CN213808367U - 一种杆部切割分体的新型焊钉 - Google Patents

Abstract

一种杆部切割分体的新型焊钉，焊钉杆部沿轴向切割为多个分体，相邻分体之间的切缝内部填充有柔性分隔材料，形成杆部分体的新型焊钉，本实用新型切割杆体，不切割焊头部分，保证各分体的有效连接，切缝内填充柔性材料，焊钉各分体协调变形、共同受力。此种新型焊钉增大直径以提高抗剪强度，采用机床将焊头以下焊钉杆切割成多个分体，在焊钉高度不变的情况下增大其长径比，焊钉有较好的延性及变形性能，同时不产生群钉效应，具有抗剪强度高、延性好、便于施工等优势，在钢‑高强混凝土组合结构中可产生重要应用价值。

Description

一种杆部切割分体的新型焊钉

技术领域

本实用新型属于工程结构技术领域，涉及应用于建筑结构和桥梁结构的抗剪连接件，特别涉及一种杆部切割分体的新型焊钉。

背景技术

钢-混凝土组合结构结合钢结构和混凝土结构的优点，具有承载能力高、变形性能好等优点，已广泛应用于工程实践中。组合梁常在钢-混凝土结合面上布置焊钉连接件以抵抗剪力和分离，工程实践和既往研究中所采用的焊钉直径一般不超过22mm，其抗剪强度满足设计要求。随着高性能材料的不断发展，钢与高强混凝土以及超高性能混凝土UHPC的组合被广泛研究，就钢-超高性能混凝土组合梁而言，混凝土强度的提高引起钢-混凝土界面剪力的增加，若采用常规直径焊钉则需密布，导致群钉剪力分布不均匀，承载力下降，且不便于施工。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，避免产生群钉效应、有效提高焊钉抗剪强度且保证延性，本实用新型的目的在于提供一种杆部切割分体的新型焊钉，增大焊钉直径以提高其抗剪承载力，采用机床将焊钉杆切割为多个分体，各分体满足GB50017-2017《钢结构设计标准》14.7.5条规定，即圆柱头焊钉连接件焊钉长度不应小于其杆径的4倍的要求。焊钉头通过对各分体的连接及填充于切缝内的柔性分隔材料，提高其抗剪强度，保证延性，各分体协调变形，共同受力。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种杆部切割分体的新型焊钉，焊钉杆部沿轴向切割为多个分体，相邻分体之间的切缝内部填充有柔性分隔材料2，形成杆部分体的新型焊钉1。

所述焊钉杆部经机床切割为多个分体。

所述新型焊钉1与被焊物3通过焊接端4熔焊于钢材表面，支模后现场浇筑超高性能混凝土5。

所述新型焊钉1与被焊物3采用电弧螺柱焊机施焊。

所述被焊物3为H型钢、压型钢板、工字钢或钢板。

所述焊接端4高度为2.5～8mm，宽度为1.5～4mm。

所述新型焊钉1为圆柱头焊钉或螺栓头焊钉，材质为ML15AL、ML15、低碳合金钢Q345、Q420或Q460。

所述新型焊钉1直径为10～32mm，高度为40～70mm，切缝宽度为1～4mm。

所述柔性分隔材料2为灌封胶或环氧树脂。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)抗剪承载力高，延性较好，充分发挥高性能材料组合结构性能。随着焊钉直径的增加，其横截面积增大，导致其抗剪承载力增加。新型焊钉通过杆部切割分体，各分体满足长径比要求，发生变形后混凝土内力重新分布，有效发挥混凝土材料性能。(参见GB50017-2017《钢结构设计标准》14.3.1中圆柱体焊钉连接件的受剪承载力计算公式

)

(2)不产生群钉效应，便于施工。采用更大直径新型焊钉有效减少了界面所需要焊钉个数，解决在剪力较大区域焊钉布置困难的问题，有利于焊钉的施焊及提供施工活动的空间。

(3)变形协调，共同受力。新型焊钉通过杆部分体、焊头不分体这种“头连尾断”的分体方式、柔性材料对各分体的连接作用实现各分体共同受力，协调变形，充分发挥焊钉的抗剪强度和变形性能。

(4)应用广泛，适用于厚度较小的混凝土板。新型焊钉通过杆部切割分体，满足长径比要求同时降低焊钉高度，适用于厚度较小的混凝土板。

附图说明

图1为一种杆部切割分体的新型焊钉与H型钢组合的三维示意图。

图2为图1中区域A的放大视图，也即本实用新型新型焊钉的结构示意图。

图3为图2中杆部切割分体的新型焊钉的底部结构示意图。

图4为一种杆部切割分体的新型焊钉与型钢混凝土梁组合的三维示意图。

图5为图4中六角螺栓式切割分体焊钉的立体示意图。

图6为一种杆部切割二分体的新型焊钉的立体示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本实用新型的实施方式。

如图1和图2所示，本实用新型一种杆部切割分体的新型焊钉，焊钉杆部沿轴向经机床等设备切割为多个分体，但不切割焊头部分，保证各分体的有效连接，其中切缝宽度为1～4mm，相邻分体之间的切缝内部填充有柔性分隔材料2，形成杆部分体的新型焊钉1，焊钉各分体协调变形、共同受力。

在施工场地，采用电弧螺柱焊机等施焊，将新型焊钉1与被焊物3通过焊接端4熔焊于钢材表面，支模后现场浇筑超高性能混凝土5。

本实用新型中，被焊物3可为H型钢、压型钢板、工字钢或钢板等。柔性分隔材料2可为灌封胶或环氧树脂等。新型焊钉1为圆柱头焊钉或螺栓头焊钉，材质为ML15AL、ML15、低碳合金钢Q345、Q420或Q460。新型焊钉1直径为10～32mm，高度为40～70mm，切缝宽度为1～4mm，其焊接端4的高度为2.5～8mm，宽度为1.5～4mm。

以下是本实用新型的两个实施例。

实施例1

如图1、图2、图3所示，本实用新型的一种杆部切割分体的新型焊钉1直径为28mm，高度为60mm，切缝宽度为3mm，杆部经切割机切割为4个分体后填充灌封胶2于切缝内部，运至施工场地并采用电弧螺柱焊机焊枪通过焊接端4将焊钉熔焊至H型钢3上，支模后浇筑超高性能混凝土5。

实施例2

如图4、图5和图6所示，本实用新型的一种杆部切割分体的新型焊钉1直径为32mm，高度为70mm，六角螺栓式焊头直径为50mm，切缝宽度为4mm，杆部经切割机切割为4个分体，切缝内部填充环氧树脂2运至施工场地，采用电弧螺柱焊机通过焊接端4将其熔焊至H型钢3上，支模并绑扎钢筋骨架6，随后浇筑超高性能混凝土5。

本实用新型提供一种新型的焊钉形式，优化创新常用的焊钉形式，增大焊钉直径以提高其受剪承载力，杆部切割分体并填充柔性材料，具有抗剪承载力高、延性好、各分体协调变形、不产生群钉效应、便于施工等优势，应用于钢与高强高性能混凝土组合结构。此种新型焊钉增大直径以提高抗剪强度，采用机床将焊头以下焊钉杆切割成多个分体，在焊钉高度不变的情况下增大其长径比，焊钉有较好的延性及变形性能，同时不产生群钉效应，具有抗剪强度高、延性好、便于施工等优势，在钢-高强混凝土组合结构中可产生重要应用价值。

Claims (9)

1.一种杆部切割分体的新型焊钉，其特征在于，焊钉杆部沿轴向切割为多个分体，相邻分体之间的切缝内部填充有柔性分隔材料(2)，形成杆部分体的新型焊钉(1)。

2.根据权利要求1所述杆部切割分体的新型焊钉，其特征在于，所述焊钉杆部经机床切割为多个分体。

3.根据权利要求1所述杆部切割分体的新型焊钉，其特征在于，所述新型焊钉(1)与被焊物(3)通过焊接端(4)熔焊于钢材表面，支模后现场浇筑超高性能混凝土(5)。

4.根据权利要求3所述杆部切割分体的新型焊钉，其特征在于，所述焊接端(4)高度为2.5～8mm，宽度为1.5～4mm。

5.根据权利要求1所述杆部切割分体的新型焊钉，其特征在于，所述新型焊钉(1)与被焊物(3)采用电弧螺柱焊机施焊。

6.根据权利要求3或5所述杆部切割分体的新型焊钉，其特征在于，所述被焊物(3)为H型钢、压型钢板、工字钢或钢板。

7.根据权利要求1所述杆部切割分体的新型焊钉，其特征在于，所述新型焊钉(1)为圆柱头焊钉或螺栓头焊钉，材质为ML15AL、ML15、低碳合金钢Q345、Q420或Q460。

8.根据权利要求1或7所述杆部切割分体的新型焊钉，其特征在于，所述新型焊钉(1)直径为10～32mm，高度为40～70mm，切缝宽度为1～4mm。

9.根据权利要求1所述杆部切割分体的新型焊钉，其特征在于，所述柔性分隔材料(2)为灌封胶或环氧树脂。

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