[發(fā)明專利]具有剪力釘群的多層混凝土板組合梁及剪力釘設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610573564.3
• 申請日: 2016-07-21
• 公開（公告）號: CN106223185B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖海珠;羅扣;張興志;張強;高宗余;王為玉;顏兆福;孫立山;黃玲;李少駿;別業(yè)山;胡文軍;唐斌
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵大橋勘測設(shè)計院集團有限公司
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D19/12
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務(wù)所(普通合伙)11221
• 代理人: 王衛(wèi)東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橋梁工程建筑施工領(lǐng)域，具體涉及一種具有剪力釘群的多層混凝土板組合梁及剪力釘設(shè)計方法。

背景技術(shù)

鋼-混凝土組合梁是由鋼梁通過剪力釘與鋼筋混凝土板組合而成的結(jié)構(gòu)。常規(guī)的鋼-混凝土組合梁，橋面板整體預(yù)制，采用整體預(yù)制后結(jié)合的方式，受吊重限制，橋面板和鋼梁分開吊裝，增加了吊裝次數(shù)，同時加大了現(xiàn)場施工作業(yè)量，增大了水污染、大氣污染和固體廢物污染的風(fēng)險，對城市交通造成嚴(yán)重影響。

由于交通量和重型車輛的不斷增加，再加上環(huán)境的影響，常規(guī)的鋼-混凝土組合梁在運營不久就出現(xiàn)鋼筋混凝土翼板縱向開裂、鋼筋混凝土橋面板橫向開裂、橋面板局部破裂或腐蝕、鋼梁銹蝕等問題，嚴(yán)重影響橋梁的使用壽命。而且鋼-混凝土組合梁橋面板在橫向懸臂受力過程中，抗掀起能力不能滿足受力要求，先期施工的橋面板極易被掀起而發(fā)生破壞。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種具有剪力釘群的多層混凝土板組合梁及剪力釘設(shè)計方法，確保各層橋面板與鋼梁之間的剪力傳遞滿足要求的同時，又保證橋面板在橫向懸臂彎矩作用下不被掀起。

為達到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種具有剪力釘群的多層混凝土板組合梁，包括：

至少兩層層疊設(shè)置的混凝土板；

至少一鋼梁，所述鋼梁包括上翼緣，所述上翼緣支撐所述混凝土板底部；

同時，所述剪力釘群包括多組剪力釘，每層混凝土板均設(shè)有一組剪力釘，所述剪力釘包括釘頭和釘身，同組的所述剪力釘?shù)尼旑^均埋設(shè)于相應(yīng)層的混凝土板內(nèi)，每組剪力釘?shù)尼斏砭B接于所述上翼緣。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，同組的剪力釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)相同。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，每一組剪力釘?shù)尼旑^到埋設(shè)該釘頭的混凝土板底面的距離小于相應(yīng)混凝土板厚度的2/3。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述鋼梁包括腹板，所述上翼緣垂直的設(shè)于所述腹板上，所述剪力釘群沿所述腹板對稱布置。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，一種具有剪力釘群的多層混凝土板組合梁的剪力釘設(shè)計方法，其特征在于：

S1、確定所述多層混凝土板的層數(shù)，計算各層混凝土板之間的剪力，以及多層混凝土板與鋼梁之間的剪力；

S2、根據(jù)多層混凝土板與鋼梁之間的剪力，選定各層混凝土板內(nèi)剪力釘釘身直徑和釘頭直徑，確定剪力釘所能承受的剪力和抗拔力；

S3、根據(jù)選定各層混凝土板內(nèi)剪力釘能承受的剪力和抗拔力，確定各層混凝土板需要的剪力釘數(shù)量。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在S1中，先確定混凝土板層數(shù)為n，再根據(jù)混凝土板層數(shù)計算混凝土板組合梁所受最大載荷，計算第i層混凝土板所受剪力為T_i，多層混凝土板與鋼梁之間的剪力T_X；

在S2中，根據(jù)第i層混凝土板所受剪力T_i，選定第i層混凝土板內(nèi)剪力釘釘身直徑為D_i、釘頭直徑為d_i，所述剪力釘所能承受的剪力ΔT_i和抗拔力ΔF_i，其中i＝1、2、3......n，n＝2、3......。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在S3中，第i層混凝土板所需剪力釘釘身數(shù)量其中i＝1、2、3......n，T_i為第i層混凝土板所受剪力，ΔT_i為所述剪力釘所能承受的剪力。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，第i層混凝土板內(nèi)釘頭的數(shù)量為n_i頭＝n_i身-n_i-1身，其中i＝1、2、3......n，n_i身為第i層混凝土板所需剪力釘釘身數(shù)量，n_i-1身為第i-1層混凝土板所需剪力釘釘身數(shù)量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

本發(fā)明的具有剪力釘群的多層混凝土板組合梁及剪力釘設(shè)計方法選擇不同規(guī)格的剪力釘組合成一種剪力釘群，解決了雙層或多層混凝土橋面板組合梁關(guān)鍵的受力問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中雙層混凝土板組合梁的剪力釘群結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中雙層混凝土板組合梁的剪力釘群沿釘頭方向的俯視圖；

圖3為本發(fā)明實施例中多層混凝土板組合梁的剪力釘群結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例中多層混凝土板組合梁的剪力釘群沿釘頭方向的俯視圖；