CN102877550A - 一种钢－混凝土混合型抗剪连接件 - Google Patents

一种钢－混凝土混合型抗剪连接件 Download PDF

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李宏瑾
万水
李华强
边骏琪
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Abstract

一种钢－混凝土混合型抗剪连接件，适用于波形钢腹板和混凝土顶板之间的连接，在波形钢腹板顶部开孔，在开孔上部沿波形钢腹板的两侧纵向各焊接一根或多根结合钢筋，于波形钢腹板与混凝土顶板的结合面位置，在波形钢腹板两侧沿纵向各设置一块与波形钢腹板凹凸相补、紧密贴合的水平向翼缘板，在翼缘板上设置有多个竖立的焊钉，将翼缘板以上的连接构造伸入与之相连的钢筋混凝土顶板内，把混凝土顶板内的横向钢筋穿过波形钢腹板上的开孔，然后浇注钢筋混凝土顶板的混凝土。它兼具嵌入式抗剪连接件和翼缘型抗剪连接件的特征，节省钢材，加工方便，便于施工，抗剪强度高，连接部位的强度、刚度及耐久性较好，结合部整体性好，社会、经济效益好。

Description

一种钢-混凝土混合型抗剪连接件
技术领域
    本发明属于钢－混凝土组合结构的抗剪连接件技术领域，具体涉及一种钢－混凝土混合型抗剪连接件。适用于波形钢腹板和混凝土顶板之间的连接。
背景技术
波形钢腹板与混凝土顶底板的结合部构造直接关系到桥梁承载能力，是波形钢腹板梁的关键部位之一。结合部构造需能抵抗结构中钢材和混凝土材料两者间的水平剪切力，确保组合结构受力时，两种不同材料之间不会产生相对位移。
目前，钢－混凝土组合梁中使用的抗剪连接件种类较多，常用的主要有嵌入型和翼缘型两大类。嵌入型是在波形钢板顶部或底部开孔，在开孔上部或下部沿波形钢板纵向两侧焊接两根结合钢筋，波形钢腹板直接伸入与之相连的钢筋混凝土板内，把混凝土板的横向钢筋（亦称贯穿钢筋）穿过波形钢板上的开孔，之后浇注钢筋混凝土板混凝土。翼缘型抗剪连接件是在波形钢腹板端部焊接水平向翼缘钢板，再在翼缘钢板上部或下部配置焊接焊钉、型钢、钢筋或这类组合构件等连接构造，将该构造埋入与之相连的钢筋混凝土板内，然后浇注钢筋混凝土板混凝土。
嵌入型连接件虽然施工方便，抗疲劳性能好，但当嵌入型连接件用于波形钢腹板与顶板的连接时，波形钢腹板直接伸入混凝土板内，需设置与波形钢腹板形状匹配的水平模板，由于波形钢板内外侧呈凸凹曲线形状，其两侧模板与波形钢腹板间在浇筑顶板混凝土时易产生空隙，封堵不严产生漏浆。由于没有水平翼缘钢板，刚度和承担车辆荷载的能力比翼缘型抗剪连接件低。
翼缘型抗剪连接件虽然刚度和承载能力较大，适用于波形钢腹板与顶板的连接。如采用双开孔钢板连接件形式，即在波形钢腹板上端焊接水平翼缘板，将两块开孔钢板沿梁的纵向竖立焊接在翼缘板上方，把混凝土板的横向钢筋（亦称贯穿钢筋）穿过双开孔钢板上的开孔，之后浇注钢筋混凝土板的混凝土。但是，此连接件中双开孔钢板钢材用量大，纵向开孔钢板对连接处顶板中本已较小体积的混凝土分割两次，不利于结合部混凝土整体受力。且施工比嵌入型连接件复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合型的钢－混凝土抗剪连接件，适用于波形钢腹板和混凝土顶板之间的连接。能有效传递连接部位钢材和混凝土这两种材料之间发生的水平剪力，确保剪力件有足够的抗剪强度，兼具嵌入式抗剪连接件和翼缘型抗剪连接件的特征，具有节省钢材，加工方便，便于施工，抗剪强度高，连接部位的强度、刚度及耐久性较好，结合部整体性好的特点。
实现本发明的目的所采取的技术方案是：
本发明的钢－混凝土混合型抗剪连接件适用于波形钢腹板和混凝土顶板之间的连接，在波形钢腹板顶部开孔，在开孔上部沿波形钢腹板的两侧纵向各焊接一根或多根结合钢筋，于波形钢腹板与混凝土顶板的结合面位置，在波形钢腹板两侧沿纵向各设置一块与波形钢腹板凹凸相补、紧密贴合的水平向翼缘板，在翼缘板上设置有多个竖立的焊钉，将翼缘板以上的连接构造伸入与之相连的钢筋混凝土顶板内，把混凝土顶板内的横向钢筋穿过波形钢腹板上的开孔，然后浇注钢筋混凝土顶板的混凝土。
本发明所述一根或多根结合钢筋沿波形钢腹板上下设置。
本发明的混合型抗剪连接件具有下述优点：
⑴   由于波形钢板直接埋入混凝土顶板，此连接件所采取的构造特征，具有嵌入型连接件的结构优点：构造简捷，便于施工；
⑵   在波形钢腹板两侧各焊有一块水平向翼缘板，不破坏波形钢腹板的完整性，还可兼做施工模板、密封板，比加工与波形钢板匹配的曲线形模板更加方便，密封可靠度高，并具有翼缘型抗剪连接件的结构优点，便于顶板混凝土浇注，可有效阻隔外界湿气对连接件内部的侵蚀，增加了连接部位的强度、刚度及耐久性；
⑶   桥轴方向（即桥纵向）的水平剪力由波形钢板斜幅间混凝土块（亦称抗剪齿键）、焊接于钢板顶端的结合钢筋、与桥轴呈垂直方向的贯穿钢筋和混凝土销承担，连接件受力明确；
⑷   与桥轴成直角方向的角隅弯矩主要由与桥轴呈垂直方向的贯穿钢筋和混凝土销承担，翼缘板上适当设置焊钉，加强了混凝土和翼缘板间的结合能力；
⑸   它与常规翼缘型双开孔钢板连接件相比可节省钢材，减少了钢板对连接处顶板混凝土的分割，结合部整体性好，造价降低；
⑹   通过在结合面位置波形钢板两侧焊接翼缘板，取消了混凝土底模板，防止因曲线模板与波形钢板间封堵不严而产生漏浆。
附图说明
图1是本发明混合型抗剪连接件的立面构造示意图。
 图2是本发明混合型抗剪连接件的平面构造示意图。
     图3是本发明混合型抗剪连接件的横断面构造示意图。
     图中：1、波形钢腹板，2、开孔，3、纵向钢筋，4、翼缘板，5、焊钉，6、横向钢筋，7、混凝土顶板。
具体实施方式
结合附图，给出本发明的实施例如下，但本发明不局限于以下实施例，它覆盖在专利书中所描述以及权利要求范围内的变型和等效。
图1～3所示为一种钢－混凝土混合型抗剪连接件，适用于波形钢腹板和混凝土顶板之间的连接。在波形钢腹板1顶部开孔2，在开孔2上部沿波形钢腹板1的两侧纵向各焊接一根或多根结合钢筋3（又称加强钢筋），用于约束波形钢腹板的纵向变形，该结合钢筋3位于波形钢腹板1与混凝土顶板7的结合面位置。当每侧设有两根或两根以上结合钢筋3时，该两根或两根以上的结合钢筋沿钢腹板上下设置。在波形钢腹板1两侧沿纵向各焊接一块与波形钢腹板1凹凸相补、紧密贴合的水平方向的翼缘板4，可有效阻隔外界湿气对连接件内部的侵蚀，增加连接部位的强度、刚度及耐久性，还可兼做施工模板、密封板，密封可靠度高，方便混凝土顶板7的混凝土浇注。在翼缘板4上焊有多个竖立的焊钉5，主要用于加强混凝土和翼缘板间的结合力，将翼缘板4以上的连接构造（即翼缘板4以上的含开孔2的波形钢腹板1上部、结合钢筋3、焊钉5）伸入与之相连的钢筋混凝土顶板7内，把混凝土顶板7内的横向钢筋6（亦称贯穿钢筋）穿过波形钢腹板1上的开孔2，然后浇注钢筋混凝土顶板7的混凝土，形成抗剪连接件。其桥轴方向（即桥纵向）的水平剪力主要由波形钢腹板1斜幅间混凝土块（亦称抗剪齿键）、焊接于钢板顶端的结合钢筋3、与桥轴呈垂直方向的横向钢筋6和波形钢板上开孔2中的混凝土销承担。与桥轴成直角方向的角隅弯矩主要由与桥轴呈垂直方向的横向钢筋6和混凝土销承担。
该连接件适用于波形钢腹板和混凝土顶板之间的连接，但其使用范围不仅局限于此，还可用于波形钢腹板的端部和混凝土横梁的连接等。

Claims (2)

1.一种钢－混凝土混合型抗剪连接件，适用于波形钢腹板和混凝土顶板之间的连接，其特征是：在波形钢腹板（1）顶部开孔（2），在开孔（2）上部沿波形钢腹板的两侧纵向各焊接一根或多根结合钢筋（3），于波形钢腹板（1）与混凝土顶板（7）的结合面位置，在波形钢腹板两侧沿纵向各设置一块与波形钢腹板凹凸相补、紧密贴合的水平向翼缘板（4），在翼缘板上设置有多个竖立的焊钉（5），将翼缘板以上的连接构造伸入与之相连的钢筋混凝土顶板内，把混凝土顶板内的横向钢筋（6）穿过波形钢腹板（1）上的开孔（2），然后浇注钢筋混凝土顶板（7）的混凝土。
2.根据权利要求1所述的钢－混凝土混合型抗剪连接件，其特征是：所述一根或多根结合钢筋（3）沿波形钢腹板（1）上下设置。
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