[發明專利]一種二階段受力栓釘組及其施工方法

在審

• 申請號: 202111160561.4
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113684932A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 楊勇;陳辛;張樹琛;楊仕聰;張松
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E04B1/41
• 分類號: E04B1/41
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

一種二階段受力栓釘組，由沿被焊物軸線焊接于被焊物上的一個普通栓釘和一個抗拔不抗剪栓釘組成，所述普通栓釘由栓釘桿一和栓釘帽一構成，所述抗拔不抗剪栓釘由栓釘桿二、套在栓釘桿二外部的套管、栓釘帽二和套在栓釘帽二外的套環構成。本發明還提供了其施工方法，本發明二階段受力，施工便捷，使用靈活，可持續，免修復，成本低。

技術領域

本發明屬于建筑結構技術領域，涉及組合結構，特別涉及一種二階段受力栓釘組。

背景技術

由于組合結構能夠實現物盡其用，將受壓易失穩的鋼梁放于受拉區，而將受拉易開裂的混凝土放于受壓區，因而能夠充分發揮鋼材抗拉和混凝土抗壓的優勢，通過兩者的組合實現結構成本降低而性能提高的效果。但鋼梁和混凝土之間需要通過設置抗剪連接件來傳遞界面水平剪力和豎向掀起力，從而實現組合作用。由于栓釘作為一種柔性抗剪連接件，能夠在混凝土板和鋼梁之間產生一定滑移時承載力不降低。同時具有制造工藝簡單、施工便捷、各向同性、便于現場焊接等優點，在實際工程中受到廣泛應用。

在正常設計和使用條件下，組合結構能夠發揮其優越的性能。但是在遭遇罕遇地震、超載、撞擊、爆炸等極端偶然荷載作用時，結構處于極限狀態，組合構件中栓釘所受剪力和產生的滑移均超出正常水平，一旦栓釘斷裂失效，就會造成組合結構中構件的不同組成部分發生分離，可能導致落梁、傾覆、垮塌等災難性后果。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種二階段受力栓釘組，通過將普通栓釘和抗拔不抗剪栓釘相組合實現栓釘的二階段受力，抗拔不抗剪栓釘作為承載力儲備。當遭遇極端荷載時抗拔不抗剪栓釘發揮作用，從而提高結構的在極端偶然荷載作用下的抵抗能力。在正常使用階段，普通栓釘受力產生滑移，而抗拔不抗剪栓釘的套管和套環受力產生壓縮變形，內部栓釘不受力。當普通栓釘的滑移達到一定程度后抗拔不抗剪栓釘開始受力，使整個栓釘組的荷載-滑移曲線出現二次上升段，承載力和滑移增大，實現栓釘組二階段受力的效果。在超高、大跨、重載、復雜結構中的重要部位可采用該種二階段受力栓釘組，以提高極端環境下結構的抗倒塌能力。在極端荷載過去后，抗拔不抗剪栓釘可代替普通栓釘繼續受力，使結構免于拆除重建，實現建筑綠色可持續發展。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種二階段受力栓釘組，由沿被焊物軸線焊接于被焊物上的一個普通栓釘和一個抗拔不抗剪栓釘組成，所述普通栓釘由栓釘桿一和栓釘帽一構成，所述抗拔不抗剪栓釘由栓釘桿二、套在栓釘桿二外部的套管、栓釘帽二和套在栓釘帽二外的套環構成。

在一個實施例中，所述栓釘桿一與栓釘桿二的直徑相同，普通栓釘和抗拔不抗剪栓釘的間距不小于六倍栓釘桿直徑。

在一個實施例中，所述被焊物上焊接有多個栓釘組時，相鄰兩個普通栓釘之間布置有一個抗拔不抗剪栓釘。

在一個實施例中，所述套管和套環的材料為低彈性模量材料。

在一個實施例中，所述低彈性模量材料為泡沫塑料、EVA泡棉、人造海綿或低彈模橡膠。

在一個實施例中，所述套管的內徑與栓釘桿二直徑相同，管壁厚度為1～5mm，高度比栓釘桿二高度低3～10mm，所述套環內徑與栓釘帽二直徑相同，環壁厚度為1～5mm，高度與栓釘帽二高度相同。

在一個實施例中，所述被焊物為型鋼、鋼板或鋼管。

本發明還提供了所述二階段受力栓釘組的施工方法，包括：

步驟1，將普通栓釘和抗拔不抗剪栓釘焊接至被焊物上；

其中，抗拔不抗剪栓釘的焊接方法如下：

①先將套管從栓釘桿二的底部穿入栓釘桿二，并整體套在栓釘桿二外；

②將套在栓釘桿二外的套管在其高度下部1/3位置處從下往上翻折，為焊接所用瓷環留出空間；