[發明專利]一種裝配式鋼-混結合梁剪力鍵

在審

• 申請號: 201711478668.7
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108193588A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 衛星;晉智斌;肖林;溫宗意;吳琛泰;何可
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D19/12
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 何凡;李蕊

本發明公開了一種裝配式鋼?混結合梁剪力鍵，其包括混凝土預制板和高強螺栓剪力鍵，混凝土預制板上均勻分布有若干二次澆筑孔，二次澆筑孔內填充有二次澆筑板，二次澆筑板內均勻埋設有高強螺栓的頭部及螺桿的上部，高強螺栓的下部可與鋼梁的上翼緣貫穿連接，高強螺栓與上翼緣連接位置處的上端和下端分別設置有頂部螺帽和底部螺帽，頂部螺帽與上翼緣之間設置有頂面填板，底部螺帽與上翼緣之間設置有底面填板。本發明結構用可拆卸高強螺栓代替栓焊剪力釘，采用超高性能混凝土(UHPC)將高強螺栓剪力連接鍵提前設置到混凝土板中，既能提高施工效率，保證施工質量，又經濟、綠色環保。

技術領域

本發明涉及土建工程技術領域，具體涉及一種裝配式鋼-混結合梁剪力鍵。

背景技術

鋼-混結合梁是指將鋼梁與混凝土橋面板通過抗剪連接件連接成整體并考慮共同受力的橋梁結構形式。結合梁在受壓區使用混凝土結構，受拉區使用鋼結構，充分發揮了鋼、混凝土兩種材料的優點；同時，結合梁橋便于工廠化生產，現場安裝質量高、施工費用低、施工進度快。除優越的力學性能和施工性能外，鋼-混結合梁具有良好的經濟性，適用于中小跨度橋梁，近幾年國內新建橋梁中結合梁所占比例也在逐漸增加。

結合梁的鋼梁和混凝土橋面板在工廠提前預制，現場澆筑濕接縫，通過剪力鍵使鋼梁與混凝土板連接成一個整體共同工作。剪力鍵是鋼-混結合梁連接鋼梁與混凝土梁的關鍵構造，結合梁抗剪連接件區域的混凝土采用現場澆筑是制約結合梁工業化裝配化的瓶頸，施工效率低、施工質量難保證，很難滿足目前結合梁工業化生產裝配化實施的大需求。而如今大節段預制裝配式施工是橋梁產業工業化的必然結果，符合綠色、經濟、可持續的發展理念。因此，需要一種能適應鋼-混凝土結合梁裝配式施工的高性能剪力連接件。

發明內容

本發明針對現有技術的上述不足，提供了一種能適應鋼-混凝土結合梁裝配式施工的裝配式鋼-混結合梁剪力鍵。

為解決上述技術問題，本發明采用了下列技術方案：

提供了一種裝配式鋼-混結合梁剪力鍵，其包括混凝土預制板和鋼梁，混凝土預制板上均勻分布有若干二次澆筑孔，二次澆筑孔內填充有二次澆筑板，二次澆筑板內均勻埋設有高強螺栓的頭部及螺桿的上部，高強螺栓的下部與鋼梁的上翼緣貫穿連接，高強螺栓與上翼緣連接位置處的上端和下端分別設置有頂部螺帽和底部螺帽，頂部螺帽與上翼緣之間設置有頂面填板，底部螺帽與上翼緣之間設置有底面填板。

上述技術方案中，優選的，二次澆筑孔為一矩形孔，二次澆筑板為一與二次澆筑孔形狀相同的板狀結構。

上述技術方案中，優選的，頂部填板的形狀與二次澆筑板底面形狀相似，頂部填板預先開設有螺栓孔。

上述技術方案中，優選的，底面填板對程設置與鋼梁腹板兩側的上翼緣下表面，底面填板沿鋼梁徑向的長度與頂部填板相同。

上述技術方案中，優選的，上翼緣上設置有用于安裝高強螺栓的預制孔，預制孔呈橢圓形，橢圓長軸方向與鋼梁的縱向相同。

上述技術方案中，優選的，混凝土預制板的材質為普通混凝土，二次澆筑板的材質為UHPC混凝土；頂部填板和底部填板均為鋼板。

本發明提供的上述裝配式鋼-混結合梁剪力鍵的主要有益效果在于：

通過用高強螺栓代替剪力釘，并將高強螺栓、頂部螺帽和頂部填板通過UHPC混凝土與混凝土澆筑板結合并形成剪力連接件，使得現場將鋼梁與混凝土板連接時，只需要通過將剪力連接件與鋼梁連接，即可快速使鋼梁與混凝土板結合為整體，既能提高施工效率，保證施工質量，又經濟、綠色環保。

通過將高強螺栓埋設入二次澆筑板中，相比現有剪力鍵中將螺栓或剪力釘與混凝土分開的結構，能夠顯著提高施工效率，且通過在二次澆筑板內完全包裹高強螺栓的頭部，進而可以提高二次澆筑板與高強螺栓間的摩擦力，進而提高剪力鍵的抗剪性能；同時，通過高強螺栓與二次澆筑板之間的相互作用，還能平衡鋼梁與混凝土板之間的拉拔力。