CN114592604A - 装配式钢-混凝土组合结构及其复合式连接件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配式钢‑混凝土组合结构及其复合式连接件。装配式钢‑混凝土组合结构，包括复合式连接件、混凝土板以及钢构件。复合式连接件包括高强螺栓、锥形固定块及配套的紧固偏心套部件，高强螺栓的形心与锥形固定块的形心相重合，高强螺栓的螺帽及部分螺杆嵌固于锥形固定块中，锥形固定块为具有锥度的圆台状高性能混凝土块，锥形固定块放置于混凝土板中具有相应锥度的预留孔内，预留孔的锥度使得锥形固定块无法向下推出；高强螺栓外露的部分螺杆穿过所述钢构件预留孔内，配套的紧固偏心套部件安装于所述钢构件预留孔内。本发明解决了预制构件加工精度不足的问题，提高了受力性能，此外简化了连接件的制作工艺和安装步骤，提高了便捷性。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工连接件领域，涉及到一种装配式钢-混凝土组合结构及其复合式连接件。
背景技术
目前，整体装配式+局部现场浇筑的型式是主要装配型式，采用完全装配式的结构不仅能控制质量，节约材料，减少现场劳力，加快施工速度，缩短整体工期，减少现场建筑垃圾，利于节能环保。但在实际工程应用中仍存在诸多挑战，构件的制造精度和结构整体安装冗余度之间的矛盾一直是装配式结构的核心问题，既要保证结构整体装配的可行性，又要保证装配后结构的整体力学性能。因此，提出新的装配理念，创造全装配式的结构型式是装配式结构发展的迫切需求。其次，装配和拆卸本是一体两面，全装配式结构能够实现可拆卸性能，从后期维护而言具有巨大的优势。
现有的钢-混凝土在连接时采用高强螺栓与混凝土连接，例如CN110359358A，但是直接采用锥形铸铁作为螺栓与混凝土板的过渡区，制作工艺繁琐，零部件分散，连接件成本大幅增加，另外由于钢梁孔和预制板锥形孔在加工中的实际位置和理论尺寸有误差，导致连接件安装不易。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明旨在提供一种装配式钢-混凝土组合结构及其复合式连接件，通过直接埋设部分高强螺栓于超高性能混凝土的方式，避免了高强螺栓的螺帽直接裸露于外界，不但采用超高性能混凝土代替铸铁等其他金属材料作为连接件的主体材料，而且可将超高性能混凝土和高强螺栓直接进行工厂一体化制作，此外，还可以调整下部裸漏的高强螺栓与下部钢构件孔洞的相对位置，将混凝土板、钢构件以及锥形超高性能混凝土的加工误差通过配套的紧固偏心套部件进行有效消除，保证紧固连接。
一种装配式钢-混凝土组合结构，包括复合式连接件、混凝土板以及钢构件；混凝土板与钢构件通过复合式连接件固定连接；
所述的复合式连接件包括高强螺栓、锥形固定块及配套的紧固偏心套部件，所述高强螺栓的形心与锥形固定块的形心相重合，所述高强螺栓的螺帽及部分螺杆嵌固于锥形固定块中，所述锥形固定块为具有锥度的圆台状高性能混凝土块，所述锥形固定块放置于混凝土板中具有相应锥度的预留孔内，预留孔的锥度使得锥形固定块无法向下推出；所述高强螺栓外露的部分螺杆穿过所述钢构件预留孔内，所述配套的紧固偏心套部件安装于所述钢构件预留孔内。
所述的锥形固定块和高强螺栓为工厂一体化预制而成。
所述的一种装配式钢-混凝土组合结构，所述配套的紧固偏心套部件包括外锥套和内锥套，所述外锥套外部为圆柱形，安装于所述钢构件预留圆柱孔内，所述外锥套的外部圆柱与钢构件预留圆柱孔的圆柱面相匹配，所述外锥套内部与所述内锥套外部都是锥形，所述内锥套内部为圆柱形与所述锥形固定块的螺杆相匹配，所述内锥套安装于外锥套和锥形固定块的螺杆之间。
所述的装配式钢-混凝土组合结构的复合式连接件，所述配套的紧固偏心套部件中的外、内锥套的锥形与圆柱形中心轴偏心距相同，偏心距可调。
一种装配式钢-混凝土组合结构的复合式连接件，包括高强螺栓、锥形固定块以及配套的紧固偏心套部件，所述高强螺栓的形心与锥形固定块的形心相重合，所述高强螺栓的螺帽及部分螺杆嵌固于锥形固定块中，所述锥形固定块为具有锥度的圆台状高性能混凝土块，所述锥形固定块放置于混凝土板中具有相应锥度的钢构件的预留孔内，所述高强螺栓外露的部分螺杆穿过所述钢构件预留孔，所述配套的紧固偏心套部件通过调节内外锥套的相对位置安装于所述钢构件的预留孔内。
所述的装配式钢-混凝土组合结构的复合式连接件，所述配套的紧固偏心套部件包括外锥套和内锥套，所述外锥套外部为圆柱形，安装于所述钢构件预留圆柱孔内，所述外锥套的外部圆柱与钢构件预留圆柱孔的圆柱面相匹配，所述外锥套内部与所述内锥套外部都是锥形，所述内锥套内部为圆柱形与所述锥形固定块的螺杆相匹配，所述内锥套安装于外锥套和锥形固定块的螺杆之间。
所述的装配式钢-混凝土组合结构的复合式连接件，所述配套的紧固偏心套部件中的外、内锥套的锥形与圆柱形中心轴偏心距相同，偏心距可调。
本发明的有益效果：
本发明采用高强螺栓、锥形固定块及配套的紧固偏心套部件，所述高强螺栓的形心与锥形固定块的形心相重合，所述高强螺栓的螺帽及部分螺杆直接在工厂中嵌固于锥形固定块中，减少了手工操作的不确定性，保证了高强螺栓和锥形固定块混凝土的紧密接触，避免了滑移突变。所述锥形固定块为具有锥度的圆台状高性能混凝土块，所述锥形固定块放置于混凝土板中具有相应锥度的预留孔内，预留孔的锥度使得锥形固定块无法向下推出，优化了螺杆与混凝土之间的过渡受力情况，避免混凝土板的劈裂破坏。所述高强螺栓外露的部分螺杆穿过所述钢构件预留孔内，所述配套的紧固偏心套部件通过调节内外锥套的相对位置安装于所述钢构件预留孔内，匹配相应螺母和弹性垫圈使得复合式连接件连接装配式钢-混凝土组合结构，混凝土板的预留孔和钢板螺孔的形心偏差通过配套的紧固偏心套部件进行误差补偿，解决了预制构件加工精度不足的问题，保证了抗剪键的初始刚度，提高了受力性能。此外，本发明简化了连接件的制作工艺和安装步骤，大大提高了施工的便捷性。
附图说明
图1为一种装配式钢-混凝土组合结构的一种结构示意图。
图2 为复合式连接件的一种结构示意图。
图3为配套的紧固偏心套部件的结构示意图。
图中：1-复合式连接件、11-锥形固定块、12-高强螺栓、13-配套的紧固偏心套部件、14-弹性垫圈、121螺母、131-螺栓固定内锥套、132-螺栓固定外锥套、2-混凝土板、3-钢构件。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本发明的技术内容及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。
请参阅图1，本实施例公开了一种装配式钢-混凝土组合结构，包括复合式连接件1、混凝土板2以及钢构件3；混凝土板2与钢构件3通过复合式连接件1固定连接。
请参阅图1至图3，所述的复合式连接件1包括高强螺栓12、锥形固定块11及配套的紧固偏心套部件13，所述高强螺栓12的形心与锥形固定块11的形心相重合，所述高强螺栓12的螺帽及部分螺杆嵌固于锥形固定块11中，所述锥形固定块11为具有锥度的圆台状高性能混凝土块，所述锥形固定块11放置于混凝土板2中具有相应锥度的预留孔内，预留孔的锥度使得锥形固定块11无法向下推出；所述高强螺栓12外露的部分螺杆穿过所述钢构件3预留孔内，所述配套的紧固偏心套部件13安装于所述钢构件3预留孔内。所述高强螺栓12的螺帽及部分螺杆直接匹配相应螺母121和弹性垫圈14使得复合式连接件1连接得到装配式钢-混凝土组合结构。
所述的锥形固定块11和高强螺栓12为工厂一体化预制而成。
请参阅图1至图3，本发明公开了一种装配式钢-混凝土组合结构的复合式连接件，包括高强螺栓12、锥形固定块11及配套的紧固偏心套部件13，所述高强螺栓12的形心与锥形固定块11的形心相重合，所述高强螺栓12的螺帽及部分螺杆直接在工厂中嵌固于锥形固定块11中，减少了手工操作的不确定性，保证了高强螺栓12和锥形固定块11混凝土的紧密接触，避免了滑移突变。所述锥形固定块11为具有锥度的圆台状高性能混凝土块，所述锥形固定块11放置于混凝土板2中具有相应锥度的预留孔内，预留孔的锥度使得锥形固定块无法向下推出，优化了螺杆与混凝土之间的过渡受力情况，避免混凝土板2的劈裂破坏。所述高强螺栓12外露的部分螺杆穿过所述钢构件3预留孔内，所述配套的紧固偏心套部件13通过调节内131、外锥套132的相对位置安装于所述钢构件3预留孔内，匹配相应螺母121和弹性垫圈14使得复合式连接件1连接装配式钢-混凝土组合结构，混凝土板2的预留孔和钢板3螺孔的形心偏差通过配套的紧固偏心套部件13进行误差补偿，解决了预制构件加工精度不足的问题，保证了抗剪键的初始刚度，提高了受力性能。此外，本发明简化了连接件的制作工艺和安装步骤，大大提高了施工的便捷性。
优选的，在上述的装配式钢-混凝土组合结构的复合式连接件及安装方法中，所述配套的紧固偏心套部件13包括内锥套131和外锥套132，所述外锥套132外部为圆柱形安装于所述钢构件3预留圆柱孔内，所述外锥套132的外部圆柱与钢机构3孔的圆柱面相匹配，所述外锥套132内部与所述内锥套131外部都是锥形，所述内锥套131内部为圆柱形与所述锥形固定块11的螺杆相匹配，所述内锥套131安装于外锥套和锥形固定块的螺杆之间。
优选的，在上述的装配式钢-混凝土组合结构的复合式连接件及安装方法，所述配套的紧固偏心套部件13中的内131、外锥套132的锥形与圆柱形中心轴偏心距相同，所述内131、外132圆柱面形心偏心距可调，可根据实际构件制造偏差进行选用。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (7)
1.一种装配式钢-混凝土组合结构，其特征在于，包括复合式连接件（1）、混凝土板（2）以及钢构件（3）；混凝土板（2）与钢构件（3）通过复合式连接件（1）固定连接；
所述的复合式连接件（1）包括高强螺栓（12）、锥形固定块（11）及配套的紧固偏心套部件（13），所述高强螺栓（12）的形心与锥形固定块（11）的形心相重合，所述高强螺栓（12）的螺帽及部分螺杆嵌固于锥形固定块（11）中，所述锥形固定块（11）为具有锥度的圆台状高性能混凝土块，所述锥形固定块（11）放置于混凝土板（2）中具有相应锥度的预留孔内，预留孔的锥度使得锥形固定块（11）无法向下推出；所述高强螺栓（12）外露的部分螺杆穿过所述钢构件（3）预留孔内，所述配套的紧固偏心套部件（13）安装于所述钢构件3预留孔内。
2.如权利要求1所述的一种装配式钢-混凝土组合结构，其特征在于，
所述的锥形固定块（11）和高强螺栓（12）为工厂一体化预制而成。
3.如权利要求1所述的一种装配式钢-混凝土组合结构，其特征在于，所述配套的紧固偏心套部件（13）包括外锥套（132）和内锥套（131），所述外锥套（132）外部为圆柱形，安装于所述钢构件（3）预留圆柱孔内，所述外锥套（132） 的外部圆柱与钢构件预留圆柱孔的圆柱面相匹配，所述外锥套（132） 内部与所述内锥套（131）外部都是锥形，所述内锥套（131）内部为圆柱形与所述锥形固定块（11）的螺杆相匹配，所述内锥套（131）安装于外锥套（132）和锥形固定块（11）的螺杆之间。
4.如权利要求3所述的装配式钢-混凝土组合结构的复合式连接件，其特征在于，所述配套的紧固偏心套部件（13）中的外、内锥套的锥形与圆柱形中心轴偏心距相同，偏心距可调。
5.一种装配式钢-混凝土组合结构的复合式连接件，其特征在于，包括高强螺栓（12）、锥形固定块（11）以及配套的紧固偏心套部件（13），所述高强螺栓的形心与锥形固定块的形心相重合，所述高强螺栓（12）的螺帽及部分螺杆嵌固于锥形固定块（11）中，所述锥形固定块（11）为具有锥度的圆台状高性能混凝土块，所述锥形固定块放置于混凝土板（2）中具有相应锥度的钢构件（3）的预留孔内，所述高强螺栓（12）外露的部分螺杆穿过所述钢构件预留孔，所述配套的紧固偏心套部件（13）通过调节内外锥套的相对位置安装于所述钢构件（3）的预留孔内。
6.如权利要求5所述的装配式钢-混凝土组合结构的复合式连接件，其特征在于，所述配套的紧固偏心套部件（13）包括外锥套（132）和内锥套（131），所述外锥套（132）外部为圆柱形，安装于所述钢构件预留圆柱孔内，所述外锥套（132）的外部圆柱与钢构件预留圆柱孔的圆柱面相匹配，所述外锥套（132）内部与所述内锥套（131）外部都是锥形，所述内锥套（131）内部为圆柱形与所述锥形固定块（11）的螺杆相匹配，所述内锥套131安装于外锥套132和锥形固定块11的螺杆之间。
7.如权利要求6所述的装配式钢-混凝土组合结构的复合式连接件，其特征在于，所述配套的紧固偏心套部件（13）中的外、内锥套的锥形与圆柱形中心轴偏心距相同，偏心距可调。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220607 |
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