一種鋼—混凝土組合梁的剪力連接件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種剪力連接件，更具體地說涉及一種鋼一混凝土組合梁剪力連接件，屬于橋梁及土木建筑領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼一混凝土組合結(jié)構(gòu)是基于鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展起來的一種性能優(yōu)化的結(jié)構(gòu)形式。通過合理的設(shè)計，這種結(jié)構(gòu)形式能更好的發(fā)揮鋼材抗拉和混凝土抗壓的材料特性，提高了材料的利用效率，且方便施工，在橋梁和土木建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]剪力連接件是保證組合結(jié)構(gòu)中鋼構(gòu)件和混凝土構(gòu)件能夠一起協(xié)同工作的關(guān)鍵，它能起到傳遞鋼梁與混凝土翼緣板之間縱向剪力的作用，同時還能抵抗混凝土翼緣板與鋼梁之間的掀起作用。
[0004]根據(jù)受力后的變形性能，將剪力連接件分為柔性和剛性兩種類型。常用的柔性剪力連接件如栓釘連接件、槽鋼連接件、彎筋連接件等。常見的剛性剪力連接件有T型鋼剪力件、方鋼剪力件和PBL (Perfoband Leiste)剪力連接件。目前普遍采用的栓釘為柔性連接件，抗剪承載力不大，且需要專用的焊機(jī)和焊條，當(dāng)剪力大時，所需的栓釘數(shù)量會進(jìn)一步偏多，間距偏小。不利于設(shè)計構(gòu)造，增加造價，同時也給后續(xù)的混凝土澆筑施工帶來了麻煩，影響工程進(jìn)度。
[0005]普通的PBL剪力連接件即開孔直板剪力連接件。此種連接件的工作原理是通過在開孔鋼板上澆筑混凝土，利用孔洞中的混凝土榫和孔間鋼板來抵抗縱向剪力，進(jìn)一步的研究表明，在孔洞中設(shè)置貫通鋼筋可大幅度提高其極限承載力。PBL剪力連接件的破壞起源于鋼板孔中混凝土楔塊或孔間鋼板的剪切破壞和撕裂，連接件的抗剪強(qiáng)度取決于孔內(nèi)混凝土的抗剪強(qiáng)度和孔間鋼板的抗剪強(qiáng)度。PBL剪力連接件較栓釘連接件而言具有抗剪承載力高，剛度大，抗疲勞性能好，施工方便等優(yōu)點(diǎn)。稱為Twin-PBL的雙PBL剪力連接件采用兩塊PBL剪力連接件，是基于PBL剪力連接件的一種改進(jìn)，使剪力鍵抗剪強(qiáng)度和整體性能得到進(jìn)一步加強(qiáng)，并且在連接部位內(nèi)部形成抗扭的趨勢，從而加強(qiáng)了整個組合結(jié)構(gòu)的抗震能力，受到青睞。
[0006]為方便在多排并列布置的PBL剪力連接件中布置鋼筋，出現(xiàn)了在開孔鋼板圓孔外緣設(shè)置槽口的連接構(gòu)造新形式，即將圓孔在靠近側(cè)邊側(cè)打開，可稱其為槽口型直板連接件，是一種改進(jìn)型的PBL剪力連接件。此種連接件較好地解決了鋼筋貫穿這一施工難題，同時設(shè)置槽口也有利于混凝土的灌漿。另外，槽口型直板連接件改良了剛性的PBL剪力連接件，實(shí)現(xiàn)了剛性剪力連接件的適當(dāng)柔性化，得到了更好的縱向變形性能。但設(shè)置槽口后連接件的抗拔性能較剪力連接件則有所下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足和問題，提供了一種新型的剪力連接件，是上述性能優(yōu)良的槽口型直板連接件的改進(jìn)形式，也是PBL剪力連接件的進(jìn)一步改良形式。
[0008]本發(fā)明的一種鋼一混凝土組合梁的剪力連接件，為一直鋼板條，在其一個長邊側(cè)排列著切割出的多個凹槽，凹槽深度不小于鋼板寬度的一半，該側(cè)的凸塊呈鋸齒形，且在該鋼板條上鉆有用于穿入橫向鋼筋的孔。
[0009]更進(jìn)一步地，所有凹槽形狀相同，縱向沿所在的長邊側(cè)等間距排列，且所有的孔在橫向靠近兩個長邊側(cè)，且到所在長邊側(cè)邊緣距離相等，孔沿剪力連接件的縱向等間距排列。
[0010]更進(jìn)一步地，孔在其附近凸塊的中心線上。
[0011 ] 更進(jìn)一步地，沿剪力連接件縱向，每個凸塊所在的板段上有兩個孔。
[0012]更進(jìn)一步地，凹槽形狀為長方形、梯形或曲線，孔為圓形。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種鋼一混凝土組合梁的剪力連接件具有以下有益效果:
1.在槽口型直板連接件的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改良了PBL剪力連接件。通過在槽口型直板連接件上開孔，安裝混凝土板內(nèi)的橫向鋼筋，將部分剪力通過穿孔鋼筋和鋸齒形凸塊傳遞，減輕了凹槽中混凝土與凸塊側(cè)邊間分擔(dān)的剪力，增強(qiáng)了連接件的柔性和剪力傳遞能力，提高了連接件的抗拔性，成為了一種性能優(yōu)異的剪力連接件；
2.可用一塊直鋼板條切割出兩個本發(fā)明的組合梁剪力連接件，節(jié)約材料，降低了成本；
3.該剪力連接件為直鋼板形，其與上翼緣可采用自動焊焊接，速度快，質(zhì)量受人為影響小，焊接質(zhì)量有保證，減輕了勞動強(qiáng)度，提高了工作效率；
4.精確制造和安裝后的剪力連接件，方便混凝土板中鋼筋的安裝，為鋼筋網(wǎng)提供精確的定位和固定，可確?；炷涟邃摻畋Ｗo(hù)層的厚度及均勻性。
【附圖說明】
[0014]圖1鋼板剖分示意圖之一；
圖2按圖1的剖分得到的剪力連接件；
圖3鋼板剖分示意圖之二；
圖4按圖3的剖分得到的剪力連接件；
圖5鋼板剖分示意圖之三；
圖6按圖5的剖分得到的剪力連接件；
圖7鋼板剖分示意圖之四；
圖8按圖7的剖分得到的剪力連接件；
圖9鋼板剖分示意圖之五；
圖10按圖9的剖分得到的剪力連接件；
圖11實(shí)例I對應(yīng)的示意圖；
圖12實(shí)例2對應(yīng)的示意圖。
[0015]其中:1一到力連接件，2—鋼筋孔，3—鋼梁,4一混凝土板，5—穿孔鋼筋
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
[0017]對于直鋼板條，采用圖1所示的切割方式，得到圖2所示的剪力連接件(I )，其凸塊為矩形，凸塊上有兩個鋼筋孔(2);采用圖3所示的切割方式，得到圖4所示的剪力連接件(1)，其凸塊為倒梯形，凸塊頂部有一個鋼筋孔(2);采用圖5所示的切割方式，得到圖6所示的剪力連接件(1)，其凸塊為梯形，凸塊底部有一個鋼筋孔(2);采用圖7所示的切割方式，得到圖8所示的剪力連接件(1)，其凸塊為圓端頭矩形，凸塊頂部有一個鋼筋孔(2);采用圖9所示的切割方式，得到圖10所示的剪力連接件(1)，其凸塊為曲線形，凸塊頂部有一個鋼筋孔(2)。
[0018]另外，再給出兩個該剪力連接件應(yīng)用于鋼一混凝土組合梁的實(shí)例。
[0019]實(shí)施例一
如圖11所示，鋼一混凝土組合梁中的鋼梁(3 )采用工字鋼，采用兩片如圖2所示的剪力連接件(1)，它們在鋼梁(3)的上翼緣板上表面對稱排列，鋸齒形凸塊朝上，采用自動焊焊接。該剪力連接件(I)根據(jù)混凝土板(4)的厚度及其內(nèi)的橫向鋼筋布置制作，使得混凝土板(4)內(nèi)橫向鋼筋剛好可穿入對應(yīng)的鋼筋孔(2)。焊接前，可在相對應(yīng)的數(shù)對鋼筋孔(2)中穿入臨時短鋼筋，位置精確確定后，可將剪力連接件(I)分別與鋼梁(3)的上翼緣板上表面及臨時短鋼筋臨時焊接固定。鋼筋安裝過程中，先安裝下層穿孔鋼筋(5)后，安裝并幫扎混凝土板(4)的底層縱向鋼筋；隨后安裝上層穿孔鋼筋(5)，安裝并幫扎混凝土板(4)的上層縱向鋼筋。在其他輔助鋼筋及預(yù)埋件安裝到位，支立混凝土板(4)的底模后，即可澆筑混凝土。
[0020]實(shí)施例二
如圖12所示，鋼一混凝土組合梁中的鋼梁(3)采用工字鋼，采用一片如圖4所示的剪力連接件(1)，它們在鋼梁(3)的上翼緣板上表面中心位置，鋸齒形凸塊朝上，采用自動焊焊接。該剪力連接件(I)根據(jù)混凝土板(4)的厚度及其內(nèi)的橫向鋼筋布置制作，使得混凝土板(4)內(nèi)的頂層橫向鋼筋剛好可穿入對應(yīng)的鋼筋孔(2)，底層鋼筋可擱置在凹槽底部。為提高凹槽中橫向鋼筋的傳遞剪力效果，以梁跨中為界，各底層橫向鋼筋在凹槽中靠近所在的梁端部側(cè)安裝。
【主權(quán)項】
1.一種鋼一混凝土組合梁的剪力連接件，其特征在于:該剪力連接件為一直鋼板條，在其一個長邊側(cè)排列著多個凹槽，凹槽深度不小于鋼板條寬度的一半，且在該鋼板條上有用于穿入橫向鋼筋的孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪力連接件，其所有凹槽形狀相同，縱向沿所在的長邊側(cè)等間距排列，所有的孔在橫向靠近長邊側(cè)，到所在長邊側(cè)邊緣距離相等，孔沿剪力連接件的縱向等間距排列。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的剪力連接件，孔在其附近凸塊沿鋼板條橫向的中心線上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的剪力連接件，凹槽形狀為長方形、梯形或曲線，孔為圓形。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的剪力連接件，沿剪力連接件縱向，每個凸塊所在的板段上有兩個孔。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪力連接件，可多個并排組成組合梁的剪力連接結(jié)構(gòu)，它們也可與其他類型的剪力連接件混合使用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼—混凝土組合梁的剪力連接件，屬于橋梁及土木建筑領(lǐng)域。該剪力連接件為一直鋼板條，在其一個長邊側(cè)切割有多個凹槽，該側(cè)的凸塊呈鋸齒形，且在該鋼板條上鉆有用于穿入橫向鋼筋的孔?？椎奈恢每筛鶕?jù)混凝土板中鋼筋的布置確定，以便穿入混凝土板內(nèi)的橫向鋼筋。方便了鋼筋的定位和安裝，并增強(qiáng)了剪力連接件的抗剪能力。剪力連接件及鋼筋包裹在隨后澆筑的鋼筋混凝土板中。本發(fā)明的組合梁剪力連接件制作簡便，安裝方便，且安裝質(zhì)量可靠，節(jié)約材料，成本低，效果好。
【IPC分類】E01D19/00
【公開號】CN105625161
【申請?zhí)枴緾N201410673176
【發(fā)明人】魏建東, 宋粉麗
【申請人】鄭州大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年11月23日