CN102493552A - 一种用于钢与混凝土组合结构的柔性焊钉剪力连接构件 - Google Patents

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袁明
陈克坚
朱敏
任万敏
任杰
侯勇
白琦成
刘晓琴
张宁
王江辉
徐贤德
曾永平
刘玉擎
罗杰
王希慧
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Abstract

一种用于钢与混凝土组合结构的柔性焊钉剪力连接构件，旨在有效地优化焊钉布置方案，大大方便钢与混凝土组合结构的设计与施工。它包括钢构件(10)、混凝土构件(20)，以及焊接固定在钢构件(10)上并埋入混凝土构件(20)内的焊钉(30)，所述焊钉(30)的根部外套设置有柔性橡胶套(40)。

Description

一种用于钢与混凝土组合结构的柔性焊钉剪力连接构件
技术领域
本发明属于结构工程技术领域，特别涉及一种用于钢与混凝土组合结构的柔性焊钉剪力连接构件。
背景技术
钢与混凝土组合结构中，钢构件与混凝土构件通常采用普通的焊钉连接件相连，即在钢构件上布设与之焊接的焊钉后，再在钢构件上灌注混凝土。在恒活载、混凝土收缩和温度等作用下，当采用设计规范上规定的很有限的几种直径的焊钉进行布置设计时，常常出现焊钉抗剪刚度、抗剪承载力与焊钉受力的相互制约与不协调。如焊钉布置过密，可能引起混凝土中较大的拉应力，如焊钉布置过稀，则结合面抗剪强度较弱，焊钉本身受力较大也可能导致自身疲劳破坏甚至直接剪断。采用刚度多样化的连接构造，以优化焊钉布置方案，是本技术领域长期未得到解决的技术难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于钢与混凝土组合结构的柔性焊钉剪力连接构件，可有效地优化焊钉布置方案，大大方便了钢与混凝土组合结构的设计与施工。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
本发明的一种用于钢与混凝土组合结构的柔性焊钉剪力连接构件，包括钢构件、混凝土构件，以及焊接固定在钢构件上并埋入混凝土构件内的焊钉，其特征是：所述焊钉的根部外套设置有柔性橡胶套。
本发明的有益效果是，容许混凝土构件与钢构件之间发生一定程度的滑移量，减小了钢构件与混凝土构件结合面的相对抗剪刚度，保证了可靠的抗剪强度；有效减小了钢与混凝土组合结构中由混凝土收缩、温度变化引起的混凝土拉应力；有效增大了钢与混凝土组合结构中预应力混凝土桥面板的预加力效果；有利用于组合梁受拉区混凝土桥面板受力性能的改善；有效减小了单位面积焊钉自身所受的剪力，降低了焊钉疲劳破坏甚至直接剪断的可能性，大大减少了单位面积上焊钉的数量；可获得刚度多样化的柔性焊钉剪力连接件，优化焊钉布置方案；施工简便，不影响工期。
附图说明
本说明书包括如下三幅附图：
图1是本发明一种用于钢与混凝土组合结构的柔性焊钉剪力连接构件的剖视图。
图2是图1中A局部的放大示意图；
图3是本发明一种用于钢与混凝土组合结构的柔性焊钉剪力连接构件中焊钉与柔性橡胶套的连接方式示意图；
图中示出零部件、部位名称及所对应的标记：钢构件10、混凝土构
件20、焊钉30、柔性橡胶套40、纵向开口41、固定件42。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参照图1，一种用于钢与混凝土组合结构的柔性焊钉剪力连接构件，包括钢构件10、混凝土构件20，以及焊接固定在钢构件构10上并埋入混凝土构件20内的焊钉30，所述焊钉30的根部外套设置有柔性橡胶套40。施工中，将焊钉30焊接在钢构件上，然后在焊钉30根部安装柔性橡胶套40，再在钢构件10上浇筑混凝土构件20，待混凝土构件20达到设计强度后，可通过此剪力连接件传递钢构件与混凝土构件之间的内力。与同规格但不带柔性橡胶套的焊钉相比，此连接件抗剪刚度较小，抗剪承载力相同，是一种柔性焊钉剪力连接构件。容许混凝土构件与钢构件之间发生一定程度的滑移量，减小了钢构件与混凝土构件结合面的相对抗剪刚度，保证了可靠的抗剪强度，有效减小了钢与混凝土组合结构中由混凝土收缩、温度变化引起的混凝土拉应力，有效增大了钢与混凝土组合结构中预应力混凝土桥面板的预加力效果，并有利用于组合梁受拉区混凝土桥面板受力性能的改善，而且有效减小了单位面积焊钉自身所受的剪力，降低了焊钉疲劳破坏甚至直接剪断的可能性，大大减少了单位面积上焊钉的数量，因此可获得刚度多样化的柔性焊钉剪力连接件，优化焊钉布置方案，而且施工简便，不影响工期。
焊钉30规格可采用《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》(GB/T 10433-2002)中规定的任意一种规格。柔性橡胶套40采用弹性好、耐久性好的桥梁支座用橡胶制成，其硬度、长度和厚度可根据工程需要做任意调整。由于焊钉30规格、柔性橡胶套40类型的多样化，因此可获得具有各种刚度的柔性焊钉剪力连接件。
参照图2和图3，为方便施工，所述柔性橡胶套40具有纵向开口41，可事先加工成圆环状筒，再将其沿高度方向剪开形成纵向开口41，再套入焊钉30根部上。所述柔性橡胶套40与焊钉30粘接，或者通过固定件42与焊钉30固定连接，固定件42通常可采用铁扎丝、尼龙扎带或夹具等。柔性橡胶套40。
以上所述只是用图解说明本发明用于钢与混凝土组合结构的柔性焊钉剪力连接构件的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims (4)

1.一种用于钢与混凝土组合结构的柔性焊钉剪力连接构件，包括钢构件(10)、混凝土构件(20)，以及焊接固定在钢构件(10)上并埋入混凝土构件(20)内的焊钉(30)，其特征是：所述焊钉(30)的根部外套设置有柔性橡胶套(40)。
2.如权利要求1所述的一种用于钢与混凝土组合结构的柔性焊钉剪力连接构件，其特征是：所述柔性橡胶套(40)具有纵向开口(41)。
3.如权利要求2所述的一种用于钢与混凝土组合结构的柔性焊钉剪力连接构件，其特征是：所述柔性橡胶套(40)与焊钉(30)粘接。
4.如权利要求2所述的一种用于钢与混凝土组合结构的柔性焊钉剪力连接构件，其特征是：所述柔性橡胶套(40)通过固定件(42)与焊钉(30)固定连接。
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