钢腹板(1)，其特征在于该波形钢腹板(1)的两端焊接翼缘板(5)，在翼缘板上焊接垂直钢板(6)，在垂直钢板上开有椭圆形贯穿孔(2)，在该椭圆形贯穿孔中贯穿了贯穿钢筋(3)。
6、根据权利要求5所述的椭圆形开孔混凝土销剪力键结构，其特征在于所述的椭圆形贯穿孔(2)的长轴长为85～120mm，处于垂直方向，其短轴长为55～65mm，处于水平方向。
7、根据权利要求5或6所述的椭圆形开孔混凝土销剪力键结构，其特征在于所述的垂直钢板(6)为平行设置的两块。
8、根据权利要求5或6所述的椭圆形开孔混凝土销剪力键结构，其特征在于所述的翼缘板(5)上设有栓钉(7)。
专利摘要本实用新型为椭圆形开孔混凝土销剪力键结构，主要解决现有剪力键结构中圆形开孔的抗剪能力较差等技术问题。它包括有两端置于组合箱梁混凝土顶板和底板间的波形钢腹板，该波形钢腹板置于混凝土顶、底板中的两端部开有椭圆形贯穿孔，在该椭圆形贯穿孔中贯穿了贯穿钢筋。该剪力键结构中由于采用椭圆形贯穿孔有助于提高其抗剪能力和埋入部分钢腹板的局部受压能力；同时也便于混凝土的浇筑、确保销孔中混凝土的施工质量。
文档编号E01D2/00GK201314025SQ20082013229
公开日2009年9月23日 申请日期2008年8月20日 优先权日2008年8月20日
发明者王用中 申请人:北京锦泰安联桥梁钢构技术有限公司