一種用于混凝土梁橋的鉸縫鋼筋連接件結(jié)構(gòu)及布置方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于混凝土梁橋的鉸縫鋼筋連接件結(jié)構(gòu)及布置方法，包括三角形連接件結(jié)構(gòu)和U型連接件結(jié)構(gòu)；三角形連接件結(jié)構(gòu)分別布置在兩根灌縫鉸接的混凝土梁的相對面上且相互錯位布置，且在沿混凝土梁長度方向上按正三角、倒三角、正三角、倒三角……循環(huán)方式布置；U型連接件結(jié)構(gòu)間隔布置在各三角形連接件結(jié)構(gòu)之間，上端水平搭接在兩根所述混凝土梁的上面板上，下端延伸至兩根所述混凝土梁之間的鉸縫中。本發(fā)明采用三角形連接件結(jié)構(gòu)和U型連接件結(jié)構(gòu)的結(jié)合，整體提升了抗剪能力和抗拉能力。
【專利說明】
一種用于混凝土梁橋的鉸縫鋼筋連接件結(jié)構(gòu)及布置方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于混凝土橋梁結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具體涉及混凝土梁橋結(jié)構(gòu)中的鉸縫鋼筋連接件結(jié)構(gòu)及布置方法。
【背景技術(shù)】
[0002]裝配式混凝土梁由于施工的快速、造價低廉的優(yōu)勢而受到了廣泛使用。裝配式橋梁，每根混凝土梁通過現(xiàn)澆的企口式鉸縫實現(xiàn)橫向裝配，從而使混凝土梁共同承受荷載作用。為了達(dá)到共同受力的目的，鉸縫的構(gòu)造尤為重要。目前投入使用的混凝土梁中，因企口鉸縫的破壞而導(dǎo)致單梁受力從而引發(fā)空心板板梁發(fā)生破壞的比例占了很大一部分，加之接觸面新老混凝土的黏結(jié)受施工質(zhì)量的影響，鉸縫極易發(fā)生破壞。當(dāng)一條鉸縫開裂失效后，相鄰板梁受荷大大增加，將使得結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)不斷惡化。對于鉸縫受力不利的底部接觸面，運(yùn)營狀態(tài)下不僅因橫向彎矩存在拉應(yīng)力，同時存在因多種荷載作用產(chǎn)生的剪力，反復(fù)拉剪對于鉸縫受力極其不利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于上述的分析，本發(fā)明提供一種新的用于混凝土梁橋的鉸縫鋼筋連接件結(jié)構(gòu)及布置方法，提高混凝土梁的橫向連接性能，解決混凝土梁常見的底面縱向開裂、橋面鋪裝沿鉸縫縱向開裂以及鉸縫混凝土部分脫落等技術(shù)問題。
[0004]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:一種用于混凝土梁橋的鉸縫鋼筋連接件結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括三角形連接件結(jié)構(gòu)和U型連接件結(jié)構(gòu)；
[0005]所述三角形連接件結(jié)構(gòu)分別布置在兩根灌縫鉸接的混凝土梁的相對面上，每一組所述三角形連接件結(jié)構(gòu)由一根水平布置的鋼筋和兩根傾斜布置的鋼筋組成三角形，所述三角形連接件結(jié)構(gòu)在沿混凝土梁長度方向上按正三角、倒三角、正三角、倒三角……循環(huán)方式布置；
[0006]所述U型連接件結(jié)構(gòu)間隔布置在各所述三角形連接件結(jié)構(gòu)之間，所述U型連接件結(jié)構(gòu)上端水平搭接在兩根所述混凝土梁的上面板上，下端延伸至兩根所述混凝土梁之間的鉸縫中；
[0007]所述三角形連接件結(jié)構(gòu)和U型連接件結(jié)構(gòu)都被灌注于鉸縫中的混凝土澆固。
[0008]進(jìn)一步地，一根所述混凝土梁側(cè)面上的三角形連接件結(jié)構(gòu)與另一根所述混凝土梁側(cè)面上的三角形連接件結(jié)構(gòu)，在沿兩根所述混凝土梁高度方向和長度方向均為錯位關(guān)系布置。
[0009]進(jìn)一步地，所述三角形連接件結(jié)構(gòu)中，單根所述鋼筋的結(jié)構(gòu)包括鉤部和直部，其中鉤部與混凝土梁內(nèi)的鋼筋網(wǎng)搭接，直部從混凝土梁的側(cè)面伸出；所述鋼筋在鉸縫澆筑前平貼于所述混凝土梁側(cè)面，在鉸縫澆筑時垂直于所述混凝土梁側(cè)面。
[0010]進(jìn)一步地，所述U型連接件結(jié)構(gòu)，包括水平部和U型部，水平部與所述混凝土梁上面板內(nèi)鋼筋網(wǎng)相互搭接，U型部從所述混凝土梁側(cè)面向下延伸至鉸縫內(nèi)。
[0011]進(jìn)一步地，所述三角形連接件結(jié)構(gòu)為等邊三角形、等腰三角形或任意三角形。
[0012]針對所述鉸縫鋼筋連接件結(jié)構(gòu)的布置方法:
[0013]I)首先在空心板梁中架設(shè)鋼筋網(wǎng)搭建混凝土梁模板時，就將各所述三角形連接件結(jié)構(gòu)中水平布置的鋼筋與所述鋼筋網(wǎng)搭接，與鋼筋網(wǎng)形成整體，并從混凝土梁模板的一側(cè)伸出，水平布置的鋼筋分別布置在模板的下部與上部；
[0014]2)然后用同樣的方法將傾斜布置的鋼筋與所述鋼筋網(wǎng)搭接，與鋼筋網(wǎng)形成整體，并從混凝土梁模板的一側(cè)伸出，所有傾斜布置的鋼筋與水平布置的鋼筋組成一個個的三角形，各三角形之間間隔一定距離；
[0015]澆筑鉸縫前，所有傾斜布置的鋼筋與水平布置的鋼筋平貼在混凝土梁模板外側(cè)；
[0016]3)澆筑混凝土，成形混凝土梁，待混凝土到達(dá)規(guī)定強(qiáng)度后，吊裝兩根混凝土梁并排放置，準(zhǔn)備澆筑鉸縫；
[0017]在吊裝兩根混凝土梁澆筑鉸縫前，保證兩根混凝土梁之間的三角形連接件結(jié)構(gòu)在高度和長度方向上發(fā)生一定錯位；
[0018]然后將所有三角形連接件結(jié)構(gòu)的鋼筋扳至與混凝土梁側(cè)面垂直；
[0019]4)隨著澆筑鉸縫的同時，將所述U型連接件結(jié)構(gòu)上端水平部與混凝土梁上面板內(nèi)鋼筋網(wǎng)相互搭接，下端U型部從混凝土梁側(cè)面向下伸至鉸縫內(nèi)，所述U型連接件結(jié)構(gòu)隨鉸縫混凝土饒筑固定；
[0020]澆筑時保證所述U型連接件結(jié)構(gòu)位于所述三角形連接件結(jié)構(gòu)的空隙之間。
[0021 ]所述鉸縫上口寬度大于等于7cm，這樣才能有利于插入振動棒，保證鉸縫內(nèi)混凝土密實程度。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn):
[0023]1.位于鉸縫內(nèi)的鋼筋沿混凝土梁縱向(z軸方向)按一定的間距布置，采用水平布置的鋼筋和傾斜布置的鋼筋組成三角形連接結(jié)構(gòu)，保證鉸縫的抗剪性能。
[0024]2.在鉸縫上部和中部布置水平鋼筋，與傳統(tǒng)只在下部設(shè)置鋼筋相比，提高了鉸縫的整體抗剪性能。
[0025]3.在鉸縫中部鋼筋采用傾斜布置，鋼筋與橋梁縱向(z軸方向)成一定角度，既保證了沿橋梁縱向(z軸方向)的鋼筋配筋率，提高了鉸縫的強(qiáng)度，同時還提高了鉸縫沿高度方向(y軸方向)的配筋率，保證了鉸縫沿高度方向的整體性能，提供了提拉力。
[0026]4.從混凝土梁一中伸出的鋼筋和從混凝土梁二中伸出的鋼筋相互咬合，犬牙交錯，有利于抵抗兩片混凝土梁之間的分離力，提高兩片混凝土梁的整體性，使混凝土梁共同受力。
[0027]5.從橋面板內(nèi)伸出并向下延伸至鉸縫的U型連接件結(jié)構(gòu)能夠提拉起鉸縫，提供提拉力，同時加強(qiáng)整體的橫向連接。
[0028]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0029]附圖僅用于示出具體實施例的目的，而并不認(rèn)為是對本發(fā)明的限制，在整個附圖中，相同的參考符號表不相同的部件。
[0030]圖1一鉸縫鋼筋連接件整體構(gòu)造圖。
[0031 ]圖2—鉸縫鋼筋連接件鋼筋布置示意圖。
[0032]圖3—鉸縫鋼筋連接件俯視圖。
[0033]圖4一鉸縫鋼筋連接件拆分示意圖。
[0034]圖5—單件鋼筋形狀示意圖。
[0035]圖6—U型連接件結(jié)構(gòu)圖。
[0036]圖7—鉸縫鋼筋未掰至垂直狀態(tài)時的示意圖。
[0037]其中，I混凝土梁一，2混凝土梁二，3三角形連接件結(jié)構(gòu)，4-U型連接件結(jié)構(gòu)，3_1、3-2 、 3-3 、 3-4 、 3-5 、 3-6 鋼筋。
【具體實施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖來具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中，附圖構(gòu)成本申請一部分，并與本發(fā)明的實施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。
[0039]本發(fā)明提供一種新的鉸縫鋼筋連接件結(jié)構(gòu)形式，用于混凝土梁與混凝土梁之間的并行連接，如圖1中的混凝土梁一 I與混凝土梁二 2之間的并行連接，連接時將所述鋼筋連接件置于相鄰兩根混凝土梁之間的鉸縫中，然后灌注混凝土使其固定在鉸縫中。
[0040]在本發(fā)明中，為使實施例描述清楚，先定義如下坐標(biāo)系:沿混凝土梁空心板長度方向為z軸，沿混凝土梁空心板高度方向為y軸，沿混凝土梁空心板寬度方向為X軸。在所提供的連接件結(jié)構(gòu)中包括一種三角形連接件結(jié)構(gòu)3，三角形連接件3包括沿z軸方向水平布置的鋼筋，如圖2中的鋼筋3-1、3-4 ；還包括與z軸方向成一定角度傾斜布置的鋼筋，如圖2中的鋼筋3-2、3-3、3-5、3-6，其中，與2軸方向成一定角度的傾斜布置的鋼筋具有兩個方向的傾斜方式。因此在一組三角形連接件結(jié)構(gòu)中，包含有一根水平布置的鋼筋和兩根傾斜角度不一致的鋼筋，組成三角形結(jié)構(gòu)。較佳的是，如果兩根傾斜角度不一致的鋼筋相對于y軸對稱，加之如果兩根傾斜的鋼筋長度一致，甚至三根鋼筋全部等長，則可由此形成等腰三角形甚至等邊三角形，則方便于加工和施工，但受橋梁跨徑和梁高影響，鋼筋的布置形式不局限于正三角形，其傾斜鋼筋相互之間的夾角可隨跨徑和梁高的改變而改變。
[0041]在本發(fā)明中，沿z軸方向，混凝土梁一I與混凝土梁二2相對的一面，均布置有多組這樣的三角形連接件結(jié)構(gòu)，并且在每一混凝土梁的側(cè)面沿z軸方向上，多組三角形連接件結(jié)構(gòu)均成正三角、倒三角、正三角、倒三角……這樣的循環(huán)方式布置，且以一定的間距布置。
[0042]且尤其值得說明的是，混凝土梁一I與混凝土梁二 2上的三角形連接件結(jié)構(gòu)在y軸方向的坐標(biāo)(在橋梁上的布置高度)以及在z軸方向的坐標(biāo)均不一致。從圖3來看，在位置上，混凝土梁一 I的三角形連接件結(jié)構(gòu)和混凝土梁一 2的三角形連接件結(jié)構(gòu)，沿z軸具有一定的偏移Λζ;又從圖4來看，混凝土梁一 I的三角形連接件結(jié)構(gòu)和混凝土梁二 2的三角形連接件結(jié)構(gòu)布置方式相對應(yīng)，兩組結(jié)構(gòu)相對位置同時為正三角形或倒三角形，或者為一正一倒形式，但在高度上并不一致，一個高度是y I，另一個高度是y2。由此構(gòu)成鋼筋之間的相互咬合交錯，提高了整體連接性能。
[0043]正、倒三角的連接件結(jié)構(gòu)，不僅構(gòu)造了一系列不同高度的水平鋼筋，分布在鉸縫的下部與上部，這會使得混凝土梁上下共同承受荷載作用，提高了抗剪性能；另外，傾斜布置的鋼筋，能增加抗剪跨度，能夠在橫向和豎向都能起到抗剪作用;兩側(cè)三角形連接件錯位布置，能夠提高整體連接性能。
[0044]除了上述三角形連接件結(jié)構(gòu)3外，本發(fā)明提供的鉸縫鋼筋連接件結(jié)構(gòu)還包括一種U型連接件結(jié)構(gòu)4，從圖6上看，是一根鋼筋在上部交叉折彎而成，如果是敞開的“U”型也可以。U型連接件結(jié)構(gòu)4間隔布置在三角形連接件結(jié)構(gòu)之間，如圖2、圖3所示。U型連接件結(jié)構(gòu)4上端水平搭設(shè)在兩個混凝土梁的上面板上，下端延伸至兩個混凝土梁之間的鉸縫中。1]型連接件結(jié)構(gòu)4的U型鋼筋能夠提拉起鉸縫，提供提拉力，同時加強(qiáng)整體的橫向連接力。多個U型連接件結(jié)構(gòu)4間隔布置在三角形連接件結(jié)構(gòu)3之間，構(gòu)成一組新型鉸縫連接件結(jié)構(gòu)，可強(qiáng)化連接性能。
[0045]三角形連接件結(jié)構(gòu)3中的單根鋼筋結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括鉤部和直部，施工時將鋼筋鉤部與混凝土梁內(nèi)的鋼筋網(wǎng)搭接，與鋼筋網(wǎng)形成整體，直部從混凝土梁的一側(cè)伸出。U型連接件結(jié)構(gòu)4中的結(jié)構(gòu)如圖6所示，包括水平部和U型部，鋼筋水平部與橋梁面板內(nèi)鋼筋網(wǎng)相互搭接，形成整體，U型部從橋梁側(cè)面板內(nèi)側(cè)向下伸，延伸至鉸縫內(nèi)。
[0046]此種新形式的鉸縫鋼筋連接件結(jié)構(gòu)布置方法做如下說明:
[0047]I)如圖7所示，在預(yù)制空心板梁架設(shè)鋼筋網(wǎng)搭建混凝土梁模板時，鋼筋3-1與3-4在施工時與混凝土梁內(nèi)的鋼筋網(wǎng)搭接，與鋼筋網(wǎng)形成整體，并從混凝土梁模板的一側(cè)伸出，分別水平布置在模板的下部與上部；
[0048]鋼筋3-2與3-3在施工時與混凝土梁內(nèi)的鋼筋網(wǎng)搭接，與鋼筋網(wǎng)形成整體，并從混凝土梁的一側(cè)伸出，與水平軸(z軸)呈一定的角度傾斜布置在鉸縫的中部，同時鋼筋3-2與3-3互呈一定的角度;鋼筋3-1與鋼筋3-2、3-3圍成三角形；
[0049]同樣地，鋼筋3-5與3-6在施工時與混凝土梁內(nèi)的鋼筋網(wǎng)搭接，與鋼筋網(wǎng)形成整體，并從混凝土梁的一側(cè)伸出，與水平軸(z軸)呈一定的角度傾斜布置在鉸縫的中部，同時，鋼筋2-5與2-6互呈一定的角度，鋼筋3-4與鋼筋3-5、3-6圍成另一三角形；
[0050]其他組三角形連接件結(jié)構(gòu)按照同樣的方法布置。
[0051]在位置上，同一根混凝土梁內(nèi)的各三角形連接件結(jié)構(gòu)之間間隔一定距離。
[0052]搭設(shè)完成鋼筋網(wǎng)及模板后，在鉸縫施工前(澆筑鉸縫前)，所有鋼筋平貼在混凝土梁模板外側(cè)。
[0053]2)架設(shè)完畢混凝土梁內(nèi)鋼筋網(wǎng)后，澆筑混凝土，待混凝土到達(dá)規(guī)定強(qiáng)度后，吊裝混凝土梁并澆筑鉸縫；
[0054]在澆筑鉸縫前，將所有三角形鋼筋3-1至3-6掰直，至與混凝土梁側(cè)面(yz平面)垂直；
[0055]在澆筑鉸縫時，兩根搭接的混凝土梁(混凝土梁一I與混凝土梁二 2)之間的三角形連接件結(jié)構(gòu)沿y軸方向和z軸方向都有一定的偏移錯位，方便后期吊裝澆筑鉸縫時兩側(cè)鋼筋相互咬合，方便安裝。
[0056]隨著澆筑鉸縫的同時，將U型連接件結(jié)構(gòu)4上端水平部與橋面板內(nèi)鋼筋網(wǎng)相互搭接，形成整體，下端U型部從橋面板內(nèi)向下伸至鉸縫內(nèi)，與鉸縫混凝土一起成型。
[0057]鉸縫上口寬度不宜小于7cm，以便振動棒插入，保證鉸縫內(nèi)混凝土密實程度。
[0058]每一組三角形連接件結(jié)構(gòu)在z軸向的間距視混凝土梁橋截面、跨徑而定。同時受橋梁跨徑和梁高影響，縱向鋼筋的布置形式不局限于正三角形，其相互之間的夾角可隨跨徑和梁高的改變而改變，如正三角形(等邊三角形)、等腰三角形、任意三角形。
[0059]采用本發(fā)明的鉸縫鋼筋連接件布置構(gòu)造時，可適當(dāng)加強(qiáng)橋面鋪裝橫向鋼筋。
[0060]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于混凝土梁橋的鉸縫鋼筋連接件結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括三角形連接件結(jié)構(gòu)和U型連接件結(jié)構(gòu)； 所述三角形連接件結(jié)構(gòu)分別布置在兩根灌縫鉸接的混凝土梁的相對面上，每一組所述三角形連接件結(jié)構(gòu)由一根水平布置的鋼筋和兩根傾斜布置的鋼筋組成三角形，所述三角形連接件結(jié)構(gòu)在沿混凝土梁長度方向上按正三角、倒三角、正三角、倒三角……循環(huán)方式布置； 所述U型連接件結(jié)構(gòu)間隔布置在各所述三角形連接件結(jié)構(gòu)之間，所述U型連接件結(jié)構(gòu)上端水平搭接在兩根所述混凝土梁的上面板上，下端延伸至兩根所述混凝土梁之間的鉸縫中； 所述三角形連接件結(jié)構(gòu)和U型連接件結(jié)構(gòu)都被灌注于鉸縫中的混凝土澆固。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混凝土梁橋的鉸縫鋼筋連接件結(jié)構(gòu)，其特征在于:一根所述混凝土梁側(cè)面上的三角形連接件結(jié)構(gòu)與另一根所述混凝土梁側(cè)面上的三角形連接件結(jié)構(gòu)，在沿兩根所述混凝土梁高度方向和長度方向均為錯位關(guān)系布置。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于混凝土梁橋的鉸縫鋼筋連接件結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述三角形連接件結(jié)構(gòu)中，單根所述鋼筋的結(jié)構(gòu)包括鉤部和直部，其中鉤部與混凝土梁內(nèi)的鋼筋網(wǎng)搭接，直部從混凝土梁的側(cè)面伸出；所述鋼筋在鉸縫澆筑前平貼于所述混凝土梁側(cè)面，在鉸縫澆筑時垂直于所述混凝土梁側(cè)面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混凝土梁橋的鉸縫鋼筋連接件結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述U型連接件結(jié)構(gòu)，包括水平部和U型部，水平部與所述混凝土梁上面板內(nèi)鋼筋網(wǎng)相互搭接，U型部從所述混凝土梁側(cè)面向下延伸至鉸縫內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的用于混凝土梁橋的鉸縫鋼筋連接件結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述三角形連接件結(jié)構(gòu)為等邊三角形、等腰三角形或任意三角形。6.針對權(quán)利要求1-5之一所述鉸縫鋼筋連接件結(jié)構(gòu)的布置方法，其特征在于: 1)首先在空心板梁中架設(shè)鋼筋網(wǎng)搭建混凝土梁模板時，就將各所述三角形連接件結(jié)構(gòu)中水平布置的鋼筋與所述鋼筋網(wǎng)搭接，與鋼筋網(wǎng)形成整體，并從混凝土梁模板的一側(cè)伸出，水平布置的鋼筋分別布置在模板的下部與上部； 2)然后用同樣的方法將傾斜布置的鋼筋與所述鋼筋網(wǎng)搭接，與鋼筋網(wǎng)形成整體，并從混凝土梁模板的一側(cè)伸出，所有傾斜布置的鋼筋與水平布置的鋼筋組成一個個的三角形，各三角形之間間隔一定距離； 澆筑鉸縫前，所有傾斜布置的鋼筋與水平布置的鋼筋平貼在混凝土梁模板外側(cè)； 3)澆筑混凝土，成形混凝土梁，待混凝土到達(dá)規(guī)定強(qiáng)度后，吊裝兩根混凝土梁并排放置，準(zhǔn)備澆筑鉸縫； 在吊裝兩根混凝土梁澆筑鉸縫前，保證兩根混凝土梁之間的三角形連接件結(jié)構(gòu)在高度和長度方向上發(fā)生一定錯位； 然后將所有三角形連接件結(jié)構(gòu)的鋼筋扳至與混凝土梁側(cè)面垂直； 4)隨著澆筑鉸縫的同時，將所述U型連接件結(jié)構(gòu)上端水平部與混凝土梁上面板內(nèi)鋼筋網(wǎng)相互搭接，下端U型部從混凝土梁側(cè)面向下伸至鉸縫內(nèi)，所述U型連接件結(jié)構(gòu)隨鉸縫混凝土饒筑固定； 澆筑時保證所述U型連接件結(jié)構(gòu)位于所述三角形連接件結(jié)構(gòu)的空隙之間。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的布置方法，其特征在于:所述鉸縫上口寬度大于等于7cm。
【文檔編號】E01D19/00GK106049258SQ201610631167
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月4日
【發(fā)明人】張國清, 張梅釵, 李志聰, 王朝杰, 張衛(wèi), 徐洪濤, 萬水, 陳寶海, 王洪濤
【申請人】河北省交通規(guī)劃設(shè)計院