一种超大跨度实腹钢箱梁结构的制作方法

1.本发明涉及箱梁结构技术领域，具体为一种超大跨度实腹钢箱梁结构。


背景技术：

2.近年来，国内超大跨度的公建项目越来越多，如机场、展厅、体育馆等等，对于此类超大跨度结构传统的方案一般采用钢桁架或者网架的结构方案，桁架方案往往桁架截面较高，对室内空间净高的限制较大；而网架则往往限用于屋面结构且只用于轻型幕墙屋面，若要用于大跨混凝土屋面或者大跨楼面这种承受荷载较大的区域则网架将不适用。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供了一种超大跨度实腹钢箱梁结构，具备可有效的减小截面高度，增大下方室内净高，且能够承受正常使用楼层的荷载并满足舒适度等优点，解决了截面较高，对室内空间净高的限制较大的问题。
4.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种超大跨度实腹钢箱梁结构，包括两个立柱，两个所述立柱外表面的一侧均设置有钢牛腿，两个所述钢牛腿的顶面均设置有支座，两个所述立柱之间设置有箱梁本体，所述箱梁本体位于所述支座的顶面，所述箱梁本体外表面的两侧均设置有支撑钢梁。
5.优选的，两个所述立柱的内部均设置有钢骨，两个所述钢牛腿分别与两个所述立柱内部的钢骨焊接，两个所述钢牛腿分别与两个所述钢骨相垂直，两个所述钢牛腿均分别贯穿两个所述立柱的外部，其中，位置垂直的钢牛腿能够保证箱梁本体放置水平，使得箱梁本体的结构满足实际加工的要求。
6.优选的，所述箱梁本体的内部固定连接有多个加劲龙骨，多个所述加劲龙骨分别位于所述箱梁本体的连接和拐角结构处，多个所述加劲龙骨均通过焊接的方式与所述箱梁本体固定连接，多个所述加劲龙骨横截面的形状均为u形，加劲龙骨的设置，在一定程度上提升了箱梁本体的结构强度，避免在使用过程中，出现意外情况。
7.优选的，所述箱梁本体还设置有多个肋板，所述箱梁本体的横截面积由中部向两侧依次递减，所述箱梁本体中间位置的内部形成有两个腔室，且两个腔室内部的拐角处均固定连接有肋板，所述箱梁本体中间位置偏向一侧的内部形成一个腔室，且所述腔室的内部设置有肋板，所述箱梁本体靠近外端一侧的内部形成有两个腔室，所述箱梁本体两端的内部形成有一个腔室。
8.优选的，两个所述支座的底面与所述钢牛腿的顶面焊接，两个所述支座的顶面与所述箱梁本体两端的底面焊接，两个所述支座均由所述底座、顶座以及中间体组成，所述中间体位于所述底座和顶座之间，所述中间体横截面的形状为弓形，支座作为箱梁本体与钢牛腿的一个连接媒介，通过盘式支座自身的铰接构造，可在一定程度上转动变形的特性来实现弯矩释放和耗能的作用，使箱梁本体两端形成铰接支座，简化支座节点的受力模式，使传力路径清晰明了。
9.优选的，所述支撑钢梁与所述箱梁本体焊接，所述支撑钢梁与所述箱梁本体之间固定连接有多个加强板，多个所述加强板均与所述支撑钢梁和箱梁本体焊接，多个所述加强板均匀分布在二者之间。
10.优选的，两个所述钢骨的截面形状均是中部为梯形和两侧为矩形，两个所述立柱的中部梯形焊接的是所述钢牛腿。
11.与现有技术相比，本发明提供了一种超大跨度实腹钢箱梁结构，具备以下有益效果：
12.该超大跨度实腹钢箱梁结构，通过将整个结构分为钢牛腿、支座、箱梁本体以及支撑钢梁四部分，两端钢牛腿与柱子相连，支座底部焊接在钢牛腿上，箱梁本体与支座的顶面焊接，支撑钢梁与箱梁本体焊接；其中，钢牛腿与柱子内埋的钢骨焊接成整体；支座作为箱梁本体与钢牛腿的一个连接媒介，通过盘式支座自身的铰接构造，可在一定程度上转动变形的特性来实现弯矩释放和耗能的作用，使箱梁本体两端形成铰接支座，简化支座节点的受力模式，使传力路径清晰明了；支撑钢梁与箱梁本体焊接以保证大跨钢箱梁的整体稳定性；另外，箱梁本体的尺寸较厚，同时，为了加强腹板稳定性，在箱梁内部布置了加劲龙骨，保证箱体在受力状态下自身的稳定性。
附图说明
13.图1为本发明一种超大跨度实腹钢箱梁结构的整体剖视结构示意图；
14.图2为沿图1中a
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a线的剖视结构示意图；
15.图3为沿图1中b
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b线的剖视结构示意图；
16.图4为沿图1中c
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c线的剖视结构示意图；
17.图5为沿图1中d
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d线的剖视结构示意图；
18.图6为本发明中箱梁本体的俯视结构示意图；
19.图7为图6中a处的局部放大结构示意图；
20.图8为图6中b处的局部放大结构示意图；
21.图9为本发明的整体纵剖结构示意图；
22.图10为沿图9中a
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a线的剖视结构示意图；
23.图11为沿图9中b
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b线的剖视结构示意图；
24.图12为沿图9中c
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c线的剖视结构示意图；
25.图13为沿图9中d
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d线的剖视结构示意图；
26.图14为沿图9中e
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e线的剖视结构示意图；
27.图15为沿图9中f
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f线的剖视结构示意图；
28.图16为沿图11中g
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g线的剖视结构示意图；
29.图17为本发明中支座的剖视结构示意图。
30.图中：1
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立柱、2
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钢骨、3
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支座、4
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箱梁本体、5
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加劲龙骨、6
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钢牛腿、7
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支撑钢梁。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.请参阅图1
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17，一种超大跨度实腹钢箱梁结构，包括两个立柱1，两个立柱1外表面的一侧均设置有钢牛腿6，两个钢牛腿6的顶面均设置有支座3，两个立柱1之间设置有箱梁本体4，箱梁本体4位于支座3的顶面，箱梁本体4外表面的两侧均设置有支撑钢梁7。
33.作为本发明的一种可选技术方案：
34.两个立柱1的内部均设置有钢骨2，两个钢牛腿6分别与两个立柱1内部的钢骨2焊接，两个钢牛腿6分别与两个钢骨2相垂直，两个钢牛腿6均分别贯穿两个立柱1的外部，在对钢牛腿6进行焊接时，保证其位置焊接牢固，并且，在焊接过程中，需要使用相应的仪器对钢牛腿6的水平度进行校准，以保证其结构合理，满足实际使用的需要，同时，保证钢牛腿6的材料选择合适，使其使用强度足够，避免意外情况的出。
35.作为本发明的一种可选技术方案：
36.箱梁本体4的内部固定连接有多个加劲龙骨5，多个加劲龙骨5分别位于箱梁本体4的连接和拐角结构处，多个加劲龙骨5均通过焊接的方式与箱梁本体4固定连接，多个加劲龙骨5横截面的形状均为u形，其中，对于加劲龙骨5的形状和尺寸，相关技术人员在对其进行焊接时，根据实际情况进行选择，以保证其能够与相邻的零部件之间连接牢固，同时，保证加劲龙骨5材质的可焊性、强度、刚度以及韧性合适，便于使用人员对其进行固定焊接，并且，加劲龙骨5多放置在箱梁结构强度较差的位置或者易出现断裂的位置，以增强整个结构的使用强度。
37.作为本发明的一种可选技术方案：
38.箱梁本体4还设置有多个肋板，箱梁本体4的横截面积由中部向两侧依次递减，箱梁本体4中间位置的内部形成有两个腔室，且两个腔室内部的拐角处均固定连接有肋板，箱梁本体4中间位置偏向一侧的内部形成一个腔室，且腔室的内部设置有肋板，箱梁本体4靠近外端一侧的内部形成有两个腔室，且腔室的内部未设置肋板，箱梁本体4两端的内部形成有一个腔室，且腔室的内部未设置肋板，因为中部位置所承载的重量较大，因此需要保证其箱梁的结构的牢固性以及强度足够，另外箱梁本体的截面达到2100mmx3800mm，翼缘板厚50mm，腹板厚16mm，保证了其使用强度足够。
39.作为本发明的一种可选技术方案：
40.两个支座3的底面与钢牛腿6的顶面焊接，两个支座3的顶面与箱梁本体4两端的底面焊接，两个支座3均由底座301、顶座302以及中间体303组成，中间体303位于底座301和顶座302之间，中间体303横截面的形状为弓形，其中，支座3与其他部件之间采用焊接的形式，使部件形成一个整体，避免使用螺栓固定出现晃动的情况，保证支座3与其他部件之间的连接的牢固性较强，同时，在使用过程中，还能够起到缓冲部件之间振动的作用，同时，在对支座3进行安装时，保证箱梁本体4的水平度较好，避免出现倾斜的情况。
41.作为本发明的一种可选技术方案：
42.支撑钢梁7与箱梁本体4焊接，支撑钢梁7与箱梁本体4之间固定连接有多个加强板，多个加强板均与支撑钢梁7和箱梁本体4焊接，多个加强板均匀分布在二者之间，支撑钢梁7与箱梁本体4焊接以保证大跨钢箱梁的整体稳定性，同时，使用人员可以根据实际使用情况调整支撑钢梁7与箱梁本体4之间的焊接位置以及倾斜角度，使二者之间形成稳定结
构。
43.作为本发明的一种可选技术方案：
44.两个钢骨2的截面形状均是中部为梯形和两侧为矩形，两个立柱1的中部梯形焊接的是钢牛腿6。
45.在使用时，将钢骨2拼装成型，并在其外部使用设置板体或者其他物品，将其围合形成相应的结构，同时，将钢牛腿6与钢骨2焊接成型，并对钢牛腿6的水平度进行校验，在模具内浇灌混凝土形成立柱；再对钢牛腿6的外部结构进行修整，以便于与支座3进行焊接，同时，再对钢牛腿6的整体水平度进行校验，并修正；将焊接完成的箱梁本体4放置在两侧的支座3上，并对其水平度等一系列的参数进行检测和修正，将箱梁本体4与支座3焊接形成整体。
46.综上所述，该超大跨度实腹钢箱梁结构，通过将整个结构分为钢牛腿6、支座3、箱梁本体4以及支撑钢梁7四部分，两端钢牛腿6与柱子相连，在对钢牛腿6进行焊接时，保证其位置焊接牢固，并且，在焊接过程中，需要使用相应的仪器对钢牛腿6的水平度进行校准，以保证其结构合理，满足实际使用的需要，同时，保证钢牛腿6的材料选择合适，使其使用强度足够，避免意外情况的出，支座3底部焊接在钢牛腿6上，箱梁本体4与支座3的顶面焊接，其中，支座3与其他部件之间采用焊接的形式，使部件形成一个整体，避免使用螺栓固定出现晃动的情况，保证支座3与其他部件之间的连接的牢固性较强，同时，在使用过程中，还能够起到缓冲部件之间振动的作用，同时，在对支座3进行安装时，保证箱梁本体4的水平度较好，避免出现倾斜的情况，支撑钢梁7与箱梁本体4焊接；其中，钢牛腿6与柱子内埋的钢骨2焊接成整体；支座3作为箱梁本体4与钢牛腿6的一个连接媒介，通过盘式支座3自身的铰接构造，可在一定程度上转动变形的特性来实现弯矩释放和耗能的作用，使箱梁本体4两端形成铰接支座，简化支座节点的受力模式，使传力路径清晰明了；支撑钢梁7与箱梁本体4焊接以保证大跨钢箱梁的整体稳定性；另外，箱梁本体4的尺寸较厚，同时，为了加强腹板稳定性，在箱梁内部布置了加劲龙骨5，保证箱体在受力状态下自身的稳定性，其中，对于加劲龙骨5的形状和尺寸，相关技术人员在对其进行焊接时，根据实际情况进行选择，以保证其能够与相邻的零部件之间连接牢固，同时，保证加劲龙骨5材质的可焊性、强度、刚度以及韧性合适，便于使用人员对其进行固定焊接，并且，加劲龙骨5多放置在箱梁结构强度较差的位置或者易出现断裂的位置，以增强整个结构的使用强度。
47.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
48.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。