CN110725409A - 一种采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构及其施工方法 - Google Patents
一种采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构及其施工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种采用抗剪‑不抗拔连接件的双钢板‑混凝土组合结构及其施工方法。该双钢板‑混凝土组合结构包括：外侧钢板筒和内侧钢板筒；所述外侧钢板筒和内侧钢板筒之间填充有混凝土；所述外侧钢板筒和内侧钢板筒的内侧均设置有多个抗剪‑不抗拔连接件；所述抗剪‑不抗拔连接件包括：钉杆；所述钉杆的底部与所述外侧钢板筒或内侧钢板筒的内侧连接；所述钉杆的表面涂覆有特殊脱模剂。应用本发明可以有效地释放温度效应作用下钢与混凝土之间的组合作用，使内填混凝土不产生裂缝。
Description
技术领域
本申请涉及结构工程技术领域，尤其涉及一种采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构及其施工方法。
背景技术
钢-混凝土组合结构通过剪力连接件将钢和混凝土合理组合，形成共同受力的整体，充分地发挥了两者的材料特性，以其受力性能的合理性、用料的经济性、整体结构的优越性得以广泛使用。双钢板-混凝土组合结构作为一种重要的组合结构形式，具有多方面的优势：施工方便，受力可靠，防水防渗等。
连接件是保证钢和混凝土两者发挥组合作用提供不可或缺的保障。连接件的形式众多，一般的连接件设计目标为实现钢与混凝土的完全粘结，即不仅传递界面处的剪力，而且防止钢与混凝土之间由于界面分离而被掀起的情况出现。除了完全粘结之外，由于结构中负弯矩区的存在，亦有连接件为了防止混凝土在负弯矩区开裂而只提供垂直于钢-混凝土交界面方向的约束作用，放松沿着钢- 混凝土交界面的约束作用。
随着环形外包钢板组合剪力墙这种结构形式的广泛应用，对连接件也提出了新的要求。在温度升高时，如果钢与混凝土之间的连接为完全粘结，则内部的混凝土会随着温度升高产生拉应变，当其超过开裂应变后就会发生开裂。
因此，亟须一种新的结构形式，从而可以释放温度效应作用下钢与混凝土之间的组合作用，使内填混凝土不产生裂缝。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构及其施工方法，从而可以有效地释放温度效应作用下钢与混凝土之间的组合作用，使内填混凝土不产生裂缝。
本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构，该双钢板-混凝土组合结构包括：外侧钢板筒和内侧钢板筒；
所述外侧钢板筒和内侧钢板筒之间填充有混凝土；
所述外侧钢板筒和内侧钢板筒的内侧均设置有多个抗剪-不抗拔连接件；
所述抗剪-不抗拔连接件包括：钉杆；
所述钉杆的底部与所述外侧钢板筒或内侧钢板筒的内侧连接；所述钉杆的表面涂覆有特殊脱模剂。
较佳的，所述外侧钢板筒和内侧钢板筒的内表面上还涂覆有特殊脱模剂。
本发明中还提供了一种采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构的施工方法，该施工方法包括如下步骤：
根据内侧钢板筒的升温度数以及面外荷载的取值，分别计算出抗剪-不抗拔连接件的尺寸以及布置间距；
根据计算结果，将抗剪-不抗拔连接件焊接在所述外侧钢板筒和内侧钢板筒的内侧；
在外侧钢板筒和内侧钢板筒的内表面上涂覆特殊脱模剂；
将外侧钢板筒和内侧钢板筒作为内填混凝土的模板，进行固定以及安装；
在外侧钢板筒和内侧钢板筒之间浇筑混凝土，形成采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构。
如上可见，在本发明中的采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构及其施工方法中，由于在外侧钢板筒和内侧钢板筒的内侧设置了多个抗剪-不抗拔连接件，因此使得两块钢板之间的混凝土与钢板在沿接触面的法向是可以相对滑动的(可沿厚度方向相对滑动)，因而可以有效地释放由于温度升高时在混凝土中产生的环向拉应力，防止内填混凝土开裂；同时，该抗剪-不抗拔连接件还具有较强的抗剪能力，从而可以使混凝土和钢板之间仍然具有较强的整体性。
附图说明
图1为本发明实施例中的采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构的结构示意图。
图2为本发明实施例中的抗剪-不抗拔连接件的结构示意图。
图3为本发明实施例中的采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构的施工方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例中的采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构的结构示意图，图2为本发明实施例中的抗剪-不抗拔连接件的结构示意图。如图1和图2所示，本发明实施例中的采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板 -混凝土组合结构具体包括：外侧钢板筒11和内侧钢板筒12；
所述外侧钢板筒11和内侧钢板筒12之间填充有混凝土13；
所述外侧钢板筒11和内侧钢板筒12的内侧均设置有多个抗剪-不抗拔连接件14；
所述抗剪-不抗拔连接件14包括：钉杆21；
所述钉杆21的底部与所述外侧钢板筒11或内侧钢板筒12的内侧连接；所述钉杆21的表面涂覆有特殊脱模剂22。
因此可知，上述采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构由内外两块钢板、内填混凝土以及使上述两者发挥组合作用的抗剪-不抗拔连接件三者组成。
与现有技术中的完全粘结的双钢板-混凝土组合结构相比，本发明中的采用带钉帽的抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构，由于在外侧钢板筒和内侧钢板筒的内侧设置了多个抗剪-不抗拔连接件，因此使得两块钢板之间的混凝土与钢板在沿接触面的法向是可以相对滑动的(可沿厚度方向相对滑动)，因而可以有效地释放由于温度升高时在混凝土中产生的环向拉应力，防止内填混凝土开裂；同时，该抗剪-不抗拔连接件还具有较强的抗剪能力，从而可以使混凝土和钢板之间仍然具有较强的整体性。
此外，进一步的，在本发明的一个较佳的具体实施例中，所述外侧钢板筒和内侧钢板筒的内表面上还涂覆有特殊脱模剂22。
由于在外侧钢板筒的内侧、内侧钢板筒的内表面上均涂覆有预设厚度的特殊脱模剂，因此在钢板与混凝土接触面的法向刚度很弱，几乎不具备抗拔能力，使混凝土和钢板之间可沿该方向相对滑动，但同时具有较强的抗剪能力，使混凝土和钢板仍然具有较强的整体性。因此，在温度和面外撞击荷载作用下均能保证良好的工作性能。
另外，在本发明的技术方案中，还提出了一种采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构的施工方法。
图3为本发明实施例中的采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构的施工方法的流程示意图。如图3所示，本发明中的采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构的施工方法包括如下的步骤：
步骤301，根据内侧钢板筒的升温度数以及面外荷载的取值，分别计算出抗剪-不抗拔连接件的尺寸以及布置间距。
步骤302，根据计算结果，将抗剪-不抗拔连接件焊接在所述外侧钢板筒和内侧钢板筒的内侧。
该步骤的工序可以在工厂内完成，并在完成后再将外侧钢板筒和内侧钢板筒运输到施工现场。
步骤303，在外侧钢板筒和内侧钢板筒的内表面上涂覆特殊脱模剂。
步骤304，将外侧钢板筒和内侧钢板筒作为内填混凝土的模板，进行固定以及安装。
步骤305，在外侧钢板筒和内侧钢板筒之间浇筑混凝土，形成采用抗剪- 不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构。
通过上述的步骤301～305，即可完成本发明中上述的采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构。
综上所述，与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下的优点：
(1)由于混凝土与钢板在沿接触面的法向是可以相对滑动的，因此可以有效释放温度升高时混凝土中的环向拉应力，防止内填混凝土开裂；
(2)由于采用双钢板-混凝土组合结构形式，因此在受到面外撞击荷载作用时，其承载力及刚度超过相同含钢率的传统结构形式，同时还能够抗渗、抗裂；
(3)连接件构造简单，取材方便，抗剪-不抗拔连接件预先在工厂焊接于钢板上，因此在施工现场只需在外侧钢板筒和内侧钢板筒的内表面以及钉杆表面上涂抹特殊脱模剂后浇筑混凝土即可，快速方便；
(4)由于在受到面外撞击荷载时，钢板与混凝土界面间会有剪力产生，而抗剪-不抗拔连接件可以有效地进行剪力传递，因此具有较强的抗剪能力，使混凝土和钢板仍然具有较强的整体性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (3)
1.一种采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构，其特征在于，该双钢板-混凝土组合结构包括：外侧钢板筒和内侧钢板筒；
所述外侧钢板筒和内侧钢板筒之间填充有混凝土；
所述外侧钢板筒和内侧钢板筒的内侧均设置有多个抗剪-不抗拔连接件；
所述抗剪-不抗拔连接件包括：钉杆；
所述钉杆的底部与所述外侧钢板筒或内侧钢板筒的内侧连接；所述钉杆的表面涂覆有特殊脱模剂。
2.根据权利要求1所述的双钢板-混凝土组合结构，其特征在于：
所述外侧钢板筒和内侧钢板筒的内表面上还涂覆有特殊脱模剂。
3.一种采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构的施工方法，其特征在于，该施工方法包括如下步骤：
根据内侧钢板筒的升温度数以及面外荷载的取值，分别计算出抗剪-不抗拔连接件的尺寸以及布置间距；
根据计算结果，将抗剪-不抗拔连接件焊接在所述外侧钢板筒和内侧钢板筒的内侧；
在外侧钢板筒和内侧钢板筒的内表面上涂覆特殊脱模剂；
将外侧钢板筒和内侧钢板筒作为内填混凝土的模板，进行固定以及安装；
在外侧钢板筒和内侧钢板筒之间浇筑混凝土，形成采用抗剪-不抗拔连接件的双钢板-混凝土组合结构。
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