一种用于钢混组合桥梁的开孔板连接件的制作方法

本实用新型属于桥梁技术领域，具体涉及一种用于钢混组合桥梁的开孔板连接件。

背景技术：

对于钢混组合结构桥梁，钢结构腹板与混凝土顶板或底板的结合部直接关系到组合结构桥梁的承载力和安全性，结合部构造需能抵抗结构中钢结构腹板和混凝土材料两者间的水平剪切力，确保组合结构受力时，两种不同材料共同承受荷载,这是钢混组合结构桥梁设计、建造中非常关键的技术环节。常用的连接件有钢筋连接件、型钢连接件、栓钉连接件、第一通孔钢板连接件等。

发明人认为:现有的钢结构腹板与混凝土顶板结合部处连接结构往往注重纵向或横向其中一个方向的抗剪能力增强，另一正交方向抗剪能力则相对偏弱。对于钢腹板或纵向钢梁间距较大时，钢腹板或钢纵梁与混凝土顶、底板间承受的纵向、横向剪力及角隅弯矩都可能较大，对于这种情况，需要提出一种可同时增强纵向、横向抗剪能力及角隅弯矩抵抗能力的连接构造，以保证该类钢混组合桥梁的结构安全。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种用于钢混组合桥梁的开孔板连接件，能够在承受横向剪切力及纵向剪切力的方向进行结构增强，同时增强抵抗角隅弯矩的能力，能够在结合部承受剪切力和角隅弯矩时实现连接件的整体受力，抗剪切、抗弯性能较好。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：一种用于钢混组合桥梁的开孔板连接件，包括固定设置于钢结构腹板顶端和/或底端的翼缘板，所述翼缘板与钢结构腹板的延伸方向平行，所述翼缘板水平布置。所述翼缘板中背离钢结构腹板的表面沿钢结构腹板延伸方向均布设有多个工字钢，所述工字钢包括横向钢板和设置于横向钢板两端的纵向钢板；

所述横向钢板所在的平面与翼缘板延伸方向垂直，所述纵向钢板所在的平面与翼缘板的延伸方向平行；所述横向钢板与纵向钢板均竖直布置，所述工字钢与翼缘板固定连接。

采用工字钢作为钢结构腹板与混凝土顶板/底板之间的连接部件，横向钢板与翼缘板的延伸方向垂直，横向钢板能在垂直于自身的方向提供较强的抗剪能力，这种设置方式能够增强结合部承受纵向剪切力的能力。

纵向钢板的延伸方向与翼缘板的延伸方向平行，纵向钢板能在垂直于自身的方向提供较强的抗剪能力，这种设置方式能够增强结合部承受横向剪切力的能力。

进一步，相邻工字钢之间设有剪力钉，所述剪力钉与翼缘板固定连接，剪力钉与翼缘板所在的平面垂直。

采用剪力钉结构，剪力钉能够进一步增强钢结构腹板与混凝土的结合程度，并且可以承担部分水平剪力；在结合部受到非纵向和横向的剪切力时，增强结合部抵抗剪切力的能力。

进一步，每个横向钢板中设置有不少于一个第一通孔，数量根据计算确定，配合使用的一组第一通孔的轴线重合，第一通孔中贯穿有所述加强钢筋。

采用第一通孔结构及加强钢筋，多个工字钢能够形成一个整体，在翼缘板上部浇筑混凝土之后能够使得多个工字钢紧密配合，多个工字钢整体受力的方式提高了结合部抵抗纵向及横向剪切力的能力。

进一步，每个纵向钢板中设置有两个第二通孔，所述第二通孔分别设置于横向钢板两侧，同一个工字钢中位于横向钢板同一侧的第二通孔的轴线重合。

轴线重合的两个第二通孔通过u型钢筋连接，所述u型钢筋的两平行段竖直布置且朝着远离钢结构腹板的方向伸出。

第二通孔处的u型钢筋能够组合形成剪力销，该剪力销能够辅助承担纵向水平剪切力。加强钢筋与混凝土能够组合形成剪力销，所述剪力销辅助能够承担横向水平剪力。

进一步，所述u型钢筋的两平行段末端与翼缘板的距离大于工字钢及剪力钉的高度。

本实用新型的有益效果：

1)采用工字钢作为钢结构腹板与混凝土顶板/底板之间的连接件，横向钢板与翼缘板的延伸方向垂直，横向钢板能在垂直于自身的方向提供较强的抗剪能力，这种设置方式能够增强结合部承受纵向剪切力的能力。

纵向钢板的延伸方向与翼缘板的延伸方向平行，纵向钢板能在垂直于自身的方向提供较强的抗剪能力，这种设置方式能够增强结合部承受横向剪切力的能力。

2)采用剪力钉结构，剪力钉能够进一步增强钢结构腹板与混凝土的结合程度，并且可以承担部分水平剪力，增强结合部抵抗剪切力的能力。

3)采用第一通孔结构及加强钢筋，多个工字钢能够形成一个整体，在翼缘板上部浇筑混凝土之后能够使得多个工字钢紧密配合，多个工字钢整体受力的方式提高了结合部抵抗纵向及横向剪切力的能力。

4)第二通孔处的u型钢筋水平段能够组合形成剪力销，该剪力销能够辅助承担纵向水平剪切力。加强钢筋水平段与混凝土能够组合形成剪力销，所述剪力销辅助能够承担横向水平剪力。

5)第二通孔处的u型钢筋竖直段能够辅助承担钢混连接部的角隅弯矩，增强连接部抵抗角隅弯矩的能力。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本实用新型实施例中整体结构轴测图；

图2为本实用新型实施例中整体结构俯视图；

图3为本实用新型实施例中整体结构主视图；

图4为本实用新型实施例中整体结构左视图。

图中：1、钢结构腹板；2、翼缘板；3、工字钢；301、横向钢板；302、纵向钢板；4、u型钢筋；5、剪力钉；6、加强钢筋。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要指出的是，加强钢筋为普通钢筋。将垂直于翼缘板的延伸方向(与桥梁延伸方向垂直)定义为横向，将与翼缘板延伸方向平行(与桥梁延伸方向平行)的方向定义为纵向。

本实用新型的一种典型实施方式中，如图1-4所示，一种用于钢混组合桥梁的开孔板连接件，包括固定设置于钢结构腹板1顶端和/或底端的翼缘板2，所述翼缘板2与钢结构腹板1的延伸方向平行。

具体的，翼缘板2与钢结构腹板1的顶端面或底端面通过焊接的方式固定连接。

所述翼缘板2中背离钢结构腹板1的表面沿钢结构腹板1延伸方向均布设有多个工字钢3，所述工字钢3包括横向钢板301和设置于横向钢板301两端的纵向钢板302；

所述横向钢板301所在的平面与翼缘板延伸方向垂直，所述纵向钢板302所在的平面与翼缘板2的延伸方向平行；

所述横向钢板301与纵向钢板302均竖直布置，所述工字钢3与翼缘板2固定连接。

具体的，多个工字钢3分别通过焊接的方式与翼缘板固定连接，在另外一些实施方式中，翼缘板2可以通过螺栓与工字钢3固定连接，此处不受限制，可由本领域技术人员自行设置。

进一步，相邻工字钢3之间设有剪力钉5，所述剪力钉5与翼缘板2固定连接，剪力钉5与翼缘板2所在的平面垂直。

具体的，剪力钉5通过焊接与翼缘板2固定连接，

进一步，每个横向钢板301中设置有至少第一通孔，数量根据计算确定，位于翼缘板2同一侧的多个第一通孔的轴线重合，翼缘板2每侧的第一通孔中穿设有一个加强钢筋6，所述加强钢筋6贯穿翼缘板2同一侧的所有第一通孔。

具体的，加强钢筋6及第一通孔的横截面为圆形以方便制作和安装；在另外一些实施方式中，横截面形状不受限制，可由本领域技术人员自行设置。

进一步，每个纵向钢板302中设置有两个第二通孔，所述第二通孔分别设置于横向钢板301两侧，同一个工字钢3中位于横向钢板301同一侧的第二通孔的轴线重合。轴线重合的两个第二通孔通过u型钢筋4连接，所述u型钢筋4的两平行段竖直布置且朝着远离钢结构腹板1的方向伸出。

进一步，所述u型钢筋4的两平行段末端与翼缘板2的距离大于工字钢3及剪力钉5的高度。

进一步，所述第一通孔距离翼缘板2的距离大于第二通孔距离翼缘板2的距离。具体的，第一通孔及第二通孔在竖直方向能够错开一定的高度，以方便u型钢筋4和加强钢筋6的安装。

进一步，多组工字钢3在翼缘板2延伸方向的投影重合。

工作原理：纵向水平剪力由工字钢3的横向钢板301纵向钢板302中第二通孔处钢u型筋与混凝土构成的剪力销共同承担。

横向水平剪力由纵向钢板302及横向钢板301第一通孔处加强钢筋6与混凝土构成的剪力销共同承担。

同时，纵向钢板302处设置的u形钢筋的竖直段为竖向钢筋，可协助抵抗钢结构腹板1与混凝土顶、底板连接处的角隅弯矩。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。