波纹腹板(1)
烟台潮水机场航站楼大跨度厚波纹腹板H型钢梁制作施工技术
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ ＆Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ ０ ９ Ｙ ．
墨圆
烟 台 潮水 机 场 航 站 楼 大 跨 度 厚 波纹 腹 板 Ｈ 型钢 梁 制 作 施 工 技 术
高 建 明 （ 烟建 集 团有 限公司 山东烟 台 ２ ６ ４ ０ ０ １ ）
摘 要； 波 纹腹 板Ｈ 型钢 渠 与传统 的平腹板Ｈ 型钢采相比 ， 既 满足 功能又 节重 增效 ， 在我 国民 用建筑 钢结构 中开始 应 用， 并具有广泛 的应 用 前景 。 波纹腹 板采 用无牵制模 压制作技术 ， 波形可 调． 截 面高度可达 ３ ． ５ ｍ． 波纹腹板厚度 可达 １ ４ ｍ ｍ ， 比采用普通 的模 压法和冲压法 成型 ， 具有加 工速度 快 ， 成 型后腹板 无残 余应 力． 模 压 回弹值 易控 制及成 型精度 高 的优点 。 关键 词 ： 波纹腹 板Ｈ 型钢 采 无牵制模压 。 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｕ ３ ９ １ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ２ － ３ ７ ９ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ （ ｂ ） － ０ ０ ７ ９ － ０ １
１ 工程概ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ况
量 与焊 接 变 形 ， 并 考 虑 到 弯 曲 变形 的 回弹 。 烟 台 潮 水 机 场 肮 站 楼 钢 结 构 最 大 跨 度 折 弯 半 径 按 设 计 图要 求 ， 折 弯半 径 宜 大 于 ５ ５ ． ５ ｍ， 为 单 梁结 构 体 系 。 钢 梁 均 采 用 波纹 １ ５ 倍腹 板 厚 。 （ ６ ） 压 制 成 型 的 波 纹 钢 腹 板 不 腹 板 Ｈ型 钢 梁 。 钢梁截面 最大３ ． ５ ｍ， 波 纹 应 有 冷 弯 裂 纹 、 趋 势性断裂 、 浪边 、 角 部 裂 腹 板 厚度 达 １ ４ ｍｍ， 屋盖 钢 结 构 约７ ５ ０ ０ ｔ 。 纹、 角部褶皱、 纵向弯 曲、 扭 曲等 缺 陷 。 ３ ． ２ ． ５波 纹 腹 板 拼 接 焊 接 ２ 施工难 点 波 纹 腹 板 模 压 成 型 后 按 腹 板 竖 直 方 向 普 通 波 纹 腹 板 Ｈ型 钢 成 型 及 制 作 方 法 进 行 拼接 焊 接 ， 焊接采用埋弧焊， 焊 缝 质 量 只 能加 工 截 面 高 度 １ Ｉ Ｔ Ｉ 以内 ， 腹 板 厚 度 达 到 全 熔 透 一 级 焊 缝 质量 要 求 。 ５ ｍｍ以 内 的 构 件 ， 且腹板波形 较少 ， 在 本 ３ ． ２ ． ６波纹 腹 板 Ｈ型 钢 梁 组立 、 焊 接 工 程 波 纹 腹 板 Ｈ型 钢 制 作 中 无法 应 用 。 （ １ ） 组立在专 门的胎架上进 行 ， 先 进 行 纵向卧式 胎架的搭设 ， 胎 架 的刚 度大 于 梁 ３ 关键 技术及操作要点 的刚度， 胎架水平度控制在２ Ｉ Ｔ ｌ ｍ以 内 并检 ３ ． １ 施工 工艺流 程 查 合 格 后 方 可使 用 。 钢 板 入 库 一钢 板 切割 下 料 一 钢 板精 裁 、 （ ２ ） 胎 架搭 设 。 开坡 口一 波 纹 腹 板 模 压成 型 一 波纹 腹 板拼 ①组 装 胎 架 ： 在 较 平 整 的 水 泥 地 面 上 接 焊 接 一 波 纹 腹 板 Ｈ型钢 梁 组 立 一 波 纹 腹 铺 设钢 板 ， 一侧 弹 出 一 条 纵 向 直 线 ， 并 根 据 板 Ｈ型钢 梁 焊 接 一 上 标 准 钢 平 台整 形 一焊 直 线每 间 隔２ ． ５ ｍ竖直 放 置一 根 １ ２ ＃槽 钢 ， 接 成型 中 检 一精 磨 、 钻 孔 一工 厂 内预 拼 装 一 垂直于 平面外侧加一 支斜撑 ， 距 竖直 槽 钢 抛 丸除 锈 一防 腐 油漆 涂 装 一构 件 包 装 出厂 。 ｌ ５ ｃ ｍ放置 一根 ５ ０ ｃ ｍ截 面 的Ｈ型 钢 ， 另一 支 ３ ． ２关 键技 术 及操 作要点 Ｈ型 钢 视 梁 大小 确 定 。 另一 侧 竖 直 槽 钢 要 考 虑 到 顶 翼 缘 板 用 千 斤 顶 的 尺寸 。 ②焊 接 ３． ２． １施 工 准 备 施 工前熟 悉设计 图纸 ， 制 定 各 工 序 作 胎 架 ： 为采用 ｌ ４ ＃槽钢搭设 ， 两 边４ ５ 。 角 的 组立 完的 Ｈ型 波 纹腹 板 梁 放入 该 胎架 业 指导 书 ， 对所 有 操 作 人 员进 行 交 底 ， 明确 胎架 ， 设计 意 图和 要 求 。 用Ｔ ｅ ｋ ｌ ａ 软 件 建 立结 构三 内 进 行 焊 接 。 维模型 ， 进 行施 工 图纸 细 化 。 制 作 前 进 行焊 接工艺评定 ， 确定焊接工艺参 数。 ４ 组立方法与步骤 ３ ． ２ ． ２钢 板 数 控 等 离 子 切 割 下 料 （ １ ） 根 据 组 装 图在 钢 平 台 上 画地 样 。 （ ２ ） （ １ ） 钢 板 切 割 下料 。 在 先组 立 的胎 架 内 吊入 上翼 缘 板 ， 并 用竖 直 以防 侧 翻伤 人 。 点 ①切割 前应清 楚母材 表面 的油污 、 铁 槽 钢 垂 直 定位 点 焊 牢 固 ， 锈和潮气 ， 切割 后表 面 应 光 滑 无 裂 纹 ， 在 切 焊 采用 ５ ０ Ｘ ５ ０ Ｘ １ Ｏ 钢 板 与槽钢 点焊 。 （ ３ ） 将 已 割过程 中考虑割缝补 偿。 ② 为 保 证 下 料 精 拼接 成 型 的波 纹腹 板 吊入胎 架 内定 位 ， 并 与 （ ４ ） 吊入 另一 侧 的 下 翼 度、 消除 切 割 变 形 和 应 力 ， 厚 度 小 于 或 等于 上 翼 缘 板 进 行 定 位 。 ２ ０ ｍｍ的 钢板 采 用数 控等 离子 水 下切 割 。 ③ 缘板 ， 并 与 腹板 进 行 定 位 ， 下 翼 缘板 外 侧 采 可 用３ ～４ 只 千 钢 板厚 度 大干 ２ ０ ｍｍ的 采 用数 控 火 焰切 割 。 用 千斤 顶顶 紧 并与 腹板 吻 合 ， 斤 顶 同时 顶 紧 ， 在腹 板 上面 采 用 配重 压制 及 ３ ． ２ ． ３钢 板精 裁 、 开坡 口 当全 部 点焊 完 毕后 将该 波 （ １ ） 各规 格 的 翼 缘 板 、 腹板 、 劲板、 连 接 千 斤顶 顶 紧 即可 。 板等， 根 据 焊 接 工 艺 和 现场 安 装 时 的 要 求 ， 纹 腹 板 钢 梁 吊入 焊 接 胎架 内进 行 焊 接 。 采 用 数 控 等 离 子 开 设 所 需 坡 口。 （ ２ ） 厚 板切 割 下料 后 ， 去 除 切 割 淬硬 层有 利 ， ： 厚 板 的ｚ ５ 焊接 向性 能 保 证 和 防 止 厚 板 层状 撕 裂 。 （ １ ） 除 节 段 与节 段 等 必需 的 现场 焊 接 之 ３． ２． ４波 纹 腹 板 无 牵 制 模 压 成 型 外， 所有焊接作、 ｕ （ 应 采 用 工 厂焊 接 ， 每 个 施 ｌ 节段 的波 纹腹 板 粱成 ｆ Ｅ ： ｜ ＝ 厂 内 整 体 制 （ １ ） 无牵 制模 机 组 压 制 波 纹 钢 腹 板 。 （ ２ ） 波 纹 腹 板 成 型 采 用 无牵 制 模 压 法 ， 任『 ｜ ｉ Ｊ 作， ＝ Ｉ Ｊ 。 焊 接 宜 采 用 自 动 或 半 自动 装 备 横 断 面 上 同 时 不超 过 两 个 受 压 牵 制 区 ， 焊接。 （ ２ ） 波 纹 腹板 Ｈ型 钢 梁 的 焊接 ， 包含 连 模 压 时 两 侧 钢 板 不受 牵 制 ， 可 自由伸 缩 。 接 件 的 焊 接 和 节 段之 间 的 焊 接 。 所 有 焊 接 （ ３ ） 压 制 之 前 必须 对 钢 板进 行 准 确的 定 位 与 均 应 在 施 焊 之 前 进 行 焊 接 工 艺检 验 及 评 （ ３ ） 波 纹 腹 板 接 高 焊 接 应 按 照一 级 焊 缝 固定 ， 确 保 压 制 后 波 纹 钢 板 与 设 计 要 求 一 定 。 致。 （ ４ ） 压 制 过程 中 ， 注 意 钢 板 的 压 制方 向与 标 准 执 行 ， 与 剪 力 平 行 方 向 的 焊 接 和 其 他 尚需 满 定位， 确 保坡 口方 向 与 工艺 要求 一 致 。 （ ５ ） 压 焊 接 按 照 二 级 焊 缝 标 准 要 求 执 行 ， 制过程 中 ， 必 须 考 虑 到 后 续 工 艺 的 加 工 余 足 设 计 要 求 。 （ ４ ） 正式 焊 接 前 ， 应 进行 与 实 际
波纹腹板结构与力学分析
二、波纹钢板的特点和应用 1.波纹钢板构件（结构）：
波纹腹板梁 波纹钢管 波纹拱等。
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1.波纹钢板构件（结构）： 波纹腹板梁 波纹钢管 波纹拱等。
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2、波纹钢腹板梁的特点
（1）波纹钢腹板梁的优点
承载力高，刚性高，单位重量低相结合的特点， 提高了结构的稳定性及材料的使用效率。
图1-3 长征桥
图1-4 鄄城黄河公路大桥
波纹腹板钢梁是否省钢？造价是否低
以H型钢为例：
梁的抗弯惯性矩
Ix = Ｈ２／１２ *（６Ａｆ＋Ａｗ）
梁的抗弯惯性矩与高 度平方成正比 翼缘对截面惯性矩的 贡献是腹板的六倍
平腹板H型钢腹板厚度
t≤1/80H
梁越高，腹板占用钢比例越大
比如500高的梁，200*8的翼缘，6mm的腹板，腹板用 钢将近一半。
图3-11 波纹钢板SCW1边缘应力变化曲线
从图3-11可看出，在荷载很小时，应力很小，而随 着荷载的增加，同一高度处的应力在增大。沿截面的高 度，应力的变化是先减小，后又反向增加，最后又减小。 应力的分布和变化情况与四边简支的单板在单向均匀受 压情况相似。
波纹钢板SCW2达到临界状态时，钢板边缘处最大 挠度达到9.88mm，跨中截面处最大挠度达到了3.50mm。 SCW2边缘和跨中截面的变形沿截面高度变化曲线如图314和图3-15所示。
用于单层、多层或高层楼房、大剧院、大厅、厂房、仓 库、运动场馆、桥梁等的建设，既可用于建造横梁、立柱 及盖顶结构、轨道立柱、高架桥支架和立柱、磁悬浮车辆 轨道的支架，还可以用于机械设备台架结构、车辆、船舶 及海洋石油钻采平台结构的制作等方面
屋架波纹板主梁
波浪腹板H型钢
波浪腹板H型钢
波浪腹板H型钢是我国引进国外的先进技术，现在可以生产出波浪腹板H型钢钢结构构件（波浪腹板也称之为波纹腹板之型钢）。
波浪腹板H型钢的正弦波通过严格试验确定的波形，波纹腹板厚度只需1.5～6mm，能够达到抗剪全截面有效，突破了传统平腹板H型钢腹板高厚比的限制，克服了平腹板容易局部失稳变形的问题，是一种高效的新型建筑型材。
并且波浪腹板钢结构应用技术被住房和城乡建设部列为全国建设行业科技成果推广项目，它的优势比传统型钢节省30%-50%，制造成本提高10%以内为客户节省投资，为承包商增强竞争力，为设计院增加选择空间，为国家节约用钢量，是一种新型节能环保的钢结构构件。
波纹钢腹板与预应力混凝土梁桥的弯曲性能研究
0引言波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥是近年被提出的一种新型钢-混凝土组合结构桥梁［1］。
在传统的钢-混凝土组合桥梁中，波纹钢腹板可以代替扁平钢腹板。
与扁平钢腹板相比，波纹钢腹板具有更高的平面外刚度，并且不需要设置加劲肋，不仅可以减轻桥梁的重量，还具有较高的抗屈曲性、良好的桥面铺装性能等优点。
同时，波纹钢腹板轴向压缩刚度几乎为零，可以显著提高施工效率。
波纹钢腹板与预应力混凝土梁桥之间的连接部位是波纹钢腹板组合桥的关键传力部位，其结构直接关系到桥梁的承载能力［2］。
连接处通过剪力连接器实现钢腹板与预应力混凝土梁桥的有效连接，连接器主要抵抗水平剪力和垂直拔力。
目前，常用的连接件包括开孔板连接件（PBL ）、螺栓连接件和嵌入式剪力连接件［3］。
近年来的桥梁建设工程中，波纹钢腹板组合箱梁桥通常采用较大的腹板间距，由于波纹钢腹板的平面外弯曲刚度较大，对预应力混凝土梁桥的连接部位产生严重约束，连接部位在荷载作用下会产生较大的横向转角弯矩，因此连接部位必须具有足够的横向弯曲承载力和弯曲刚度。
目前，对波纹钢腹板与混凝土梁桥连接处在横向弯矩作用下的弯曲性能的研究不够丰富，并且近年来桥梁的车辆超载和重型车辆增多等问题日益严重。
在重型车辆偏心载荷等非对称载荷的反复作用下［4］，波纹钢腹板与混凝土梁桥连接处通常会表现出严重的疲劳损伤。
因此，研究波纹钢腹板与混凝土梁桥连接处的静力和疲劳性能具有重要的意义和实用价值。
本文结合实际工程案例，设计了4组共8个1∶1的全尺寸波纹钢腹板和混凝土梁桥连接试件，包括开孔板连接试件、螺栓连接件和嵌入型剪切连接件，并探讨3种不同类型连接试件的横向弯曲静态和疲劳性能，此外分析了横向预应力对双开孔板连接试件横向弯曲静态和疲劳性能的影响，为进一步的工程应用提供参考依据。
1试验材料与方法1.1试样设计对于波纹钢腹板的箱梁桥，由于腹板的平面弯曲刚度大于普通平板，因此在预应力混凝土梁桥与腹板的连接位置存在较大的横向转角弯矩。
波纹钢腹板预应力箱梁的结构形式与特点
配 筋 ，用 来 抵 抗 活 载 （ ２ ，例 如 ， 新 开 桥 、 图 ） Ｄｏｅ桥 、银 山御幸 桥 、本 谷桥 和锅 田高架桥 等 。 ｌ
的构 件 ，波纹 钢腹 板 的主 要几 何 参数 为波 纹板 厚
ｔ 、波 高 ｈ 、波 纹 钢 腹 板 的单 个 波 长 Ｉ 、高 度 ， 、 平 板 的长度 ａ 斜板 长度 ｂ以及 斜板 投影 长度 ｃ 如 、 （
预 应 力 混 凝 土 组 合 箱 梁 的 预 应 力 配 束 方 式 有 两 种 ：一 是将 预 应力 束筋 全 部配 成体 外束 ，在 梁 体 内通 过 转 向块 或横 隔板 转 向 ，并锚 固于 端横 隔板
上 ，例 如 ，Ｃｏ ｎ ｃ桥 、Ｍａ ｐｅ桥 、前 谷 桥 、胜 ｇａ ｕｒ 手 川 桥 、锅 田西 高架 桥 、小 犬 丸川桥 和 小河 内川
桥 等 ；另 一种 是采 用 体 内 、体外 预应 力 束筋 并用 的方 式 ，即在 混 凝土 顶 、底 板 中配置 纵 向预应 力 筋 ，用 以抵抗 施 工 时的荷 载及 自重 ；在箱 内配 置
Ｐ Ｃ梁 。波 纹 钢 腹 板 预应 力混 凝 土 箱 梁 桥 是 用 波 形 钢腹 板代 替 普通 预应 力 混凝土 箱 梁桥 的腹 板 ，
图 １。 ）
图 ２ 体外 预 应 力的布 置
２ 结构 中的连接
在 波 纹钢 腹板 组 合箱 梁桥 中存 在 三种 连接 构
造 ：波 纹 钢腹 板沿 纵 向的连接 ；波纹 钢腹 板 与混
图 ｌ 波纹 钢腹板 几 何尺 寸
凝 土 顶 底 板 的连 接 ；波 纹 钢 腹 板 与 横 隔 板 的 连
孔 ，配 合 使用 贯通钢 筋 的嵌入 型 。
依据 使用 的连 接件 不 同，翼 缘型 连接 方式 又 可 以分成 型 钢 连接 件 型 （ ５ ） 图 ａ 、开 孔钢 板 连 接 件 型 （ ５ ）及 焊钉 连 接件 型 （ ５ ） 图 ｂ 图 ｃ 。型钢 连 接 件型 的连 接方 式 是在 翼缘 板上 焊接 型钢 ，在 型 钢 上 焊 接 ｕ 形 钢 筋 ，从 而 使 其 变 形 具 有 延 性 ， 并 在 型钢 上 打 孔 穿 入 贯 通 钢 筋 承 担 腹 板 面 外 弯 矩 。在 实 际工程 应用 中，这种 连接 方 式采用 的比 较 多 ，具 有 比较 好 的 耐 久 性 。 采 用 开 孔 钢 板 连 接 件 的连 接 方 式 是 将 Ｈ 型 钢 切 割 成 一 半直 接 焊 在腹 板 上 ，并在 孔 中穿入 贯通 钢筋 以提 高抗 剪 强
组合箱梁波纹钢腹板连接施工技术
组合箱梁波纹钢腹板连接施工技术摘要］青海省国道G214线三道河中桥是由中铁十三局集团公司承建的新型试验桥, 该桥上部结构为钢-混凝土组合箱梁，采用波纹钢腹板，本文对波纹钢腹板的连接施工技术进行了较为详尽的介绍。
［关键词］组合箱梁波纹钢腹板连接施工前言桥梁采用钢与混凝土上下结合的结构形式现已广泛应用于各类桥梁形式，采用钢一混凝土结合梁这种结构形式最多的是简支梁桥。
三道河中桥上部结构形式采用单箱双室波纹钢腹板简支组合梁结构，跨径50m,梁高2.5m.。
腹板采用12mm厚的波纹钢腹板结构，每片波纹钢腹板各分为5段加工，每段9.6m，工厂分段轧制现场拼接并整体浇注上下混凝土翼缘板。
笔者将从以下方面介绍三道河中桥波纹钢腹板的连接施工技术。
1．波纹钢腹板间的连接波纹钢腹板由于加工、运输及其施工上的要求，在纵桥向都分割成节段，在现场加以拼装。
各节段腹板间的连接通常是焊接或用高强度螺栓。
波纹钢腹板与以往的平钢板间的连接不同，即在纵桥向刚度比较小，不需要承担轴力，仅仅需要考虑如何有效地承担剪力。
腹板搭接在一起用贴角焊连接，对于仅仅需要承担剪力的波折腹板来说，是比较好的。
采用单面摩擦时把两块腹板搭接在一起是最简单的连接形式。
此外，也有将焊接在波纹钢腹板接头处的两块翼缘板用高强度螺栓连接的方式。
三道河中桥波纹钢腹板间的连接采用贴角焊连接及高强度螺栓连接相结合的连接方式。
1.1钢腹板的贴角焊施工要点及质量要求(1)波纹钢腹板钢材均按（GB 50017-2003）取用，材料为Q345C,其性能必须符合规范要求。
焊条、焊丝、焊剂、电渣焊熔嘴等焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及国家现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。
焊条、焊剂、药芯焊丝、熔嘴等在使用前，应按其产品说明书及焊接工艺文件的规定进行烘焙和存放。
(2)在正式焊接前应试焊，焊缝经检验合格后方能正式焊接。
在施焊前应将钢腹板表面的氧化物、油污、熔渣及其他有害杂质清除干净。
组合箱梁波纹钢腹板安装施工技术
组合箱梁波纹钢腹板安装施工技术张福宝周军(中铁十三局集团公司，吉林长春130330)应用科技：脯要】青海省圆道G214线三道河中桥是由中铁十三局集团公司承建的新型试验桥，该桥}郜结构为钢一混凝均合箱粱，采用波纹钢腹；板，本文将着重介绍波纹钢腹板的安装施工教术。
? 7瞎键词】细合箱梁；波纹钢暖掘；安装；施工，【，，}}j／{三道河中桥上部结构形式采用单箱双室波纹钢腹板简支组合梁结构，跨径50m，梁高25m。
腹板采用12m m厚的波纹钢腹板结构，每片波纹钢腹板各分为5段加工，每段9．6m，工厂分段轧制现场拼接并整体浇主E下混凝土翼缘j皈。
笔者将从以下方面介绍三道河中桥波纹钢腹板的安装施工技术。
1施工准备1)组织有关工程管理和技术人员对施工图纸进行会审，通过熟悉、掌握图纸内容，做到准确按图施工。
同时结合本单位的设备和技术条件，制定出波纹钢腹板的专项施工方案或施工作业指导书。
2)对安装波纹钢腹钣所使用的机械和检测设备的性能进行检验，保证施工过程中各种设备的工作状态良好，使用功能齐全。
3)波纹腹板所使用的钢板与连接钢材，高强度螺栓、焊条、焊丝、焊剂等，应符合设计要求，并应具有出厂合格证等质量证明文件，还应根据现行国家标准的规定作必要的复试检验，符合标准后方可使用。
4)在波纹钢腹板施工前，应对各工序的施工人员进行必要的技术交底，对相关的施工技术要点、工艺方法、质量标准等进行详细的说明，确保箱梁的施工质量满足规范和设计要求，预防发生安全和质量事故。
2波纹钢腹板的制作与验收1)组织业主、设计、监理、施工技术人员到加工现场进行实地考查，并对加工过程进行了解，按设计要求对加工进行了检查。
2)波纹钢腹板采用12m m厚的Q345C钢板，钢板质量应符合设计要求及国家现行标准的规定。
进场后的钢材应有质量证明书和复试报告。
3)波纹钢腹板在工厂中冷轧成型，每片波纹钢腹板各分为5段力0T，每段9．6n％加工时应注意控制波形钢板的弯折角度和波长。
波纹钢腹板组合梁的发展及应用
波纹腹 板就成 为 了普通 平 板 ， 然 相 同条 件下 前 显 者 的临界荷 载高 于 后 者 ， 明 波纹 腹 板在 抗 剪方 说
面 具 有 一 定 的 优 越 性 。 ］ 与 预 应 力 混 凝 土 箱 梁 相 比 ， 纹 腹 板 箱 梁 具 波
础上 ， 部分学者 提 出了折 线形腹 板 ， 即钢腹板 沿其
长度方 向加工 成 周期 性 折板 ， 线形 腹 板 钢梁 的 折
有 以下受力 特点 ：
（ ）改 善 了结 构 性 能 ， 高 了 预应 力 效 率 。 １ 提
波纹 钢腹板 的纵 向刚度 较 小 ， 乎不抵抗 轴 向力 ， 几
翼缘 宽厚 比呈 线性 变化 ， 与梯形 波纹腹 板相 比， 提
当不 能 达 到 要 求 时 ， 确 保 钢 材 应 有 的 冲 击 吸 收 应 功 能 ， 且 控 制 氮 元 素 的 含 量 。另 外 ， 板 波 形 的 并 腹 形 式 选 择 主 要 考 虑 以 下 几 个 方 面 ： 加 工 工 艺 难 ①
易程 度 ； 应 力 状 况 ， 否 引 起 应 力 集 中； 是 ② 是 ③
纹 钢腹 板和 混凝 土底 板 组 成 ， 片波 纹 钢 腹板 倾 两 斜 放 置 ， 纹 钢腹 板 与 上 、 混 凝 土板 通 过 螺 栓 波 下 连接。 １ ２ 波 纹钢 腹 板 的形 状 ． 波纹 钢 腹 板 是 在 工 厂 通 过 冷 弯 加 工 制 作 成 形， 原则 上 要 保 证 弯 曲半 径 为板 厚 的 １ ５倍 以上 ，
波纹 钢腹 板预 应力 混 凝 土组 合梁 是一 种新 型
的钢～ 应 力混 凝 土组 合结 构 ， 是 以波纹 钢腹 板 预 它 代替 混凝 土腹 板 ， 通 过 体 内 、 外预 应力 筋来对 并 体
波纹腹板
说明书摘要本发明属于建筑型材技术领域，具体涉及一种新型波纹腹板预应力混凝土叠合楼板，此组合板是一种新型经济断面型材。
其主要特征为断面口型由底板和两个T形肋组成，其中T形肋由混凝土翼缘与波纹腹板组成，翼缘与底板平行，双波纹腹板垂直位于翼缘与底板之间，腹板为长度方向周期性重复的正弦曲线波纹，T形肋翼缘、底板和波纹腹板之间通过波纹腹板上下两端每隔一定距离沿竖向裁剪一定缝隙，将裁剪的部分左右弯折，作为与锚固与混凝土的加强键，T形肋之间通过翼缘处的横向钢筋加强稳定。
由于波纹大大加强了腹板的抗弯刚度，使其压曲强度得以提高。
本发明可取代传统的预制混凝土叠合板，而且较之用途更加广泛。
摘要附图权利要求书1、一种新型波纹腹板预应力混凝土叠合楼板，其断面口型由两块钢腹板（4）和腹板（5），长钢板条（6）、（7）、（8）、（9），以及上翼缘（2）、（3）和下底板（1）组成，其特征在于上翼缘和下底板平行，腹板垂直位于上翼缘和下底板之间，腹板的断面呈周期性重复的正弦曲线波形，两肋之间通过横向钢筋（10）加强稳定。
2、根据权利要求1所述的波纹腹板预应力混凝土叠合楼板，其特征在于所述正弦曲线采用数控辊压技术制成。
3、根据权利要求1所述的波纹腹板预应力混凝土叠合楼板，其特征在于所述腹板（4）和腹板（5）上下两端每隔一定距离沿竖向裁剪一定缝隙，将裁剪的部分左右弯折，作为插入混凝土的加强键。
4、根据权利要求1所述的波纹腹板预应力混凝土叠合楼板，其特征在于所述腹板（4）和腹板（5）上下两端每隔一定距离沿竖向裁剪一定缝隙，将裁剪的部分左右弯折。
5、根据权利要求1所述的波纹腹板预应力混凝土叠合楼板，其特征在于所述腹板（4）、（5）通过弯折部分锚固于上翼缘（2）、（3）和底板（1）。
6、根据权利要求1所述的波纹腹板预应力混凝土叠合楼板，其特征在于所述横向钢筋锚固在上翼缘（2）（3）里。
7、根据权利要求1所述的波纹腹板预应力混凝土叠合楼板，其特征在于所述波纹腹板空洞可现场随用随开。
波纹腹板H型钢的厉害-之型钢
波纹腹板H型钢的生产成本较 高，因为其原材料和制造成本 都相对较高。
由于波纹腹板H型钢的生产过 程复杂，生产周期较长，因此 其库存成本也较高。
由于波纹腹板H型钢的成本较 高，因此其市场价格也相对较 高，不利于大规模推广应用。
适用范围限制
01
波纹腹板H型钢的适用范围相对较窄，主要应用于需要承受较大 载荷和弯矩的结构构件。
未来趋势
未来，随着环保意识的提 高和轻量化需求的增加， 波纹腹板H型钢的应用前 景将更加广阔。
02
波纹腹板H型钢的优势
结构优势
01
波纹腹板H型钢采用波纹腹板和 翼缘板焊接而成，其结构形式具 有较高的抗弯承载能力和刚度， 能够满足大跨度结构的需求。
02
波纹腹板H型钢的波纹形状可以 有效地分散集中应力，提高结构 的稳定性，减少构件的尺寸和重 量。
船舶制造
在船舶制造中，波纹腹板H型钢用于船体结构，提供高强度和耐腐 蚀性能。
其他行业的应用
能源行业
在风电、核电等能源项目中，波纹腹 板H型钢用于支撑结构和设备平台， 满足特殊的环境和安全要求。
石油化工
在石油化工行业中，波纹腹板H型钢 用于大型储罐、管道支撑和框架结构 ，具有优良的耐腐蚀和耐高温性能。
波纹腹板H型钢的厉 害-之型钢
目录
• 波纹腹板H型钢简介 • 波纹腹板H型钢的优势 • 波纹腹板H型钢的劣势 • 波纹腹板H型钢的未来展望 • 波纹腹板H型钢的实际应用案例
01
波纹腹板H型钢简介
定义与特性
定义
波纹腹板H型钢是一种具有波纹 状腹板的H型钢，其横截面呈H形 。
特性
高强度、高刚性、轻质、耐腐蚀 、抗疲劳等。
性能优势
波纹腹板H型钢具有良好的抗震性能 ，其波纹形状能够吸收地震能量，降 低结构在地震作用下的响应。
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0
50
应力/MPa
100 150
图3-11 波纹钢板SCW1边缘应力变化曲线
从图3-11可看出，在荷载很小时，应力很小，而随 着荷载的增加，同一高度处的应力在增大。沿截面的高 度，应力的变化是先减小，后又反向增加，最后又减小 。应力的分布和变化情况与四边简支的单板在单向均匀 受压情况相似。
波纹钢板SCW2达到临界状态时，钢板边缘处最大 挠度达到9.88mm，跨中截面处最大挠度达到了3.50mm 。SCW2边缘和跨中截面的变形沿截面高度变化曲线如 图3-14和图3-15所示。
SCW3达到临界状态时，钢板一侧边缘底部的板块 挠度由4.20mm突变到8.56mm，上部的挠度值反而减小 了将近1mm；跨中截面处底部的波纹板块挠度最大值 达到0.17mm；而上部的挠度值减小了将近0.3mm。
750
750
500
10kN
500
10kN
60kN
60kN
250
67kN 250
67kN
两榀模型梁设计成1.80m的单跨简支梁，两支座之间的 净距离为1.575m。波纹钢腹板梁编号为SCB1，平钢腹 板梁编号为SFB1。
◇ 4.2 截面尺寸设计
波纹梁腹板的厚度取1mm，翼缘的厚度取3mm，翼缘宽 度为120mm。
1 t=1mm
2 3 300
112.5
1
450
675
1800
3 450 2 112.5
普通H型钢和“波纹H型钢”对比
平腹板H型钢
波纹腹板H型钢
A1=(200*10*2)+(450*6)=6700mm² A2=(200*10*2)+(500*2)=5000mm²
节省：A1-A2=1700mm² 节省比率：1700/6700=26%
经济性不言而喻
平腹板H型钢
波纹腹板H型钢
A1=(250*12*2)+(900*10)=15000mm² A2=(250*12*2)+(1000*3)=8000mm²
750
750
500
500 10kN
10kN
30kN
30kN
250
92kN 250
92kN
0 2 4 6 8 10 12 挠度/mm
图3-14 波纹钢板SCW2边缘变形图
0
1
2
3
4
挠度/mm
图3-15 波纹钢板SCW2跨中变形图
从图3-14和3-15可以看出，SCW2边缘和跨中截面处
的钢板均整体向一个方向侧挠，由此可以确定波纹钢板
波纹腹板(1).ppt
一、钢板波纹类型 二、波纹钢板的特点和应用 三、波纹板及波纹腹板钢梁试验
一、钢板波纹类型
集装箱的启示
集装箱尺寸
40尺平底货柜: 内容积12.05米X2.12米X1.96米, 体积50立方米
看见没？侧板只有波纹钢板， 没有其他结构
集装箱的启示
省.......
一个集装箱能装载26T 的货物，
SCW3的最大应力位于钢板的边缘处，最大压应力值 为78.45Mpa。
750
500 10kN
60kN
250
67kN
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 应力/MPa
图3-20 波纹钢板SCW3边缘应力变化曲线
由图3-20可看出，随着荷载的增加，同一高度处的应 力在增大。沿截面的高度，应力的变化呈增加减小交替变 化趋势。当荷载加到67kN时，截面下部的应力突变到最大 。
◇3.2.1 波纹钢板的尺寸设计
H
b/2 d b
nb+nd
d b/2
l
波纹钢板立面示意图 波纹钢板基本参数
序号 /mm /mm /mm /° /mm /mm /mm
SCW1 125 100
75 36.9 125
300 1350
SCW2 50
30
20 33.7 36
750
800
SCW3 80
30
20 33.7 36
(a)局部屈曲
(b)整体屈曲
(c)合成屈曲
3 梯形波纹钢板的抗剪试验研究
◇ 3.1 试验概况
波纹钢腹板轴心压屈试验中选取3块波纹钢板，编 号分别为SCW1、SCW2和SCW3。
◇ 3.2 截面尺寸设计
截面尺寸设计时，考虑到弯折波纹钢板的数控机 床的加工能力，波纹钢板的厚度不能取得太厚，因此 将波纹钢板厚度取为1mm。
波纹钢腹板的弹性模量
钢板沿轴向的实际弹性模量是很低的，实际分析时 可以用等效弹性模量来代替。
可简化为： 一般为 的1/600~1/1000 ，低弹性模量使波纹钢
腹板基本上不具有抗弯能力，实际设计中，一般忽略 波纹钢腹板的抗弯能力。
2 梯形波纹钢腹板的抗剪行为研究
由于主梁的剪力完全由腹板承担，因此波纹钢腹板 梁的抗剪计算可以通过对波纹钢腹板的剪应力强度校核 来进行。计算中首先要确保在极限荷载作用下腹板上的 剪应力不超过材料的剪切屈服荷载。梯形波纹钢腹板的 剪切屈曲有三种模式，即局部屈曲、整体屈曲、合成屈 曲。
2、波纹钢腹板梁的特点
（1）波纹钢腹板梁的优点
承载力高，刚性高，单位重量低相结合的特点， 提高了结构的稳定性及材料的使用效率。 运输和吊装方便，施工工期短，效率高，经济效 益显著。 使用波纹钢腹板，可使腹板厚度减薄而无需加劲 肋防止局部屈曲发生。
（2）缺点
制作成本较高； 抗扭刚度低； 在横向较易产生变形； 破坏比较突然。
试件编号 试验值/kN ANSYS值/kN 误差
SCB1
28
SFB1
24
42.906 31.827
50% 20%
通过ANSYS分析可知，波纹钢腹板梁的承载力比平钢腹 板梁提高了近1.4倍，大于试验所得的1.2倍，更接近于 实际情况。
750
880
◇3.2.2 波纹钢板的试验分析
波纹钢板SCW1达到临界状态时，边缘处上半部挠度 最大值为3.46mm，下半部最大值为2.05mm，跨中截面上 半部挠度最大值为0.84mm，下半部最大值为1.34mm。
300
300
250
250
200
5kN
200
5kN
150
30kN 85kN
150
30kN 85kN
3.波纹钢腹板梁的应用
波纹钢腹板梁从截面上分为两种：一种是H形截面，此时一片波纹 腹板竖直放置。另一种是箱型截面，此时两片波纹腹板常倾斜放置。
用于单层、多层或高层楼房、大剧院、大厅、厂房、仓 库、运动场馆、桥梁等的建设，既可用于建造横梁、立柱 及盖顶结构、轨道立柱、高架桥支架和立柱、磁悬浮车辆 轨道的支架，还可以用于机械设备台架结构、车辆、船舶 及海洋石油钻采平台结构的制作等方面
t≤1/80H
梁越高，腹板占用钢比例越大
比如500高的梁，200*8的翼缘，6mm的腹板，腹板用 钢将近一半。
翼缘面积=200*8*2=3200mm²
腹板面积=500*6=3000mm²
腹板占截面比例=3000/(3200+3000) =48%
波纹腹板厚度可以取 梁高的1/500
t=1/500H
0 0 2 4 6 8 10 挠度/mm
图3-18 波纹钢板SCW3边缘变形图
-0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 挠度/mm
图3-19 波纹钢板SCW3跨中变形图
从图3-18可以看出，波纹钢板SCW3边缘处的钢板变 形为整体屈曲，下部的变形很大，上部的变形相对较小 。而从图3-19可以看出，SCW3跨中截面处的钢板在荷载 较小时的变形为整体向同一个方向挠曲，随着荷载的增
◇3.2.3 板的屈曲分析结果
试验所得的波纹钢板的挠度变化规律和有限元分析 结果基本相同。临界荷载值的对比详见下表。
波纹钢板临界荷载对比表
试件编号
SCW1 SCW2 SCW3
试验值/kN
98 92 67
ANSYS值/kN
106.423 100.994 73.435
误差
8.6% 9.9% 9.6%
4 梯形波纹钢腹板梁的试验研究 ◇ 4.1 试验概况
(a)波纹钢腹板梁SCB1立面图
1
31°
116.6 2
120
1
2
62.5 100125100125100125100125100125100125100125100 62.5
1800
(b)波纹钢腹板梁SCB1平面图
3×260×40 t=1mm
3
260 306
40
30 60 330 120
(c)1-1剖面图
100
96kN
100
96kN
50
50
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 挠度/mm
图3-9 波纹钢板SCW1边缘变形图
-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 挠度/mm
图3-10 波纹钢板SCW1跨中变形图
300
250
200
5kN
150
30kN
85kN
100
98kN
50
-150 -10大多是采用箱型截面，两片波纹钢腹板竖直 或倾斜放置，翼缘采用混凝土。
图1-3 长征桥
图1-4 鄄城黄河公路大桥
波纹腹板钢梁是否省钢？造价是否低 以H型钢为例：
梁的抗弯惯性矩
ü梁的抗弯惯性矩与 高度平方成正比 ü翼缘对截面惯性矩 的贡献是腹板的六倍
平腹板H型钢腹板厚度
SCW2的屈曲表现为整体屈曲。
SCW2的最大应力位于钢板的边缘处，最大值达到
了101.18Mpa。
750
500
10kN