專利名稱：一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的clt橋面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種橋面板，尤其是涉及一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板。
背景技術(shù)：
[0002]CLT板是歐美近些年開發(fā)的木結(jié)構(gòu)新技術(shù)產(chǎn)品，它是采用交錯疊合(cross laminated)技術(shù)，充分利用木材順紋向的抗拉強(qiáng)度高，而橫紋向抗壓強(qiáng)度高的特點(diǎn)，通過膠合或者釘合方法，將規(guī)格木板條按照順紋和橫紋垂直交錯疊合方式連接而形成的整體式構(gòu)件。將該新型輕質(zhì)木結(jié)構(gòu)形式(即CLT板)應(yīng)用于現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)中，即CLT木橋面板， 它具有良好的雙向力學(xué)性能；原材料來源廣泛、利用率高、經(jīng)濟(jì)性好；生產(chǎn)加工簡便；適合規(guī)?；a(chǎn)；收縮、膨脹較小等優(yōu)點(diǎn)。CLT木橋面板在橋梁建設(shè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。[0003]但是，由于CLT木橋面板的原材料是各向異性生物材料(即木材)，且層間和板間是通過膠合或釘合連接起來的，在具體的工程應(yīng)用中也存在著一些不足，主要包括以下方面 第一、力學(xué)性能影響因素多，選材、施工過程中的控制要求嚴(yán)格；影響木材材料性能的因素很多，加工工藝和操作過程以及生產(chǎn)環(huán)境等都會影響其力學(xué)性能；此外，木材局部的缺陷， 如木節(jié)、腐朽等都可能導(dǎo)致木材局部破壞；第二、層間強(qiáng)度是構(gòu)件控制設(shè)計(jì)之一 ；CLT板的層間剪切強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度一般較基體的強(qiáng)度值低，在層間應(yīng)力作用下，容易出現(xiàn)層合板分層破壞，從而導(dǎo)致CLT板的破壞。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理且加工制作簡便、使用效果好， 能有效提高CLT木橋面板底層抗拉承載能力以及截面抗剪承載能力，并有效改善CLT木橋面板的受力性能。[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征在于包括CLT木質(zhì)橋面板和布設(shè)在CLT木質(zhì)橋面板底部的抗拉鋼板；所述CLT木質(zhì)橋面板通過位于其底部的支座進(jìn)行支撐，且所述支座對CLT木質(zhì)橋面板進(jìn)行支撐的區(qū)域?yàn)榇蠹魬?yīng)力區(qū)域，且CLT木質(zhì)橋面板中所述大剪應(yīng)力區(qū)域所處的節(jié)段為大剪應(yīng)力橋面板節(jié)段，所述大剪應(yīng)力橋面板節(jié)段的左右兩側(cè)壁上均設(shè)置有抗剪構(gòu)件；所述抗拉鋼板為冷彎薄壁型鋼板；所述CLT木質(zhì)橋面板為由多層木質(zhì)層板膠合而成的長方體狀橋面板，多層所述木質(zhì)層板由上至下疊合在一起且相鄰兩層所述木質(zhì)層板之間均以膠合方式進(jìn)行緊固連接，每一層所述木質(zhì)層板均由并排拼裝在一起的多塊長條形木板膠合而成，并且上下相鄰兩層木質(zhì)層板中的所有長條形木板均呈正交布設(shè)；多層所述木質(zhì)層板中布設(shè)在最下層的木質(zhì)層板為底層木質(zhì)層板，所述底層木質(zhì)層板中的所有長條形木板的長度方向均與CLT木質(zhì)橋面板的順橋向方向一致。[0006]上述一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征是所述抗剪構(gòu)件包括3多道間隔布設(shè)的抗剪鋼板條，所述抗剪鋼板條的豎向高度與CLT木質(zhì)橋面板的厚度相同。[0007]上述一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征是所述抗拉鋼板通過多個自攻自鉆螺釘固定在CLT木質(zhì)橋面板底部。[0008]上述一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征是多個所述自攻自鉆螺釘呈均勻布設(shè)。[0009]上述一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征是多層所述木質(zhì)層板中布設(shè)在最上層的木質(zhì)層板為頂層木質(zhì)層板，所述頂層木質(zhì)層板中的所有長條形木板的長度方向均與CLT木質(zhì)橋面板的順橋向方向一致。[0010]上述一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征是所述抗拉鋼板為對 CLT木質(zhì)橋面板進(jìn)行整體加勁的長方形鋼板，且所述長方形鋼板的尺寸與CLT木質(zhì)橋面板的底部尺寸相同。[0011]上述一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征是所述抗剪鋼板條為長條狀冷彎薄壁型鋼板。[0012]上述一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征是所述抗剪鋼板條通過自攻自鉆螺釘固定在CLT木質(zhì)橋面板的側(cè)壁上。[0013]上述一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征是所述長條形木板由多個木板節(jié)段拼裝組成。[0014]上述一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征是所述木質(zhì)層板的數(shù)量至少為三層。[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)[0016]I、結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理且加工技術(shù)先進(jìn)、施工方便，采用自攻自鉆螺釘進(jìn)行釘合， 不需鉆孔和攻扣，且其螺紋具有自鎖作用，受力性能良好，同時(shí)更避免了大量繁瑣的螺栓連接作業(yè)以及截面因預(yù)制開孔而被削弱等問題。[0017]2、經(jīng)濟(jì)合理，木材是可再生材料，環(huán)保節(jié)能，而且環(huán)境協(xié)調(diào)性好、后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低， 同時(shí)冷彎型鋼是一種經(jīng)濟(jì)的截面輕型薄壁鋼材，其次采用自攻自鉆螺釘，避免安裝費(fèi)用高昂的螺栓連接件，經(jīng)濟(jì)性更佳。[0018]3、使用效果佳且承載能力高，本實(shí)用新型根據(jù)CLT木橋面板的受力特點(diǎn)，通過自攻自鉆螺釘將冷彎薄壁型鋼板釘合在CLT木橋面板底部拉應(yīng)力較大位置處，并在CLT木橋面板側(cè)面剪應(yīng)力較大位置處局部釘合冷彎薄壁型鋼板條，達(dá)到提高CLT木橋面板底層抗拉承載能力以及截面抗剪承載能力的目的，從而改善CLT木橋面板的受力性能，延緩CLT木橋面板受拉區(qū)破壞的時(shí)間。[0019]綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理且加工制作簡便、使用效果好，能有效減小局部缺陷對現(xiàn)有CLT木橋面板的不利影響，能有效提高CLT木橋面板底層抗拉承載能力以及截面抗剪承載能力，從而改善CLT木橋面板的受力性能，延緩CLT木橋面板受拉區(qū)破壞的時(shí)間。[0020]下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


[0021]圖I為本實(shí)用新型的底部結(jié)構(gòu)示意圖。4[0022]圖2為本實(shí)用新型的側(cè)部結(jié)構(gòu)示意圖。[0023]圖3為本實(shí)用新型所采用CLT木質(zhì)橋面板的結(jié)構(gòu)示意圖。[0024]圖4為本實(shí)用新型所采用木板節(jié)段的結(jié)構(gòu)示意圖。[0025]附圖標(biāo)記說明[0026]I—CLT木質(zhì)橋面板； 2—抗拉鋼板； 3—抗到鋼板條；[0027]4一自攻自鉆螺釘； 5—木板節(jié)段； 6—長條形木板；[0028]7—木質(zhì)層板。
具體實(shí)施方式
[0029]如圖I、圖2、圖3及圖4所示，本實(shí)用新型包括CLT木質(zhì)橋面板I和布設(shè)在CLT木質(zhì)橋面板I底部的抗拉鋼板2 ;所述CLT木質(zhì)橋面板I通過位于其底部的支座進(jìn)行支撐，且所述支座對CLT木質(zhì)橋面板I進(jìn)行支撐的區(qū)域?yàn)榇蠹魬?yīng)力區(qū)域，且CLT木質(zhì)橋面板I中所述大剪應(yīng)力區(qū)域所處的節(jié)段為大剪應(yīng)力橋面板節(jié)段，所述大剪應(yīng)力橋面板節(jié)段的左右兩側(cè)壁上均設(shè)置有抗剪構(gòu)件。所述抗拉鋼板2為冷彎薄壁型鋼板。所述CLT木質(zhì)橋面板I為由多層木質(zhì)層板7膠合而成的長方體狀橋面板，多層所述木質(zhì)層板7由上至下疊合在一起且相鄰兩層所述木質(zhì)層板7之間均以膠合方式進(jìn)行緊固連接，每一層所述木質(zhì)層板7均由并排拼裝在一起的多塊長條形木板6膠合而成，并且上下相鄰兩層木質(zhì)層板7中的所有長條形木板6均呈正交布設(shè)。多層所述木質(zhì)層板7中布設(shè)在最下層的木質(zhì)層板7為底層木質(zhì)層板，所述底層木質(zhì)層板中的所有長條形木板6的長度方向均與CLT木質(zhì)橋面板I的順橋向方向一致。[0030]本實(shí)施例中，所述抗剪構(gòu)件包括多道間隔布設(shè)的抗剪鋼板條3，所述抗剪鋼板條3 的豎向高度與CLT木質(zhì)橋面板I的厚度相同。[0031]實(shí)際施工過程中，所述抗拉鋼板2通過多個自攻自鉆螺釘4固定在CLT木質(zhì)橋面板I底部。并且，多個所述自攻自鉆螺釘4呈均勻布設(shè)。[0032]本實(shí)施例中，所述抗剪鋼板條3為長條狀冷彎薄壁型鋼板，并且所述抗剪鋼板條3 通過自攻自鉆螺釘4固定在CLT木質(zhì)橋面板I的側(cè)壁上。[0033]本實(shí)施例中，所述抗拉鋼板2為對CLT木質(zhì)橋面板I進(jìn)行整體加勁的長方形鋼板， 且所述長方形鋼板的尺寸與CLT木質(zhì)橋面板I的底部尺寸相同。[0034]實(shí)際加工制作過程中，所述抗拉鋼板2和抗剪鋼板條3的尺寸、規(guī)格等，均依據(jù)所述CLT木質(zhì)橋面板I的實(shí)際受力情況以及結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行相應(yīng)確定。所述抗拉鋼板2和抗剪鋼板條3既可以采用相同牌號的鋼材，也可以采用不同牌號的鋼材。同時(shí)，抗拉鋼板2和抗剪鋼板條3的表面均應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行相應(yīng)的防腐處理。[0035]所述自攻自鉆螺釘4的規(guī)格和數(shù)量，均應(yīng)根據(jù)CLT木質(zhì)橋面板I的實(shí)際受力情況和結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行確定。另外，所述自攻自鉆螺釘4的規(guī)格還需要考慮到抗拉鋼板2和抗剪鋼板條3的厚度，以免出現(xiàn)攻不進(jìn)或者斷頭的現(xiàn)象。另外，實(shí)際進(jìn)行釘合時(shí)，所述自攻自鉆螺釘4在CLT木質(zhì)橋面板I的表面宜均勻?qū)ΨQ布置，并且避免釘合于CLT木質(zhì)橋面板I的膠合縫處。[0036]綜上，實(shí)際加工時(shí)，通過自攻自鉆螺釘4將抗拉鋼板2釘合在CLT木質(zhì)橋面板I底部拉應(yīng)力較大位置處，并在CLT木質(zhì)橋面板I的支座安裝處的側(cè)面剪應(yīng)力較大位置處局部釘合抗剪鋼板條3。[0037]本實(shí)施例中，多層所述木質(zhì)層板7中布設(shè)在最上層的木質(zhì)層板7為頂層木質(zhì)層板 7，所述頂層木質(zhì)層板7中的所有長條形木板6的長度方向均與CLT木質(zhì)橋面板I的順橋向方向一致。[0038]實(shí)際加工制作時(shí)，所述木質(zhì)層板7的數(shù)量至少為三層。本實(shí)施例中，所述木質(zhì)層板 7的數(shù)量為三層。并且，所述長條形木板6由多個木板節(jié)段5拼裝組成。[0039]實(shí)際對CLT木質(zhì)橋面板I進(jìn)行加工制作時(shí)，先將原木切割后，支撐適當(dāng)尺寸的規(guī)格材即木板節(jié)段5，同時(shí)還需對木板節(jié)段5進(jìn)行防腐、干燥等處理；再將多個木板節(jié)段5接長形成用于制作木質(zhì)層板7的長條形木板6 ;隨后，對長條形木板6的各表面進(jìn)行刨光、清除污垢后，且在12h內(nèi)采用合適的木結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)形成木質(zhì)層板7 ;然后，采用木結(jié)構(gòu)膠將多層木質(zhì)層板7交錯疊合，并初步形成一塊完整的CLT木質(zhì)橋面板I,并對初步形成的CLT木質(zhì)橋面板I進(jìn)行縱橫向加壓，獲得膠合完成的CLT木質(zhì)橋面板I ;最后，對膠合完成的CLT木質(zhì)橋面板I進(jìn)行鋸除棱角、刨光、砂光等處理，使CLT木質(zhì)橋面板I的表面達(dá)到設(shè)計(jì)要求的光潔度，便獲得加工完成的CLT木質(zhì)橋面板I。[0040]實(shí)際加工制作時(shí)，木板節(jié)段5的接長可以采用指接方式。對所述CLT木質(zhì)橋面板I 進(jìn)行縱橫向加壓時(shí)，可以使用液壓千斤頂加壓，也可以采用真空加壓。對每一層木質(zhì)層板7 應(yīng)施加橫向壓力，且壓力大小大約為O. 2MPa。對于交錯疊合的多層木質(zhì)層板7，如果單個木質(zhì)層板7膠合時(shí)完成了橫向加壓，則多層所述木質(zhì)層板7可以不施加橫向壓力，只進(jìn)行豎向加壓即可。如果采用液壓千斤頂加壓，豎向壓力一般取O. 6Mpa;如果采用真空加壓，豎向壓力一般小于O. IMPa0所述CLT木質(zhì)橋面板I在加壓狀態(tài)下應(yīng)放置24h，卸壓后再養(yǎng)護(hù)24h， 方可進(jìn)行其它加工。[0041]本實(shí)施例中，所述抗拉鋼板2和抗剪鋼板條3均采用Q235鋼，并且抗拉鋼板2和抗剪鋼板條3均采用金屬保護(hù)層(即表面合金化鍍鋅)進(jìn)行防腐。所述自攻自鉆螺釘4選用不銹鋼開槽盤頭自攻螺釘。[0042]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征在于包括CLT木質(zhì)橋面板(1)和布設(shè)在CLT木質(zhì)橋面板(1)底部的抗拉鋼板(2);所述CLT木質(zhì)橋面板(1)通過位于其底部的支座進(jìn)行支撐，且所述支座對CLT木質(zhì)橋面板(I)進(jìn)行支撐的區(qū)域?yàn)榇蠹魬?yīng)力區(qū)域，且CLT木質(zhì)橋面板(1)中所述大剪應(yīng)力區(qū)域所處的節(jié)段為大剪應(yīng)力橋面板節(jié)段，所述大剪應(yīng)力橋面板節(jié)段的左右兩側(cè)壁上均設(shè)置有抗剪構(gòu)件；所述抗拉鋼板(2)為冷彎薄壁型鋼板；所述CLT木質(zhì)橋面板(1)為由多層木質(zhì)層板(7)膠合而成的長方體狀橋面板，多層所述木質(zhì)層板(7)由上至下疊合在一起且相鄰兩層所述木質(zhì)層板(7)之間均以膠合方式進(jìn)行緊固連接，每一層所述木質(zhì)層板(7 )均由并排拼裝在一起的多塊長條形木板(6 )膠合而成，并且上下相鄰兩層木質(zhì)層板(7 )中的所有長條形木板(6 )均呈正交布設(shè)；多層所述木質(zhì)層板(7 )中布設(shè)在最下層的木質(zhì)層板(7)為底層木質(zhì)層板，所述底層木質(zhì)層板中的所有長條形木板(6)的長度方向均與CLT木質(zhì)橋面板(1)的順橋向方向一致。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征在于所述抗剪構(gòu)件包括多道間隔布設(shè)的抗剪鋼板條(3)，所述抗剪鋼板條(3)的豎向高度與CLT木質(zhì)橋面板(1)的厚度相同。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征在于所述抗拉鋼板(2)通過多個自攻自鉆螺釘(4)固定在CLT木質(zhì)橋面板(1)底部。
4.按照權(quán)利要求3所述的一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征在于多個所述自攻自鉆螺釘(4 )呈均勻布設(shè)。
5.按照權(quán)利要求I或2所述的一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征在于多層所述木質(zhì)層板(7)中布設(shè)在最上層的木質(zhì)層板(7)為頂層木質(zhì)層板，所述頂層木質(zhì)層板中的所有長條形木板(6)的長度方向均與CLT木質(zhì)橋面板(1)的順橋向方向一致。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征在于所述抗拉鋼板(2)為對CLT木質(zhì)橋面板(1)進(jìn)行整體加勁的長方形鋼板，且所述長方形鋼板的尺寸與CLT木質(zhì)橋面板(1)的底部尺寸相同。
7.按照權(quán)利要求2所述的一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征在于所述抗剪鋼板條(3)為長條狀冷彎薄壁型鋼板。
8.按照權(quán)利要求2所述的一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征在于所述抗剪鋼板條(3)通過自攻自鉆螺釘(4)固定在CLT木質(zhì)橋面板(I)的側(cè)壁上。
9.按照權(quán)利要求1或2所述的一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征在于所述長條形木板(6)由多個木板節(jié)段(5)拼裝組成。
10.按照權(quán)利要求1或2所述的一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，其特征在于所述木質(zhì)層板(7)的數(shù)量至少為三層。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于冷彎薄壁型鋼板加勁的CLT橋面板，包括CLT木質(zhì)橋面板和布設(shè)在CLT木質(zhì)橋面板底部的抗拉鋼板；CLT木質(zhì)橋面板通過位于其底部的支座進(jìn)行支撐，且支座對CLT木質(zhì)橋面板進(jìn)行支撐的區(qū)域?yàn)榇蠹魬?yīng)力區(qū)域，且CLT木質(zhì)橋面板中所述大剪應(yīng)力區(qū)域所處的節(jié)段為大剪應(yīng)力橋面板節(jié)段，大剪應(yīng)力橋面板節(jié)段的左右兩側(cè)壁上均設(shè)置有抗剪構(gòu)件；抗拉鋼板為冷彎薄壁型鋼板；CLT木質(zhì)橋面板由多層木質(zhì)層板膠合而成，且多層木質(zhì)層板由上至下疊合在一起。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理且加工制作簡便、使用效果好，能有效提高CLT木橋面板底層抗拉承載能力以及截面抗剪承載能力，并有效改善CLT木橋面板的受力性能。
文檔編號E01D19/12GK202809488SQ20122042890
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者劉永健, 李娜, 傅梅珍, 田智娟, 席荔, 史捷, 胡靜民 申請人:長安大學(xué), 成都市第一建筑工程公司