CN107227821A - 一种干式连接预制拼装钢‑混组合梁 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种干式连接预制拼装钢‑混组合梁，其包括混凝土板，钢板连接器和钢梁，还包括一对分别由上、下连接板、水平连接板，三角形加劲钢板和第一、第二剪力连接件构成的板间连接件，所述混凝土板中横向预设的钢筋两端分别与对应放置的一对板间连接件连接固定；钢板连接器中的剪力连接件居中置于混凝土板中横向预设的钢筋之下，且其钢板与板间连接件中的水平连接板平行；浇注混凝土并由混凝土将混凝土板中预设的钢筋和板间连接件以及钢板连接器中的剪力连接件包裹连接在混凝土板中，构成钢‑混预制拼装件；钢‑混预制拼装件与钢梁干连接，构成钢‑混组合梁。

Description

一种干式连接预制拼装钢-混组合梁
技术领域
本发明涉及一种钢-混组合梁，特别是一种干式连接预制拼装钢-混组合梁。
背景技术
钢-混组合梁是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构型式。它通过在下部的钢梁和上部的混凝土翼缘板(混凝土板)之间设置剪力连接件，抵抗两者在交界面处的掀起及相对滑移，使钢梁和混凝土板共同工作，成为一个整体工作的梁。在钢-混组合梁中，钢梁和混凝土板已有的连接方式是：在现场将剪力连接件一端焊接于钢梁，剪力连接件的其余部分浇筑于混凝土板中，从而将钢梁与混凝土板连接为整体。相邻混凝土板间采用现场浇筑混凝土湿接缝连接。钢梁与混凝土板间以及混凝土板与混凝土板间的连接需现场浇筑混凝土，有大量的钢筋绑扎、连接工作和混凝土浇筑工作，施工周期长，且无法避免现场浇筑和养护混凝土对环境的污染，而混凝土板与钢梁一旦连接为整体便不能拆分，相邻混凝土板间一旦连接为整体也不能拆分，难以重复利用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种能够有效减小现场施工作业量和环境污染，加快施工速度且可拆装、重复利用的干式连接预制拼装钢-混组合梁，以提高土木工程中构件的预制装配化程度，降低结构的修建和维护成本。
其技术方案是：一种干式连接预制拼装钢-混组合梁，包括钢梁，由钢筋、混凝土构成的混凝土板，由钢板、剪力连接件和连接杆构成的钢板连接器，其特征在于：还包括一对分别由上连接板、下连接板、水平连接板，三角形加劲钢板和第一、第二剪力连接件构成的板间连接件，所述水平连接板上表面垂直连接有上连接板和第一剪力连接件，下表面垂直连接有下连接板，水平连接板的下表面与下连接板的侧面之间焊接有三角形加劲钢板，上连接板的一侧面上水平连接第二剪力连接件；
所述混凝土板中横向预设的钢筋两端分别设有螺纹，该钢筋的螺纹端分别穿过第二剪力连接件对应放置的一对板间连接件中上连接板上端开设的螺栓孔和工作孔，由螺母连接固定；所述钢板连接器中的剪力连接件居中置于混凝土板中横向预设的钢筋之下，且其水平设置的钢板与一对板间连接件中的水平连接板平行；浇注混凝土并由混凝土将混凝土板中预设的钢筋和一对板间连接件中的第一、第二剪力连接件以及钢板连接器中的剪力连接件包裹连接在混凝土板中，构成钢-混预制拼装件；
所述钢-混预制拼装件通过连接在钢板连接器中垂直设置在钢板下的连接杆，与钢梁连接，即构成钢-混组合梁单元，也称钢-混组合梁。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明中的钢-混预制拼装件的制作可在工厂内完成生产操作。施工现场仅仅只是钢-混预制拼装件与钢梁之间的安装连接及相邻钢-混预制拼装件之间的连接安装，从而有效解决和避免了现有技术中现场绑扎钢筋、浇筑混凝土、养护混凝土等作业所带来的混凝土流淌、养护用水流淌等环境污染的问题，大大提高了桥梁工程中构件的预制装配化程度，大幅度的加快了施工进度；同时，由于组合梁采用钢-混预制拼装的结构形式，故在桥梁需要维修时，易于解除钢-混预制拼装件与钢梁之间的连接，便于更换受损钢梁或钢-混预制拼装件；在桥梁拆除时，则便于保持钢-混预制拼装件与钢梁的完好，实现组合桥梁构件的重复利用，有效降低了桥梁维护和再建的成本；另外，采用预制拼装的组合梁，由于钢-混预制拼装件中的凝土板和钢板连接器等的长度和宽度，能够根据各种桥梁的具体情况进行具体的调整，故适用于任意长度和宽度桥梁的维护和再建。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明钢板连接器结构示意图；
图3是板间连接件结构示意图；
图3A是图3的I-I截面图；
图3B是图3的II-II截面图；
图4是钢-混预制拼装件结构示意图；
图4A是图4俯视图；
图4B是图4A中J处的局部放大图；
图5是钢-混组合梁体系连接示意图；
图5A是图5中F处的局部放大图。
具体实施方式
本发明中所谓的干式连接，是指混凝土构件与钢构件间或混凝土构件与混凝土构件间的连接采用机械方式(如焊接、螺栓连接、卡榫连接)连接为整体结构的连接形式，是与常规的现浇混凝土实现连接的“湿连接”相对应的概念。
如图1-5所示，一种干式连接预制拼装钢-混组合梁，包括钢梁，由钢筋、混凝土构成的混凝土板，由钢板、剪力连接件和连接杆构成的钢板连接器，钢板连接器100(见图2)中的钢板101水平设置，其上表面上垂直焊接型钢剪力连接件102，下表面垂直焊接有连接杆103。还包括一对分别由上连接板、下连接板、水平连接板，三角形加劲钢板和第一、第二剪力连接件构成的板间连接件(见图3)，所述水平连接板503上表面垂直连接有上连接板501和第一剪力连接件505，下表面垂直连接有下连接板502，水平连接板的下表面与下连接板的侧面之间焊接有三角形加劲钢板504，上连接板的一侧面上水平连接第二剪力连接件507。
所述混凝土板300中横向预设的钢筋301两端分别设有螺纹，该钢筋的螺纹端分别穿过第二剪力连接件507对应放置的一对板间连接件中上连接板上端开设的螺栓孔509和工作孔5010，由螺母302连接固定；所述钢板连接器中的剪力连接件102居中置于混凝土板中横向预设的钢筋301之下，且其水平设置的钢板101与一对板间连接件中的水平连接板503平行；浇注混凝土并由混凝土将混凝土板中预设的钢筋和一对板间连接件中的第一、第二剪力连接件以及钢板连接器中的剪力连接件包裹连接在混凝土板中，构成可以减小甚至消除混凝土板与板间连接件和钢板连接器间在使用荷载作用下拉应力的钢-混预制拼装件(见图4)。
所述钢-混预制拼装件通过焊接在钢板连接器中垂直设置在钢板101下的连接杆103，与钢梁400连接，即构成钢-混组合梁单元，也称钢-混组合梁。
钢-混组合梁单元之间，其相邻的两个钢-混预制拼装件中的板间连接件的背面508(即，连接面)相向紧贴，且相向紧贴的背面需事先进行铣刨处理，以达到磨光贴紧的目的。板间连接件相向紧贴的背面处上端采用焊接或卡榫的方式连接(见图5)，下端采用高强螺栓5011穿过两个板间干式连接件中下连接板502上开设的螺栓孔506进行连接，使相邻的两个钢-混单元组合梁连接为可以传递轴力、弯矩和剪力的整体受力的钢-混组合梁体系。
上述钢板连接器中的连接杆103为钢光圆杆、螺杆或铆钉。其与钢板101的连接方式为：当连接杆为钢光圆杆或铆钉时采用焊接；当连接杆为螺杆时采用螺纹连接。连接杆与钢梁400的连接方式为：当连接杆为螺杆时采用螺栓连接；当连接杆为钢光圆杆时采用焊接，当连接杆为铆钉时采用铆接。
上述分块预制的混凝土板300中所用的混凝土为常规混凝土、纤维混凝土、活性粉末混凝土或含粗骨料活性粉末混凝土。

Claims (8)

1.一种干式连接预制拼装钢-混组合梁，包括钢梁，由钢筋、混凝土构成的混凝土板，由钢板、剪力连接件和连接杆构成的钢板连接器，其特征在于：还包括一对分别由上连接板、下连接板、水平连接板，三角形加劲钢板和第一、第二剪力连接件构成的板间连接件，所述水平连接板（503）上表面垂直连接有上连接板（501）和第一剪力连接件（505），下表面垂直连接有下连接板（502），水平连接板（503）的下表面与下连接板的侧面之间焊接有三角形加劲钢板（504），上连接板的一侧面上水平连接第二剪力连接件（507）；
所述混凝土板（300）中横向预设的钢筋（301）两端分别设有螺纹，该钢筋的螺纹端分别穿过第二剪力连接件（507）对应放置的一对板间连接件中上连接板（501）上端开设的螺栓孔（509）和工作孔（5010），由螺母（302）连接固定；所述钢板连接器（100）中的剪力连接件（102）居中置于混凝土板中横向预设的钢筋（301）之下，且其水平设置的钢板（101）与一对板间连接件中的水平连接板（503）平行；浇注混凝土并由混凝土将混凝土板中预设的钢筋（301）和一对板间连接件中的第一、第二剪力连接件以及钢板连接器中的剪力连接件包裹连接在混凝土板中，构成钢-混预制拼装件；
所述钢-混预制拼装件通过连接在钢板连接器（100）中垂直设置在钢板（101）下的连接杆（103），与钢梁（400）连接，即构成钢-混组合梁单元，也称钢-混组合梁。
2.根据权利要求1所述的一种干式连接预制拼装钢-混组合梁，其特征在于：所述钢-混组合梁单元之间，其相邻的两个钢-混预制拼装件中的板间连接件的背面（508）相向紧贴，两个板间连接件相向紧贴的背面处上端采用焊接或卡榫的方式连接，下端采用高强螺栓（5011）穿过两个板间干式连接件中下连接板（502）上开设的螺栓孔（506）进行连接，使相邻的两个钢混组合梁单元连接为整体受力的钢-混组合梁体系。
3.根据权利1或2所述的一种干式连接预制拼装钢-混组合梁，其特征在于：所述钢-混预制拼装件中所用的混凝土为常规混凝土、纤维混凝土、活性粉末混凝土或含粗骨料活性粉末混凝土。
4.根据权利1或2所述的一种干式连接预制拼装钢-混组合梁，其特征在于：所述钢板连接器（100）中的连接杆（103）为：钢光圆杆、螺杆或铆钉。
5.根据权利1或2所述的一种干式连接预制拼装钢-混组合梁，其特征在于：所述连接杆（103）与钢板（101）的连接方式为：当连接杆为钢光圆杆或铆钉时采用焊接；当连接杆为螺杆时采用螺纹连接。
6.根据权利1或2所述的一种干式连接预制拼装钢-混组合梁，其特征在于：所述连接杆（103）与钢梁（400）的连接方式为：当连接杆为螺杆时采用螺栓连接；当连接杆为钢光圆杆时采用焊接，当连接杆为铆钉时采用铆接。
7.根据权利要求1或2所述的一种干式连接预制拼装钢-混组合梁，其特征在于，所述的剪力连接件为剪力栓钉、开孔板剪力连接件、型钢剪力连接件或钢筋剪力连接件。
8.根据权利要求2所述的一种钢-混预制拼装组合梁，其特征在于：所述钢-混组合梁单元之间，其相邻的两个钢-混预制拼装件中的板间连接件相向紧贴的背面（508），须事先经铣刨处理。
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