CN105821973A - 一种有机聚合物剪力键的构造及其施工工艺 - Google Patents

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占玉林
邹赵勇
薛登宇
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占玉林
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Abstract

本发明公开了一种有机聚合物剪力键的构造及其施工工艺,属于土建工程建造技术领域。构造包括由翼缘板和腹板组成的钢梁、预制混凝土面板和有机聚合物粘结材料。施工工艺。首先,将钢梁腹板和钢梁翼缘板加工制作成工字梁形式的钢梁,同时进行预制混凝土面板的制作,其次,用机械工具对工字形钢翼缘板表面进行除锈处理,并进行喷砂处理;同时用打磨装置对预制混凝土面板的粘接面进行工艺处理,共有5种不同的处理样式。再次,在钢梁翼缘板上施工有机聚合物粘结材料,为保证粘接层的厚度,在此过程中可在粘接面的两端分别垫入相同厚度的钢件。最后将预制混凝土面板置于粘结层上,粘结形成组合结构。

Description

一种有机聚合物剪力键的构造及其施工工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用来连接钢梁和预制混凝土板的有机聚合物剪力键的构造及其施工工艺,属于土建工程建造技术领域。
背景技术
[0002] 钢-混凝土组合结构通过剪力键将钢梁与混凝土板组合在一起共同工作。其施工方便、经济性好,已成为当前桥梁创新体系的重要方向之一,近年来,在实际工程中得到了广泛的应用和推广。剪力键是钢-混凝土组合结构的关键部件,剪力键的性能直接影响着钢-混凝土组合梁的整体力学性能和安全使用情况。
[0003]目前,传统常见的剪力键主要有栓钉剪力键、钢板剪力键、弯起钢筋剪力键、开孔钢板剪力键(PBL)等,均属于金属剪力键。由此而带来的应力集中问题较为突出,在连续的混凝土材料中会由于应力集中而造成初始纵向裂纹,影响混凝土的耐久性。同时,为实现完全抗剪连接,增加了金属剪力键的用量,这不仅增加了结构的恒载,也使得经济效益大大降低。此外传统的金属剪力键还存在疲劳问题以及界面腐蚀等问题。
[0004] 新型非金属剪力键——有机聚合物剪力键,通过建筑结构胶将钢梁与预制混凝土板粘接在一起共同工作,具有受力均匀,施工工艺简单的特点。它不但能减少像金属剪力键那样由于应力集中而使结构破坏的风险,而且还可实现预制作业来代替现浇作业,大大缩短工期。
发明内容
[0005] 本发明的目的是为了提供一种构造简单、施工方便的有机聚合物剪力键的构造及其施工工艺,克服当前传统金属剪力键的不足,提高钢-混凝土组合结构的耐久性,增加工程经济效益。
[0006] 为实现上述目的,本发明可采用如下技术方案:
一种有机聚合物剪力键构造包括由翼缘板和腹板组成的钢梁、预制混凝土面板和有机聚合物粘结材料。所述有机聚合物粘结材料主要有环氧树脂、丙烯酸树脂、环氧砂浆等类型,为层状结构,位于钢梁翼缘板之上、预制混凝土面板之下,宽度与钢梁翼缘板相同,预制混凝土面板与钢梁通过有机聚合物粘结材料粘结形成组合结构。
[0007] —种有机聚合物剪力键施工工艺,首先,将钢梁腹板和钢梁翼缘板加工制作成工字梁形式的钢梁,同时进行预制混凝土面板的制作,其次,用砂轮机对工字形钢翼缘板表面进行除锈处理,同时用打磨装置对预制混凝土面板的粘接面进行工艺处理,共有5种不同的处理样式。再次,在钢梁翼缘板上布置有机聚合物粘结材料,为保证粘接层的厚度,在此过程中可在粘接面的两端分别垫入相同厚度的钢件。最后将预制混凝土面板置于粘结层上,粘结形成组合结构。
[0008] 本发明的有益效果是:本发明构造简单,施工方便。其重量相对较轻,下部结构所承受的恒载效应较小;不用焊接,减少了焊接过程破坏钢梁的风险;具有较好的密封性,能保护钢梁不易受混凝土渗透水的腐蚀破坏;能够减少金属剪力键带来的剪应力集中现象,提高界面剪应力的连续传递能力;采用预制混凝土板来代替现浇混凝土板,可以缩短工期,减少支架,提高空间利用率等。
附图说明
[0009] 图1是本发明的总体效果图。
[0010] 图2是本发明的主视剖面图(未画出预制混凝土面板粘结面的工艺处理式样);
图3是图1的侧视剖面图(未画出预制混凝土面板粘结面的工艺处理式样);
图4是图1的俯视剖面图;(未画出预制混凝土面板粘结面的工艺处理式样);
图5~图9中,Ca)图均为组合结构侧立面图,(b)图均为对应(a)图中的A-A剖面图,即预制混凝土面板粘结面的工艺处理式样图;其中图5式样为30mm间距,5mm深度横向锯齿;图6式样为50mm间距,5mm深度横向锯齿;图7式样为30mm间距,5mm深度纵横向锯齿;图8式样为30mm间距,1mm深度横向锯齿;图9式样为30mm间距,5mm深度双斜向锯齿。
[0011] 图中标记为,1.钢梁翼缘板,2.钢梁腹板,3.预制混凝土面板,4.有机聚合物粘结材料。
具体实施方式
[0012] 如图1~图9所示,一种有机聚合物剪力键构造包括由翼缘板(I)和腹板(2)组成的钢梁、预制混凝土面板(3 )和有机聚合物粘结材料(4 )。所述有机聚合物粘结材料(4 )主要有环氧树脂、丙烯酸树脂、环氧砂浆等类型,为层状结构,位于钢梁翼缘板(I)之上、预制混凝土面板(3 )之下,宽度与钢梁翼缘板(I)相同,预制混凝土面板与钢梁通过有机聚合物粘结材料粘结形成组合结构。
[0013] 一种有机聚合物剪力键施工工艺,首先,将钢梁翼缘板(I)和钢梁腹板(2)加工制作成工字梁形式的钢梁,同时进行预制混凝土面板(3)的制作,其次,用机械工具对工字形钢翼缘板(I)表面进行除锈,并进行喷砂处理,同时用打磨装置对预制混凝土面板(3)的粘接面进行工艺处理,共有5种不同的处理样式。再次,在钢梁翼缘板(I)上布置有机聚合物粘结材料(4),为保证粘接层的厚度,在此过程中可在粘接面的两端分别垫入相同厚度的钢件。最后将预制混凝土面板(3)置于粘结层上,粘结形成组合结构。

Claims (7)

1.一种有机聚合物剪力键构造,其特征在于:由翼缘板(I)和腹板(2)组成的钢梁、预制混凝土面板(3)和有机聚合物粘结材料(4)组成。
2.如权利要求1所述的一种有机聚合物剪力键构造,其特征在于:有机聚合物粘结材料主要有环氧树脂、丙烯酸树脂、环氧砂浆等类型。
3.如权利要求1所述的一种有机聚合物剪力键构造,其特征在于:所述有机聚合物粘结材料(4)为层状结构,位于钢梁翼缘板(I)之上、预制混凝土面板(3)之下,宽度与钢梁翼缘板(I)相同,预制混凝土面板与钢梁通过有机聚合物粘结材料粘结形成组合结构。
4.如权利要求1所述的一种有机聚合物剪力键施工方法,其特征在于:首先,将钢梁翼缘板(I)和钢梁腹板(2)加工制作成工字梁形式的钢梁,同时进行预制混凝土面板(3)的制作,其次,用机械工具对工字形钢翼缘板(I)表面进行除锈,并进行喷砂处理,同时用打磨装置对预制混凝土面板(3)的粘接面进行工艺处理,共有5种不同的处理样式。
5.再次,在钢梁翼缘板(I)上施工有机聚合物粘结材料(4),为保证粘接层的厚度,在此过程中可在粘接面的两端分别垫入相同厚度的钢件。
6.最后将预制混凝土面板(3)置于粘结层上,粘结形成组合结构。
7.如权利要求4所述的预制混凝土面板(3)粘接面的工艺处理样式包括30mm间距,5mm深度横向锯齿;50mm间距,5mm深度横向锯齿;30mm间距,5mm深度纵横向锯齿;30mm间距,1mm深度横向锯齿;30mm间距,5mm深度双斜向锯齿,共计5种式样。
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李贵峰: "采用有机聚合物剪力键的钢-混凝土组合梁结构行为分析", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 *

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