一种型钢-超高性能混凝土组合梁的制作方法

一种型钢
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超高性能混凝土组合梁
技术领域
1.本实用新型涉及桥梁工程技术领域，尤其涉及一种型钢
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超高性能混凝土组合梁。


背景技术：

2.钢
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混凝土组合梁充分利用钢受拉、混凝土受压的优势，具有良好的技术和经济效益，在工程结构中得到广泛的应用。剪力键是确保钢
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混凝土组合结构界面性能和协同工作的重要部件。目前国内外常用的剪力键有栓钉剪力键和开孔肋板(pbl)剪力键，通常通过将剪力键焊接到h型钢上翼缘形成钢梁。然而，h型钢上翼缘受力较小，钢材的力学性能未能得到充分利用，造成材料浪费；焊接不仅施工麻烦，还极大增加了疲劳开裂的风险；对于pbl剪力键，通常需在孔内植入钢筋，造成施工麻烦；对于采用栓钉的剪力键，具有抗剪刚度低、延性差等弊端。
3.超高性能混凝土具有优良的耐久性和力学性能，尤其是抗压及抗拉性能，其出现使桥梁建筑结构的发展趋向于大跨化、轻型化。若将超高性能混凝土应用到组合结构中，形成钢
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超高性能混凝土组合梁，不仅能充分利用超高性能混凝土的抗压性能来大幅减小结构厚度，且超高性能混凝土能够参与受拉，替代部分受拉钢板和钢筋，进一步减少钢材用量，从而形成具有优异经济和技术效益的轻型钢
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超高性能混凝土组合梁。因此，实用新型一种具有抗剪强度高、韧性优异、施工便捷、不浪费钢材且保证钢混组合结构协同受力的剪力键的轻型钢
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超高性能混凝土组合梁尤为重要。


技术实现要素：

4.本实用新型目的在于提供一种型钢
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超高性能混凝土组合梁，从而解决上述问题。
5.为实现上述目的，本实用新型公开了一种型钢
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超高性能混凝土组合梁，包括倒t型钢和超高性能混凝土t型梁，所述超高性能混凝土t型梁包括横向设置的超高性能混凝土翼板和纵向设置的超高性能混凝土腹板，所述超高性能混凝土翼板和超高性能混凝土腹板内设置有加强筋，所述倒t型钢采用h型钢沿腹板一分为二形成，该倒t型钢包括横向设置的钢翼板和纵向设置的钢腹板，所述钢腹板上连续设置有剪力键，所述剪力键包裹在所述超高性能混凝土腹板下端的内部。
6.进一步的，所述倒t型钢采用h型钢沿腹板长度方向一分为二形成。
7.进一步的，所述倒t型钢和剪力键为采用h型钢沿腹板中线一分为二一次性切割而成。
8.进一步的，所述齿形剪力键为边角处圆弧过渡的圆弧齿形剪力键，所述剪力键的凹槽部的截面为弧形齿状，两个相邻所述凹槽部之间设有相同截面的突出部。
9.进一步的，所述剪力键的厚度小于或等于20mm，高度小于或等于80mm。
10.进一步的，所述超高性能混凝土翼板的厚度小于或等于150mm，所述超高性能混凝土腹板的厚度小于或等于120mm。
11.进一步的，所述加强筋包括纵横交错布置在超高性能混凝土翼板和超高性能混凝
土腹板内的加强钢筋，以及布置在所述超高性能混凝土腹板内的加强箍筋。
12.进一步的，所述超高性能混凝土腹板内的加强箍筋的底部横向穿过所述剪力键的凹槽部。
13.进一步的，所述超高性能混凝土腹板的底部布置有纵向受拉钢筋。
14.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
15.本实用新型通过一根h型钢可以一次性无损耗地切割形成两根自带连续弧形齿剪力键的无损耗倒t型钢梁，制作方便快捷且材料得以充分利用，减少钢板的损耗。
16.本实用新型的弧形齿剪力键由切割路径形成，无需焊接，且弧形过渡段能有效避免应力集中，抗疲劳性能优异。
17.本实用新型的弧形齿剪力键比栓钉剪力键刚度大、与超高性能混凝土和加强钢筋/箍筋的锚固作用强，开裂强度高，组合受力性能优异。
18.本实用新型的钢腹板与超高性能混凝土腹板构成组合腹板，超高性能混凝土腹板参与受拉，能有效提高组合梁的高度，增强跨越能力。
19.下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
20.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
21.图1为本实用新型优选实施例公开的型钢
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超高性能混凝土组合梁的倒t型钢的切割成形示意图；
22.图2为本实用新型优选实施例公开的型钢
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超高性能混凝土组合梁的倒t型钢的轴测示意图；
23.图3为本实用新型优选实施例公开的型钢
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超高性能混凝土组合梁的轴测示意图。
24.图例说明：
25.1、剪力键；
26.2、倒t型钢；21、钢翼板；22、钢腹板；
27.3、超高性能混凝土t型梁；31、超高性能混凝土翼板；32、超高性能混凝土腹板；
28.4、加强钢筋；
29.5、加强箍筋。
具体实施方式
30.以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
31.如图1
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3所示，本实用新型实施例公开了一种型钢
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超高性能混凝土组合梁，包括倒t型钢2和超高性能混凝土t型梁3，超高性能混凝土t型梁3包括横向设置的超高性能混凝土翼板31和纵向设置的超高性能混凝土腹板32，均为一体式浇筑成形。超高性能混凝土翼板31和超高性能混凝土腹板32内设置有加强筋，用于提升超高性能混凝土t型梁3的强度，倒t型钢2采用h型钢沿腹板的中线一分为二切割形成，通过h型钢可以一次性形成两根无损
耗地切割成两块自带剪力键1的无损耗的倒t型钢2，制作方便快捷且材料得以充分利用，减少钢板的损耗，具体的，可采用数控设备或者火氧切割，此种方式为优选，可选的，倒t型钢2也可以直接采用t型钢切割其腹板的方式，同样可形成剪力键1，缺点是t型钢价格相对较贵，且有材料浪费。该倒t型钢2包括横向设置的钢翼板21和纵向设置的钢腹板22，钢腹板22上连续设置有剪力键1，剪力键1由切割路径形成。剪力键1包裹在超高性能混凝土腹板32下端的内部，从而钢腹板22和超高性能混凝土腹板32形成组合腹板。
32.在本实施例中，剪力键1为边角处圆弧过渡的圆弧齿形剪力键，圆弧齿形剪力键的凹槽部的截面为弧形齿状，两个相邻凹槽部之间设有相同截面的突出部，一方面弧形齿剪力键无需焊接；另一方面，圆弧形过渡段能有效避免应力集中，抗疲劳性能优异。
33.在本实施例中，在具体尺寸设置时，剪力键1钢板可以做到厚度小于或等于20mm，高度可以做到小于或等于80mm；而超高性能混凝土翼板31的厚度可以做到小于或等于150mm，超高性能混凝土腹板32的厚度可以做到小于或等于120mm，在实现轻量化的同时，能有效提高组合梁的高度，增强跨越能力。
34.在本实施例中，加强筋包括纵横交错布置在超高性能混凝土翼板31和超高性能混凝土腹板32内的加强钢筋4，以及布置在超高性能混凝土腹板32内的加强箍筋5。加强钢筋4和加强箍筋5绑扎构造形成钢筋网。浇筑超高性能混凝土并按照规定养护，拆除模板。其中，超高性能混凝土腹板32内的加强箍筋5的底部横向穿过剪力键1的凹槽部，能加强超高性能混凝土与剪力键1的连结强度，提高抗剪强度。
35.在本实施例中，超高性能混凝土腹板32的底部布置有纵向受拉钢筋，纵向受拉钢筋沿着超高性能混凝土腹板32的长度方向布设，纵向受拉钢筋外部的超高性能混凝土保护层厚度不小于15mm，提高超高性能混凝土腹板32的受拉抗开裂强度。
36.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。