[实用新型]一种钢桁梁桁片单元和钢桁梁结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及重载、大跨度桥梁的设计与施工技术，具体的说是一种钢桁梁桁片单元和钢桁梁结构。

背景技术

钢桁梁一般由两桁或三桁组成，其中两桁包括两边桁片，三桁包括两边桁片及一中桁片。中桁上弦杆和边桁上弦杆之间设有构成公路桥面的公路正交异性板，公路正交异性板分别与中桁上弦杆和边桁上弦杆连接成整体，桥门架分别和中桁上弦杆、边桁上弦杆、第一腹杆、第二腹杆及公路正交异性板的下表面连接。中桁下弦杆和边桁下弦杆之间设有构成铁路桥面的铁路正交异性板，铁路正交异性板分别与中桁下弦杆和边桁下弦杆连接成整体。

图1显示了现有技术中桁架的结构图，该桁架包括上弦杆25′、下弦杆26′、腹杆27′及斜杆28′组成，腹杆27′、斜杆28′均与上下弦杆25′、26′对应节点30′连接。同时，传统的钢桁梁设计时，上弦杆25′、下弦杆26′、腹杆27′及斜杆28′均单独设计成单根杆件，上、下弦杆25′、26′长度与钢桁梁节间长度相同，在上下弦杆25′、26′节点30′位置，伸出一大块节点板，节点板上有大量螺栓孔，以方便与腹杆及斜杆连接。

其拼装方法为：在现场采用散拼方式拼装，即由架梁吊机将单根杆件吊装至设计位置，现场在杆件连接部位用高强连接螺栓连接成整体。由于起重量小，对起重机械的要求低，钢梁杆件的对位、调整、安装方便。但是，使用这种组装方式限制了路桥建设速度。具体来说，现有的散拼方式具有以下缺点：高强螺栓连接数量大，安装速度慢，需逐根杆件提升安装，每个节间桁片每次循环作业时，需提升一根上弦杆25′、一根下弦杆26′、一根腹杆27′和一根斜杆28′，共需提升4次，两个节间共8次，且每次提升安装一根杆件时，均需拼接大量高强连接螺栓，不能同步作业，效率较低；钢桁梁架设现场焊接工程量大，正交异性板和主桁间采用焊缝连接，受作业条件限制，焊缝质量难以控制，焊缝焊接收缩对桥梁线形和内力分布的影响较大。

因此，为提高钢桁梁的安装效率及质量，有必要设计一种新的钢桁梁结构及安装方法，以克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种起吊次数少，组装方便、施工速度快并且工地现场焊缝少的钢桁梁桁片单元和钢桁梁结构。

本实用新型一种钢桁梁桁片单元；

所述钢桁梁桁片单元包括，上弦杆、下弦杆、第一腹杆及第二腹杆，所述上弦杆、下弦杆、第一腹杆及第二腹杆焊接成一矩形架体，一斜杆，所述斜杆连接矩形架体两对角；

所述上弦杆的长度即为钢桁梁桁片单元上端第一腹杆与第二腹杆之间的距离，所述下弦杆的长度即为钢桁梁桁片单元下端第一腹杆与第二腹杆之间的距离；

所述上弦杆两端进一步延伸形成两上连接杆，所述下弦杆两端进一步延伸形成两下连接杆，所述上弦杆与上连接杆连接处及下弦杆与下连接杆连接处形成一节点，同时，所述所述第一腹杆与上连接杆之间设有向下延伸的第一倾斜连接杆，所述第二腹杆与下连接杆之间设有向上延伸的第二倾斜连接杆。

更进一步的，所述上连接杆的长度为上弦杆的一半，所述下连接杆长度为下弦杆的一半，且第一倾斜连接杆与第二倾斜连接杆的长度为斜杆的一半，所述上连接杆、下连接杆、第一倾斜连接杆与第二倾斜连接杆末端均设有连接装置，且所述钢桁梁桁片单元一端的连接装置在同一断面上。

所述上弦杆或下弦杆前后两节点之间的距离即为一节间长度，所述钢桁梁桁片单元长度为两个节间长度，且所述钢桁梁桁片单元长度即是一个桁段长度。

更进一步的，所述钢桁梁桁片单元的上弦杆、下弦杆、腹杆、斜杆、第一倾斜连接杆及第二倾斜连接杆之间通过焊接相互连接。

本实用新型钢桁梁结构的钢桁梁桁片单元在工厂内完成焊接工序，可以避免大量现场施工，不受现场作业环境限制，有利于提高钢桁梁桁片出厂产品质量。同时连接装置都在同一个断面上，组装时更容易，也使组装后受力效果更好，增强了整体的稳定性。

本实用新型还提供一种钢桁梁结构，所述钢桁梁结构由公路正交异性板、铁路正交异性板、桥门架及桁片组成，所述公路正交异性板支撑于桥门架上，且所述铁路正交异性板位于公路正交异性板下方，且所述公路正交异性板、铁路正交异性板、桥门架均与桁片相连，所述桁片包括若干所述的钢桁梁桁片单元，且所述钢桁梁桁片单元首尾连接。