CN106065563A - 一种嵌入式抗剪连接件及其成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种嵌入式抗剪连接件及其成型方法，包括波形钢腹板(1)，其特征在于：在波形钢腹板(1)的两个侧面各垂直焊接有波形模板(2)；在波形模板(2)的顶面焊接有销钉(3)；在波形钢腹板(1)上穿有贯穿钢筋(4)；在波形钢腹板(1)的端部焊接有约束钢筋(5)。本发明综合了传统嵌入式抗剪连接件及翼缘型抗剪连接件的优点，有效防止了施工过程所产生的漏浆现象，并保留了波形钢腹板的褶皱效应。

Description

一种嵌入式抗剪连接件及其成型方法

技术领域

本发明属于钢-混凝土结构加固技术领域，具体地说是涉及一种钢-混凝土组合结构的抗剪连接件及其成型方法。

背景技术

现有的钢-混凝土组合梁中使用的抗剪连接件主要有嵌入式和翼缘型两种类型。嵌入式抗剪连接件是把钢筋混凝土板的横向钢筋穿过波形钢腹板上的孔，并沿着腹板的延展向(波纹方向)将两根钢筋焊接在腹板端部，然后浇入混凝土，但由于钢腹板的波折形状会导致模板与钢腹板间拼接困难，从而产生漏浆现象。翼缘型抗剪连接件是在钢板的端头焊接平翼缘板，再在平翼缘板上配置连接件。根据所配置连接件的不同，又可分成型钢连接件型、焊钉连接件型、开孔钢板连接件型以及焊钉连接件与开孔钢板连接件组合型。但是平翼缘板的焊接会减弱波形钢腹板端部的褶皱效应。

发明内容

为了克服现有的波形钢腹板桥梁中所采用的抗剪连接件所存在的不足，本发明旨在提供一种嵌入式抗剪连接件及其成型方法，该连接件在提高抗剪承载能力的基础上，有效防止了施工过程所产生的漏浆现象，并保留了波形钢腹板的褶皱效应。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：一种嵌入式抗剪连接件，包括波形钢腹板，在波形钢腹板的至少一侧焊接有波形模板，波形钢腹板与波形模板板面垂直；

在波形模板的至少一侧焊接有销钉，所述销钉与波形模板板面垂直；

在波形钢腹板上横穿有贯穿钢筋；在波形钢腹板的至少一个端部焊接有约束钢筋；

其中，所述波形钢腹板和波形模板的厚度≥8mm，且＜40mm，波形冷弯加工时弯曲半径≥板厚的15倍；

在所述波形钢腹板与波形模板的连接中，所述波形钢腹板斜幅段的投影面积≥板腋有效承压面积的1/5。

进一步地，所述波形钢腹板两侧的波形模板平齐。

进一步地，所述销钉焊接于波形模板的平直段上和/或斜折段上。

进一步地，所述贯穿钢筋位于所述波形模板的同一侧，且沿波形钢腹板延展方向布置，各贯穿钢筋平行。

进一步地，在波形钢腹板的同一端部平行地焊接有两根约束钢筋。

进一步地，所述波形模板、贯穿钢筋、约束钢筋在所述波形钢腹板的一端设置。

进一步地，所述波形模板、贯穿钢筋、约束钢筋在所述波形钢腹板的两端设置。

进一步地，当不同厚度的波形钢腹板连接时，以及不同厚度的波形模板连接时，对于板厚相差大于4mm的，从板的一侧或两侧做成坡度不大于1:4的斜坡，然后再焊接。

一种嵌入式抗剪连接件的成型方法，包括不限顺序的如下几步：

1)在波形钢腹板的纵向端打孔；

2)在波形模板上打孔焊接销钉，所有销钉都焊接在模板的同一侧；

3)将焊好销钉的波形模板焊接到波形钢腹板的侧面，波形模板与波形钢腹板的波形面垂直；

4)在波形钢腹板端部打的孔中焊接钢筋，贯穿波形钢腹板两侧；

5)在波形钢腹板的至少一端焊接两根约束钢筋，两根钢筋平行。

进一步地，在波形钢腹板纵向端打的孔中埋入混凝土榫，然后再焊接贯穿钢筋；

所有销钉都焊接在波形模板的同一侧，且焊接在模板的平直段上，均匀布满；

在波形钢腹板的两侧均焊有波形模板，且两侧的波形模板平齐。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1、本发明通过在波形钢腹板上焊接波形模板，保留了波折钢腹板的褶皱效应，使得顶板不因混凝土徐变、收缩而产生次应力。波形模板在施工过程中可有效防止漏浆现象的产生。

2、本发明通过波形钢腹板上孔内的混凝土榫、贯穿钢筋，波形钢腹板的斜折段以及销钉来抵抗梁纵轴向剪力，因而具有比传统的嵌入式及翼缘型抗剪连接件更强的抗剪性能；通过波形钢腹板上孔内的混凝土榫、贯穿钢筋以及波形模板上的销钉帽来抵抗竖向拉拔力。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为嵌入式抗剪连接件的三维构造示意图。

其中：1表示波形钢腹板，1-1表示波形钢腹板上的孔，2表示波形模板，3表示销钉，4表示贯穿钢筋，5表示约束钢筋。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。

如图1所示，在一套嵌入式抗剪连接件中，包括波形钢腹板1、波形模板2、销钉3、贯穿钢筋4以及约束钢筋5这几部分。

其中，波形钢腹板1为具有波浪形褶皱的钢板，沿混凝土梁纵向铺设，波形钢腹板1的厚度宜小于40mm，但不宜小于8mm，冷弯加工弯曲半径不宜小于15倍的板厚。

在一片波形钢腹板1与另一片波形钢腹板1之间的连接中，连接形式和构造尺寸由承载力要求和连接施工的可操作性决定。但是进一步讲，在不同厚度的波形钢腹板1的连接中，应从波形钢腹板的一侧或两侧做成坡度不大于1:4的斜坡以衔接紧密，避免出现衔接缝，当板厚相差不大于4mm时，可不做斜坡。

在波形钢腹板1的两侧各焊接一片波形模板2，两侧的波形模板2平齐，且波形模板2与波形钢腹板1相垂直。波形模板2也是具有波浪形褶皱的钢板。同样，波形模板2的厚度宜小于40mm，但不宜小于8mm，冷弯加工弯曲半径不宜小于15倍的板厚，在不同厚度的波形模板2的连接中，应从波形钢腹板的一侧或两侧做成坡度不大于1:4的斜坡以衔接紧密，避免出现衔接缝，当板厚相差不大于4mm时，可不做斜坡。

波形钢腹板1与波形模板2的现场工地连接采用焊接连接形式，根据现场要求可采用对接焊接和贴角焊接。连接件中波形钢腹板1斜幅段的投影面积应不小于板腋有效承压面积的1/5。

波形钢腹板1和波形模板2的波浪形褶皱板都具有平直段和斜折段。在波形模板2上焊接有若干销钉3(多个，不以具体数量做限定)，销钉3可焊接于波形模板2的平直段上也可焊接于斜折段上，当然从加工的可行性以及抗剪能力上较佳地是焊接在平直段上。焊接销钉3的布置方式和个数根据需要设置。进一步讲，销钉3的高度可相同也可不同。再进一步讲，销钉3可焊接于板的两面。

在波形钢腹板1上位于波形模板2以上的部位，靠近板的顶端可根据需要设置单排或双排孔1-1。同样有不受数量限定的多根贯穿钢筋4通过波形钢腹板1上的孔1-1，横穿于波形钢腹板1上，位于波形模板2的上方。钢筋4沿波形钢腹板1延展方向布置；进一步地，多根贯穿钢筋4均与波形钢腹板1的平直段垂直(即与波形模板2大平面平行)，多根贯穿钢筋4相互平行，但在波形钢腹板1上的纵向高度上可不相同。

在波形钢腹板1的纵向端(非延展端)焊接有约束钢筋5，两根约束钢筋5平行地搭焊在波形钢腹板1的曲折边上，构成对波形的约束，使其不能随意伸缩，从而稳定波形钢腹板1的形状。

图1中仅示出了波形钢腹板1纵向上端的结构，下端的结构可与上端类似，即在下端同样设置包含波形模板2、销钉3、贯穿钢筋4以及约束钢筋5这样的结构；也可稍作简化，比如只设置贯穿钢筋4和约束钢筋5即可；甚至下端什么也不设置也是可以的。

在本发明实施例中，在波形钢腹板1上焊接波形模板2，综合了传统嵌入式抗剪连接件及翼缘型抗剪连接件的优点，不但保留了波形钢腹板的褶皱效应，使得顶板不因混凝土徐变、收缩而产生次应力，而且波形模板2在施工过程中可有效防止漏浆现象的产生。

进一步地，通过在波形钢腹板1上的孔1-1内设置混凝土榫来穿贯穿钢筋4，在波形模板2上焊接销钉3，通过波形模板2的斜折段以及波形模板2上的销钉3来抵抗梁纵轴向剪力，因而具有比传统的嵌入式及翼缘型抗剪连接件具有更强的抗剪性能；波形钢腹板1上的孔1-1内的混凝土榫、贯穿钢筋4以及波形模板2上的销钉3还起到了抵抗竖向拉拔力的作用。

进一步地，在波形钢腹板1端部焊接约束钢筋5，可是保证波形钢腹板1的波折形状，避免因外力作用使其变形。

对于这种抗剪连接件的成型方法可包含以下几步，但不限于所述顺序，以易于加工为准：

1)在波形钢腹板1的纵向端打孔，可只在一端打，也可两端都打；进一步地，可在孔中埋入混凝土榫；

2)在波形模板2上打孔焊接销钉3(也可不打孔，直接焊)，所有销钉都焊接在板的同一侧，且最好是焊接在模板的平直段上，销钉3在平直段的板面上均匀布满；

3)将焊好销钉3的波形模板2焊接到波形钢腹板1的侧面，波形模板2与波形钢腹板1的波形面垂直；销钉3的高度可相同也可不同；

进一步地，在波形钢腹板1的两侧均焊有波形模板2，且两侧的波形模板2平齐；

4)在波形钢腹板1的端部孔中(或混凝土榫中)焊接贯穿钢筋4，钢筋贯穿波形钢腹板1两侧；

5)在波形钢腹板1的端部(仅上端或仅下端，或两端都有)焊接两根约束钢筋5，两根钢筋平行地焊在波形板的纵向端部。

基于上述几步，抗剪件基本成型，就可以放置到混凝土梁模板内，伴随灌注的混凝土成型为混凝土梁。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种嵌入式抗剪连接件，包括波形钢腹板(1)，其特征在于：

在波形钢腹板(1)的至少一侧焊接有波形模板(2)，波形钢腹板(1)与波形模板(2)板面垂直；

在波形模板(2)的至少一侧焊接有销钉(3)，所述销钉(3)与波形模板(2)板面垂直；

在波形钢腹板(1)上横穿有贯穿钢筋(4)；在波形钢腹板(1)的至少一个端部焊接有约束钢筋(5)；

其中，所述波形钢腹板(1)和波形模板(2)的厚度≥8mm，且＜40mm，波形冷弯加工时弯曲半径≥板厚的15倍；

在所述波形钢腹板(1)与波形模板(2)的连接中，所述波形钢腹板(1)斜幅段的投影面积≥板腋有效承压面积的1/5。

2.根据权利要求1所述的嵌入式抗剪连接件，其特征在于：所述波形钢腹板(1)两侧的波形模板(2)平齐。

3.根据权利要求1所述的嵌入式抗剪连接件，其特征在于：所述销钉(3)焊接于波形模板(2)的平直段上和/或斜折段上。

4.根据权利要求1或3所述的嵌入式抗剪连接件，其特征在于：所述贯穿钢筋(4)位于所述波形模板(2)的同一侧，且沿波形钢腹板(1)延展方向布置，各贯穿钢筋(4)平行。

5.根据权利要求1所述的嵌入式抗剪连接件，其特征在于：在波形钢腹板(1)的同一端部平行地焊接有两根约束钢筋(5)。

6.根据权利要求1所述的嵌入式抗剪连接件，其特征在于：所述波形模板(2)、贯穿钢筋(4)、约束钢筋(5)在所述波形钢腹板(1)的一端设置。

7.根据权利要求1所述的嵌入式抗剪连接件，其特征在于：所述波形模板(2)、贯穿钢筋(4)、约束钢筋(5)在所述波形钢腹板(1)的两端设置。

8.根据权利要求1所述的嵌入式抗剪连接件，其特征在于：当不同厚度的波形钢腹板(1)连接时，以及不同厚度的波形模板(2)连接时，对于板厚相差大于4mm的，从板的一侧或两侧做成坡度≤1:4的斜坡，然后再焊接。

9.一种如权利要求1-8之一所述的嵌入式抗剪连接件的成型方法，其特征在于：包括不限顺序的如下几步：

1)在波形钢腹板的纵向端打孔；

2)在波形模板上打孔焊接销钉，所有销钉都焊接在模板的同一侧；

3)将焊好销钉的波形模板焊接到波形钢腹板的侧面，波形模板与波形钢腹板的波形面垂直；

4)在波形钢腹板端部打的孔中焊接钢筋，贯穿波形钢腹板两侧；

5)在波形钢腹板的至少一端焊接两根约束钢筋，两根钢筋平行。

10.根据权利要求9所述的成型方法，其特征在于：

在波形钢腹板纵向端打的孔中埋入混凝土榫，然后再焊接贯穿钢筋；

所有销钉都焊接在波形模板的同一侧，且焊接在模板的平直段上，均匀布满；

在波形钢腹板的两侧均焊有波形模板，且两侧的波形模板平齐。