CN114658109A - 一种用于装配式木-混凝土组合结构的复合型剪力连接件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于装配式木‑混凝土组合结构的剪力连接件，属于工程结构连接件技术领域。本发明复合型连接件充分利用了钢管连接的刚度大、承载力高与自攻螺钉延性好的优势，同时外螺纹钢管内的木材参与受力也可进一步提升连接的承载力和延性。带钻片的外螺纹钢管可在施工现场直接钻入木梁中，不需在木梁中预钻孔；带内螺纹钢管的预制混凝土板与木梁通过外螺纹钢管实现有效连接，施工操作简单、效率高。

Description

一种用于装配式木-混凝土组合结构的复合型剪力连接件
技术领域
本发明涉及一种用于装配式木-混凝土组合结构的剪力连接件，属于工程结构连接件技术领域。
背景技术
木-混凝土组合结构是利用剪力连接件把木梁和混凝土板组合在一起作为主要受力构件的结构，充分利用了木材的抗拉性能和混凝土的抗压性能。与木结构相比，木-混凝土组合结构具有承载力高、刚度大、热工性能以及防火性能好的特点。
当前，在木-混凝土组合结构中，多采用现浇的方式将嵌入木梁的剪力连接件与混凝土板浇筑在一起形成整体，但湿作业影响了现场的施工效率和质量。发展装配式木-混凝土组合结构能提高施工效率，更符合绿色环保和可持续发展的理念。但装配式结构对施工精度、连接的性能要求更高。因此，如何保证装配式木-混凝土组合结构连接体系有良好的组合性能，实现高效、精准的装配连接，简化施工操作，是一项亟需解决的重要技术问题。
此外，剪力连接件作为组合结构中的关键元件，其性能直接影响结构的整体性能和可靠性。在木-混凝土组合结构中，常用的销轴类连接件延性较好，但承载力和刚度较小；钢管连接件的刚度大、承载力高，但延性较弱。单一的连接方式不能使连接同时具有良好的承载力、刚度和延性。发展复合型连接件，可提升木-混凝土组合结构连接的力学性能。
发明内容
本发明提供一种适用于装配式木-混凝土组合结构的复合型剪力连接件，该连接件由自攻螺钉和钢管组成，连接具有良好的强度、刚度和延性，能够有效传递混凝土板与木梁之间的剪力，抵抗混凝土板与木梁之间的掀起，提高组合结构的整体性能。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于装配式木-混凝土组合结构的复合型剪力连接件，包括内螺纹钢管、外螺纹钢管、防松垫圈和自攻螺钉。
所述的外螺纹钢管包括外螺纹、顶部钻孔和钻片，顶部钻孔位于外螺纹钢管顶部钢管中心；
自攻螺钉通过顶部钻孔定位，旋紧螺帽将自攻螺钉和外螺纹钢管组合成整体。钻片与外螺纹钢管组成孔钻的形式，在钻具带动下，外螺纹钢管和自攻螺钉钻入木梁中，连接件不需在木梁中预钻孔。所述的内螺纹钢管和外螺纹钢管通过螺纹实现一体化组装。所述的钻片为三角形结构，其一边垂直于轴中线，另一边的角度不大于35度。
所述的自攻螺钉的螺纹与螺帽的螺纹相互吻合，螺帽下放置防松垫圈，防松垫圈内设有斜槽，钻具旋转时，斜槽会跟随旋转并发生错位咬合，从而达到自攻螺钉与外螺纹钢管的锁紧效果。
本发明有益效果是：
复合型连接件充分利用了钢管连接的刚度大、承载力高与自攻螺钉延性好的优势，同时外螺纹钢管内的木材参与受力也可进一步提升连接的承载力和延性。带钻片的外螺纹钢管可在施工现场直接钻入木梁中，不需在木梁中预钻孔；带内螺纹钢管的预制混凝土板与木梁通过外螺纹钢管实现有效连接，施工操作简单、效率高。
附图说明
图1是连接件整体结构剖面图；
图2是外螺纹钢管立面图；
图3是防松垫圈；(a)为立面图；(b)为主视图；
图4是连接件整体结构主视图；
图5是内螺纹钢管；(a)为主视图；(b)为主视图的剖面图；
图6是外螺纹钢管；(a)为主视图；(b)为主视图的剖面图；
图7是钻片；(a)为立面图；(b)为主视图；
图8是连接件在木-混凝土组合结构中的示意图。
图中：1内螺纹钢管；2螺帽；3防松垫圈；4外螺纹钢管；5自攻螺钉；6内螺纹；7外螺纹；8钻孔；9钻片；10斜槽。
具体实施方式
实施例1：
一种用于装配式木-混凝土组合结构的复合型剪力连接件，包括内螺纹钢管1、外螺纹钢管4、防松垫圈3和自攻螺钉5。
所述的外螺纹钢管4包括外螺纹7、顶部钻孔8和钻片9，顶部钻孔8位于外螺纹钢管4顶部钢管中心；
自攻螺钉5通过顶部钻孔8定位，旋紧螺帽2将自攻螺钉5和外螺纹钢管4组合成整体。钻片9与外螺纹钢管4组成孔钻的形式，在钻具带动下，外螺纹钢管4和自攻螺钉5钻入木梁中，连接件不需在木梁中预钻孔。所述的内螺纹钢管1和外螺纹钢管4通过螺纹实现一体化组装。所述的钻片9为三角形结构，其一边垂直于轴中线，另一边的角度不大于35度。
所述的自攻螺钉5的螺纹与螺帽2的螺纹相互吻合，螺帽2下放置防松垫圈3，防松垫圈3内设有斜槽10，钻具旋转时，斜槽10会跟随旋转并发生错位咬合，从而达到自攻螺钉5与外螺纹钢管4的锁紧效果。
实施例2：
参照图1～8，首先将内螺纹钢管1与混凝土板浇筑在一起形成预制混凝土楼板，在装配式施工过程中，将预制混凝土板与木梁吊装叠放在一起。然后将自攻螺钉5通过钻孔8定位于外螺纹钢管4中心，通过旋紧螺帽2，完成自攻螺钉5与外螺纹钢管4的组装。组装完成后，将连接件与钻具相连，从上部穿过预制混凝土板中的内螺纹钢管，外螺纹钢管通过钻片9钻入木梁，自攻螺钉5对中木材钻孔中心，阻止外螺纹钢管4发生偏移。同时，旋转的外螺纹钢管4和预制混凝土板中的内螺纹钢管1不断旋紧，实现连接件的一体化组装。最后在内螺纹钢管1内灌浆，实现木梁与混凝土板的有效连接。

Claims (2)

1.一种用于装配式木-混凝土组合结构的复合型剪力连接件，其特征在于，包括内螺纹钢管(1)、外螺纹钢管(4)、防松垫圈(3)和自攻螺钉(5)；
所述的外螺纹钢管(4)包括外螺纹(7)、顶部钻孔(8)和钻片(9)，顶部钻孔(8)位于外螺纹钢管(4)顶部钢管中心；
自攻螺钉(5)通过顶部钻孔(8)定位，旋紧螺帽(2)将自攻螺钉(5)和外螺纹钢管(4)组合成整体；钻片(9)与外螺纹钢管(4)组成孔钻的形式，在钻具带动下，外螺纹钢管(4)和自攻螺钉(5)钻入木梁中，连接件不需在木梁中预钻孔；所述的内螺纹钢管(1)和外螺纹钢管(4)通过螺纹实现一体化组装；所述的钻片(9)为三角形结构，其一边垂直于轴中线，另一边的角度不大于35度；所述的自攻螺钉(5)的螺纹与螺帽(2)的螺纹相互吻合。
2.如权利要求1所述的一种用于装配式木-混凝土组合结构的复合型剪力连接件，其特征在于，所述的螺帽(2)下放置防松垫圈(3)，防松垫圈(3)内设有斜槽(10)，钻具旋转时，斜槽(10)会跟随旋转并发生错位咬合，从而达到自攻螺钉(5)与外螺纹钢管(4)的锁紧效果。
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