CN111058543A - 一种混凝土板与钢梁的连接结构及安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混凝土板与钢梁的连接结构及安装方法，包括钢梁、预制平台和多个设置在预制平台上的螺栓杆，螺栓杆的上端具有螺帽，螺栓杆的下部依次设有内螺母和螺母，预制平台设于内螺母与螺母之间的螺栓杆上，且所述内螺母的下部抵接在预制平台上；所述预制平台上浇筑有高度高于螺栓杆的混凝土板；所述内螺母为橡塑材料，以在拆卸掉所述螺母和预制平台之后，所述螺母带动混凝土板连接钢梁时，随所述螺栓杆的向下移动而折断或者破裂。本发明的混凝土板与钢梁的连接结构及安装方法能够提高混凝土板与钢梁之间的摩擦力、为组合结构提供更强抗剪能力、连接更牢固更可靠。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，特别是涉及一种混凝土板与钢梁的连接结构及安装方法。
背景技术
传统的钢与混凝土组合结构是基于钢材的高抗拉强度与混凝土的受压性能结合设计的，这种结构具有承载力高、自重较轻、节约材料、抗震性能好等特点，在实际工程中得以广泛应用。然而，传统的钢与混凝土组合结构装配式程度低，吊装重量大；且存在湿接缝，导致工期长，效率低。因此，不能满足当前对结构装配化的要求。
现有的螺栓式装配式钢-混凝土组合梁，螺栓孔与螺栓杆间存在较大的间隙，因此，桥梁运营过程中，混凝土板的与钢梁之间的出现明显的相对滑动，一方面，导致钢-混凝土接合面连接不可靠，不能使钢和混凝土发挥应有的性能，造成结构刚度低、承载能力下降、材料浪费等问题；另一方面，较大的缝隙由导致螺栓轴力产生的摩擦力和螺栓本身的抗剪能力，未能形成合力共同抵抗钢-混凝土接合面的剪力，造成螺栓用量大，既浪费材料，又增加了对混凝土板的螺栓孔精度要求，使混凝土板制作工艺复杂，不但造价高，而且装配施工不方便，拖长了工期。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种既能实现装配式施工，又能够充分发挥混凝土板与钢梁之间的摩擦力、以及螺杆自身的抗剪能力的混凝土板与钢梁的连接结构，使混凝土板与钢梁的连接更牢固可靠；本发明的另外一个目的还在于提供一种混凝土板与钢梁的安装方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种混凝土板与钢梁的连接结构，包括钢梁、预制平台和多个设置在预制平台上的螺栓杆，螺栓杆的上端具有螺帽，螺栓杆的下部依次设有内螺母和螺母，预制平台设于内螺母与螺母之间的螺栓杆上，且所述内螺母的下部抵接在预制平台上；
所述预制平台上浇筑有高度高于螺栓杆的混凝土板；
所述内螺母为橡塑材料，以在拆卸掉所述螺母和预制平台之后，所述螺母带动混凝土板连接钢梁时，随所述螺栓杆的向下移动而折断或者破裂。
作为优选方案，所述内螺母的截面为梯形，所述梯形的上部尺寸小于下部尺寸，所述梯形的上部尺寸与螺栓杆的直径匹配，所述梯形的下部与预制平台抵接。
作为优选方案，所述内螺母的截面为矩形；所述矩形的内螺母上设有上下延伸的用于螺栓杆穿过的通孔，所述矩形的下部与预制平台抵接。
作为优选方案，所述螺栓杆上位于螺帽的底部固定设有垫片。
作为优选方案，所述螺栓杆竖直设置。
作为优选方案，所述螺栓杆为多个，且两个螺栓杆为一对。
一种混凝土板与钢梁的安装方法，包括步骤：
S1，在螺栓杆的螺帽处安装垫片，所述垫片的直径大于螺栓杆的直径；在螺栓杆上安装橡塑材料的内螺母；
S2，螺栓杆上远离螺帽的一端穿过预制平台上预留的螺栓孔，并安装螺母固定螺栓杆；
S3，在预制平台上浇筑混凝土，且浇筑高度高于螺栓杆的高度；
S4，混凝土板凝固之后拆除螺母以及预制平台，并移动混凝土板至待安装处；
S5，将钢梁与混凝土板拼装，并使螺栓杆穿过钢梁上预留的安装孔处，螺栓下端端部安装螺母以固定螺栓，并使螺母驱动螺栓向下移动直至螺栓挤压内螺母，使内螺母折断或者破裂。
作为优选方案，所述内螺母的截面为梯形，所述梯形的上部尺寸小于下部尺寸，所述梯形的上部尺寸与螺栓杆的直径匹配，所述梯形的下部与预制平台抵接。
作为优选方案，所述螺栓杆竖直设置。
作为优选方案，所述螺栓杆为多个，两个螺栓杆为一对；所述钢梁上设有多对安装孔，每两个安装孔为一对，所述安装孔与螺栓杆相对设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的混凝土板与钢梁的连接结构在螺栓杆上安装有内螺母，能够固定螺栓杆的位置，避免螺栓杆在混凝土浇筑过程中出现偏移，保障螺栓预拉力的有效性；且在混凝土板制作完，并安装到钢梁上之后，通过拧紧螺母的同时使得内螺母破裂或者折断，解除了内螺母对螺栓杆的竖向约束，从而使螺杆可以向下移动，充分给混凝土板带来压力，大幅提高混凝土板与钢梁之间摩擦力；且由于螺栓杆浇筑于混凝土板里面，混凝土板与螺杆之间无缝连接，则使混凝土板与钢梁之间的摩擦力，并与螺栓杆自身的抗剪能力形成合力，共同用于抵抗混凝土板与钢梁之间的滑移，提高整体性；整个组合结构的螺栓杆和钢梁顶板以及混凝土板之间连接更牢固更可靠，使梁体具有更高的整体性能。
本发明的混凝土板与钢梁安装方法具有混凝土板吊装重量低、装配程度高、施工便捷、工期短的优点。
附图说明
图1为本发明实施例中混凝土板与钢梁的连接结构的预制平台与螺栓杆的连接结构示意图；
图2为本发明实施例中混凝土板与钢梁的连接结构的图1中拆除预制平台的结构示意图；
图3为本发明实施例中混凝土板与钢梁的连接结构的混凝土板与钢梁的结构示意图；
图4为本发明实施例中混凝土板与钢梁的安装结构示意图。
图中，1、预制平台；2、螺栓杆；3、螺帽；4、垫片；5、内螺母；6、螺母；7、混凝土板；8、钢梁。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
本发明的混凝土板与钢梁的连接结构的实施例，如图1-4所示，包括钢梁8、预制平台1和多个设置在预制平台1上的螺栓杆2，螺栓杆2的一端具有螺帽3，在螺栓杆2的螺帽3的一端安装垫片4，垫片4为钢制垫片，垫片4穿过螺栓杆2并粘贴在螺帽3的下部；螺栓杆2的下部安装有内螺母5，螺栓杆2的下端向下延伸穿过预制平台1，且螺栓杆2的下端可拆卸连接有螺母6，螺母6用于固定螺栓杆2和预制平台1，内螺母5的下侧抵接在预制平台1上，安装内螺母5能够固定螺栓杆2的位置，避免螺栓杆2在混凝土浇筑过程中出现偏移，保障螺栓杆2预拉力的有效性。在预制平台1上浇筑有高度高于螺栓杆2的混凝土板7，混凝土板7完全的将预制平台1上部的螺栓杆2以及螺帽3和内螺母5浇筑在内，增加混凝土板7与螺栓杆2的贴紧的密闭性，增加螺栓杆2与混凝土板7之间的摩擦力和剪切力。
本申请中，混凝土板7浇筑完成之后，拆卸掉螺母6，然后移动出预制平台1，这样将混凝土板7与螺栓杆2的结合体移动至钢梁8的安装处，利用螺栓杆2的下端与钢梁2上预留的安装孔安装拼接，然后安装螺母6以固定钢梁8与螺栓杆2。本申请中，为进一步增加混凝土板7与钢梁8之间的摩擦力，并与螺栓杆2自身的抗剪能力形成合力，内螺母5具体为橡塑材料，以在螺栓杆2的向下移动时驱使螺栓杆2带动内螺母5移动而折断或者破裂，解除了内螺母5对螺栓杆2的竖向约束，然后使螺栓杆2可以向下移动，充分给混凝土板7带来压力，大幅提高混凝土板7与钢梁8之间摩擦力；且由于螺栓杆2浇筑于混凝土板7里面，混凝土板7与螺栓杆2之间无缝连接，则使混凝土板与钢梁之间的摩擦力，与螺杆自身的抗剪能力形成合力，共同用于抵抗混凝土板7与钢梁2之间的滑移，提高整体性；整个组合结构的螺栓杆2和钢梁8顶板以及混凝土板7之间连接更牢固更可靠，使梁体具有更高的整体性能。
具体的，螺栓杆2竖直固定设置，内螺母5为截面是梯形的内螺母，具体安装的时候，梯形的上部尺寸小于下部尺寸，梯形的上部尺寸与螺栓杆2的直径匹配，梯形的下部与预制平台1抵接，这样形成一个支撑架结构，能够支撑螺栓杆2，避免浇筑混凝土板7的时候，螺栓杆2倾斜和偏移，保障螺栓杆2预拉力的有效性。在其他实施例中，内螺母5的截面不限于梯形结构。
在本申请的其他实施例中，内螺母的截面可以为矩形；矩形的内螺母上设有上下延伸的用于螺栓杆穿过的通孔，矩形的下部与预制平台抵接。或者，内螺母可以为锥形的结构，内螺母的截面设为三角形，螺栓杆由上至下穿过三角形的底面。
本申请中，螺栓杆2为多个，两个螺栓杆2为一对，与钢梁8上预留的安装孔的数量相对匹配，用于与钢梁8固定安装。其中，安装螺栓杆2的混凝土板7和钢梁8可以预先加工，使用的时候，能够直接装配使用，节约了加工装配的工期，也能实现标准化的施工。垫片4能够分配螺栓杆2对混凝土板7产生的应力，避免应力集中而造成混凝土板7出现的局部破损，进而造成螺栓杆2预拉力的损失。本申请的混凝土板7制作完成之后，通过拧紧螺母6的同时使得内螺母5的螺牙破裂，解除了内螺母5对螺栓杆2的竖向约束，从而使螺栓杆2可以连同垫片4向下移动，充分给混凝土板7带来压力，大幅提高混凝土板7与钢梁8之间摩擦力。
本申请的混凝土板与钢梁的安装结构的内螺栓固定，使螺栓孔与螺栓杆间的间隙小，能够利用混凝土板与钢梁之间的摩擦力，并与螺栓杆自身抗剪能力形成合力，滑移量小，螺杆的利用率高，使接合面连接可靠，结构刚度高，且螺栓用量小，螺栓孔精度要求不高，降低混凝土板制作工艺，装配施工方便，造价低。
本发明的混凝土板与钢梁的安装方法的实施例，包括如下步骤：S1，在螺栓杆的螺帽处安装垫片，所述垫片的直径大于螺栓杆的直径；在螺栓杆上安装橡塑材料的内螺母；
S2，螺栓杆上远离螺帽的一端穿过预制平台上预留的螺栓孔，并安装螺母固定螺栓杆；
S3，在预制平台上浇筑混凝土，且浇筑高度高于螺栓杆的高度；
S4，等混凝土板凝固之后拆除螺母以及预制平台，并移动混凝土板至待安装处；
S5，将钢梁与混凝土板拼装，并使螺栓杆穿过钢梁上预留的安装孔处，螺栓下端端部安装螺母固定螺栓，并使螺母驱动螺栓向下移动直至螺栓挤压内螺母，使内螺母折断或者破裂。
其中，螺栓杆竖直设置，内螺母的截面为梯形，所述梯形的上部尺寸小于下部尺寸，所述梯形的上部尺寸与螺栓杆的直径匹配，所述梯形的下部与预制平台抵接。
其中，螺栓杆为六个，两个螺栓杆为一对；所述钢梁上设有多对安装孔，每两个安装孔为一对，所述安装孔与螺栓杆相对设置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种混凝土板与钢梁的连接结构，其特征在于，包括钢梁、预制平台和多个设置在预制平台上的螺栓杆，螺栓杆的上端具有螺帽，螺栓杆的下部依次设有内螺母和螺母，预制平台设于内螺母与螺母之间的螺栓杆上，且所述内螺母的下部抵接在预制平台上；
所述预制平台上浇筑有高度高于螺栓杆的混凝土板；
所述内螺母为橡塑材料，以在拆卸掉所述螺母和预制平台之后，所述螺母带动混凝土板连接钢梁时，随所述螺栓杆的向下移动而折断或者破裂。
2.如权利要求1所述的混凝土板与钢梁的连接结构，其特征在于，所述内螺母的截面为梯形，所述梯形的上部尺寸小于下部尺寸，所述梯形的上部尺寸与螺栓杆的直径匹配，所述梯形的下部与预制平台抵接。
3.如权利要求1所述的混凝土板与钢梁的连接结构，其特征在于，所述内螺母的截面为矩形；所述矩形的内螺母上设有上下延伸的用于螺栓杆穿过的通孔，所述矩形的下部与预制平台抵接。
4.如权利要求1所述的混凝土板与钢梁的连接结构，其特征在于，所述螺栓杆上位于螺帽的底部固定设有垫片。
5.如权利要求1所述的混凝土板与钢梁的连接结构，其特征在于，所述螺栓杆竖直设置。
6.如权利要求1所述的混凝土板与钢梁的连接结构，其特征在于，所述螺栓杆为多个，且两个螺栓杆为一对。
7.一种混凝土板与钢梁的安装方法，其特征在于，包括步骤：
S1，在螺栓杆的螺帽处安装垫片，所述垫片的直径大于螺栓杆的直径；在螺栓杆上安装橡塑材料的内螺母；
S2，螺栓杆上远离螺帽的一端穿过预制平台上预留的螺栓孔，并安装螺母固定螺栓杆；
S3，在预制平台上浇筑混凝土，且浇筑高度高于螺栓杆的高度；
S4，混凝土板凝固之后拆除螺母以及预制平台，并移动混凝土板至待安装处；
S5，将钢梁与混凝土板拼装，并使螺栓杆穿过钢梁上预留的安装孔处，螺栓下端端部安装螺母以固定螺栓，并使螺母驱动螺栓向下移动直至螺栓挤压内螺母，使内螺母折断或者破裂。
8.如权利要求7所述的混凝土板与钢梁的安装方法，其特征在于，所述内螺母的截面为梯形，所述梯形的上部尺寸小于下部尺寸，所述梯形的上部尺寸与螺栓杆的直径匹配，所述梯形的下部与预制平台抵接。
9.如权利要求7所述的混凝土板与钢梁的安装方法，其特征在于，所述螺栓杆竖直设置。
10.如权利要求7所述的混凝土板与钢梁的安装方法，其特征在于，所述螺栓杆为多个，两个螺栓杆为一对；所述钢梁上设有多对安装孔，每两个安装孔为一对，所述安装孔与螺栓杆相对设置。
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