[發(fā)明專利]摩擦型型鋼剪力連接件及其施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710797526.0
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107558615B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 伍凱;南洋;翟江棚;陳峰;徐佳楠
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04;E04B1/48
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 竇賢宇

本發(fā)明公開了一種摩擦型型鋼剪力連接件及其施工方法，該剪力連接件包括剪力連接件主體和高強(qiáng)度螺栓組件所述剪力連接件主體為槽鋼，其中一個翼緣邊上設(shè)有若干個與所述高強(qiáng)度螺栓組件配合的螺栓孔，所述連接件主體通過高強(qiáng)度螺栓組件與所述主梁連接。本發(fā)明改善了傳統(tǒng)的剪力連接件的傳力模式，合理利用剪力連接件和板件間的界面摩擦力，并對高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行合理設(shè)計，可以實時監(jiān)測和控制螺栓的剪切力，且工廠預(yù)制程度高，現(xiàn)場進(jìn)行螺栓拼接，節(jié)約勞動成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及剪力連接件及其施工方法，特別是涉及一種摩擦型型鋼剪力連接件及其施工方法。

背景技術(shù)

剪力連接件在鋼結(jié)構(gòu)或者鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)中有栓釘剪力連接件和型鋼剪力連接件兩大類，主要有兩方面作用：(1)抗剪：承擔(dān)鋼與混凝土兩種材料界面間的縱向剪應(yīng)力，限制兩者界面間的縱向自由滑動，從而保證了組合結(jié)構(gòu)的協(xié)同變形、共同工作，提高了組合結(jié)構(gòu)的剛度及承載能力。(2)抗拔：剪力連接件一般在深入混凝土的一側(cè)設(shè)置墩頭或卷邊，使其與混凝土緊緊咬合，抵抗混凝土因整體縱向彎曲或局部橫向彎曲引起的兩種材料的脫離，增強(qiáng)了整體性，使之共同工作。

傳統(tǒng)的剪力連接件一般以栓釘剪力連接件為主，在柱端、梁或底板等剪力較大的位置處焊接，如圖1所示，依靠混凝土對連接件的擠壓作用進(jìn)行鋼與混凝土之間的剪力傳遞，連接件墩頭或型鋼嵌固于混凝土中使兩者形成一個整體共同工作。針對鋼抗拉性強(qiáng)，混凝土抗壓性能良好的特點，通常將鋼梁放置在受拉區(qū)段，混凝土澆筑于受壓區(qū)段，用剪力連接件連接形成組合結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮了兩者各自的優(yōu)異性能。但是，在剪力較大的位置處需焊接的剪力連接件密集，用鋼量大幅增加，如附圖1所示，這使工程成本顯著提高，施工難度加大；鋼與栓釘剪力連接件間一般為三級焊縫，焊接質(zhì)量不易保證，焊接過程使鋼受很高的溫度應(yīng)力，從而產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和局部鼓屈等不利影響。對于多跨連續(xù)梁橋的支座區(qū)段，斜拉懸索橋的拉索與橋面接觸區(qū)段，大跨承重組合結(jié)構(gòu)的過渡區(qū)段等負(fù)彎矩區(qū)以及收縮徐變和溫度效應(yīng)引起的混凝土應(yīng)力區(qū)，由于傳統(tǒng)的剪力連接件的約束效應(yīng)使混凝土的應(yīng)力無法釋放，導(dǎo)致混凝土開裂，嵌固作用削弱，甚至喪失組合結(jié)構(gòu)的性能。由傳統(tǒng)的剪力連接件連系的鋼和混凝土的組合結(jié)構(gòu)在地震等往復(fù)高應(yīng)變率荷載作用下，極易產(chǎn)生疲勞裂紋，導(dǎo)致連接件剪切破壞，造成抗震性能不良等后果。

傳統(tǒng)的剪力連接件破壞形式一般為剪切破壞、受拉破壞或者混凝土沖切破壞，以材料的抵抗能力作為主要設(shè)計指標(biāo)，以“抗”作為主要設(shè)計理念，這種方式使界面摩擦力不能被實時監(jiān)測，抗剪承載力和剛度不受控制，混凝土內(nèi)力也不能被有效釋放。究其根本，這是由傳力模式的不合理和設(shè)計的不完善導(dǎo)致的。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種合理利用剪力連接件和板件間的界面摩擦力，同時抗剪剛度和抗剪承載力可控的新型摩擦型型鋼剪力連接件及其施工方法。

技術(shù)方案：一種摩擦型型鋼剪力連接件，包括剪力連接件主體和高強(qiáng)度螺栓組件，所述剪力連接件主體為槽鋼，槽鋼的翼緣上設(shè)置有若干螺栓孔；高強(qiáng)度螺栓組件包括至少設(shè)置有一段螺紋部的螺桿段，與所述螺桿段螺接的第一螺母和第二螺母，套設(shè)在螺桿段上且位于第一螺母與第二螺母之間的半導(dǎo)體彈簧，套接在半導(dǎo)體彈簧外周的套筒，設(shè)置在第一螺母或第二螺母一側(cè)并可與歐姆表連接的正負(fù)極金屬片，以及電連接正負(fù)極金屬片與半導(dǎo)體彈簧兩端的導(dǎo)線；

第一螺母或第二螺母的一側(cè)設(shè)置有用于和半導(dǎo)體彈簧末端卡接的卡槽或與用于和套筒一端連接的嵌槽，第一螺母和第二螺母的相對距離改變時，半導(dǎo)體彈簧被拉伸或壓縮。

所述套筒和/或半導(dǎo)體彈簧的外側(cè)套接有橡膠環(huán)。

所述螺桿端沿其縱向分為多個區(qū)域，不同區(qū)域的顏色不同。

另一實施例中，一種摩擦型型鋼剪力連接件，包括剪力連接件主體和高強(qiáng)度螺栓組件，所述剪力連接件主體為槽鋼，其中一個翼緣邊上設(shè)有若干個與所述高強(qiáng)度螺栓組件配合的螺栓孔，所述連接件主體通過高強(qiáng)度螺栓組件與主梁連接。