一種斜縫式裝配混凝土構件抗剪連接結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種斜縫式裝配混凝土構件抗剪連接結構，連接對象為構件A和構件B，二者之間的連接界面由若干個斜平面相連而成，構件A和構件B內設置有穿過連接界面的連續縱向受力鋼筋；根據受力需要，構件A和構件B內均可設置多圈平行于連接界面的封閉環狀箍筋，以及在其中含有陰角的構件內設置有矩形封閉環狀縱向拉結鋼筋以防止陰角箍筋發生崩出破壞。本實用新型簡化了連接端面的構造，提高了構件制作效率及裝配施工的便利性，優化了端面剪力傳遞途徑，改善了端面抗剪工作整體性，提高了端面抗剪性能。
【專利說明】
一種斜縫式裝配混凝土構件抗剪連接結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種斜縫式裝配混凝土構件抗剪連接結構，屬于建筑工程技術領域。
【背景技術】
[0002]21世紀以來，隨著人們對居住條件和生活環境的要求不斷提升，建筑業飛速發展。然而建筑業的發展造成嚴重的資源耗費和環境污染，迫使人們尋求建筑業的新出路。以預制裝配式混凝土結構為特征的建筑工業化是實現住宅產業化和建筑節能減排的有效途徑之一O
[0003]在預制裝配式混凝土結構中，存在著大量裝配構件之間的連接界面，該界面須要能夠有效傳遞各種內力，如彎矩、剪力、軸力、扭矩等，其中剪力由于往往總體上平行于連接界面這一薄弱部位而成為連接界面是否有效的控制因素。
[0004]現有裝配混凝土構件之間的抗剪連接方式主要有三種，即局部抗剪鍵連接、企口式搭接連接以及豎縫式預壓摩擦連接。
[0005]局部抗剪鍵連接方式是在界面一側預制構件端面設置單個或多個局部凸起，界面另一側構件端面設置與之相互匹配的局部凹陷，工作時通過凸起與凹陷之間的直剪方式實現抗剪。這種方式存在的主要問題有:抗剪鍵(凸起與凹陷)部位的模板配置比較麻煩;抗剪鍵部位在施工時的對位較為困難;抗剪鍵以點式方式傳遞剪力，其有效傳力面積削弱較多、傳力能力及抗剪承載力較低;抗剪鍵本身存在局部受壓和應力集中等不利的受力問題。
[0006]企口式搭接連接方式是在界面一側預制構件端面下半高處伸出一個平臺，界面另一側預制構件端面上半高處伸出一個平臺，后者伸出的平臺匹配搭置到前者伸出的平臺上，工作時兩側預制構件均通過各自伸出的平臺部分所在的半截面進行抗剪。這種方式存在的主要問題是企口陰角處應力集中問題比較突出，容易形成撕角裂縫。
[0007]豎縫式預壓摩擦連接方式，其預制構件連接界面為與界面剪力作用平面相平行的平面，然后采用與界面相垂直的預應力筋對界面形成預壓作用而使界面依靠摩擦力進行抗剪。這種方式存在的主要問題是僅僅依賴摩擦力抗剪不易提供可靠的抗剪能力。
【實用新型內容】
[0008]發明目的:為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種斜縫式裝配混凝土構件抗剪連接結構，解決現有裝配混凝土構件抗剪連接方式存在的技術不足。
[0009]技術方案:為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為:
[0010]一種斜縫式裝配混凝土構件抗剪連接結構，該抗剪連接結構在縱軸線方向上連接的兩個對象是構件A和構件B，縱軸線水平/豎直;構件A和構件B中至少有一個是預制構件，構件A的抗剪連接界面記為抗剪端面A，構件B的抗剪連接界面記為抗剪端面B，抗剪端面A和抗剪端面B的幾何形狀尺寸相匹配;選取水平/豎直參考面；
[0011]所述抗剪端面A/抗剪端面B為一個斜平面構成的斜坡結構或兩個以上斜平面構成的鋸齒面結構，所述斜平面的法線與水平/豎直參考面的夾角不垂直，斜平面的法線在水平/豎直參考面上的投影與縱軸線重疊或平行，若抗剪端面A/抗剪端面B為鋸齒面結構，要求相鄰兩個斜平面的相交線水平/豎直；
[0012]所述構件A和構件B內設置有同時穿透抗剪端面A和抗剪端面B的縱向受力鋼筋(優選預應力鋼筋)，縱向受力鋼筋水平/豎直。
[0013]根據施工或設計需要，在構件A和/或構件B的內部均可設置有平行于抗剪端面A/抗剪端面B的箍筋，所述箍筋為單圈或多圈(當構建截面較大時，可以選擇多圈的結構，形成所謂的多肢箍，單圈箍筋稱為雙肢箍)封閉結構，箍筋將所有縱向受力鋼筋包覆在內部。
[0014]優選的，若抗剪端面A/抗剪端面B為鋸齒面結構，要求在含有陰角的構件內設置有平行于水平/豎直參考面的縱向拉結鋼筋，縱向拉結鋼筋的位置與形成對應陰角的箍筋彎折點一致;所述縱向拉結鋼筋為矩形封閉結構，由抗剪連接界面向構件內部延伸，縱向拉結鋼筋將由抗剪連接界面開始的最前面一組箍筋包覆在內。
[0015]根據防滲及施工需要，所述抗剪端面A和抗剪端面B直接固定相連，或通過膠結層(如高強砂漿或環氧樹脂)固定相連。
[0016]為了降低連接端面幾何復雜程度，根據連接界面承受剪力的方向及其變化情況，一般設計抗剪端面A/抗剪端面B為一個斜平面構成的斜坡結構或兩個斜平面構成的鋸齒面結構。
[0017]根據抗剪目的的需求和連接構件的具體結構，可以將構件A/構件B的連接界面設計為僅包含抗剪連接界面(即斜面連接界面)的單獨結構，也可以根據需要設計為同時包含抗剪連接界面與普通連接界面(即豎直連接界面)沿直線交錯布置的復合結構。
[0018]有益效果:本實用新型提供的斜縫式裝配混凝土構件抗剪連接結構，具有如下優點:1、采用全端面整體變形的幾何形狀，減少了端面局部變形的數量，減輕了端面模板的復雜程度，提高了構件制作效率，降低了構件制作成本;2、采用全端面整體變形的幾何形狀，增加了裝配施工時的對位便利性。3、采用全端面整體變形的幾何形狀，優化了端面剪力傳遞途徑，減小了應力集中效應;改善了端面抗剪工作整體性，提高了端面抗剪性能。綜合而言，該技術的推廣應用對提升建筑工業化水平、實現建筑結構低碳化、降低建筑結構全生命周期綜合成本、實現社會經濟可持續發展等具有推動作用。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型單斜縫連接構件主視圖；
[0020]圖2為本實用新型單斜縫連接構件剖視圖；
[0021 ]圖3為本實用新型單斜縫連接構件裝配完成主視圖；
[0022]圖4為本實用新型雙斜縫連接構件主視圖；
[0023]圖5為本實用新型雙斜縫連接構件剖視圖；
[0024]圖6為本實用新型雙斜縫連接構件裝配完成主視圖；
[0025]圖7為本實用新型實施例一裝配完成結構示意圖；
[0026]圖8為本實用新型實施例二裝配完成結構示意圖；
[0027]圖9為本實用新型實施例三構件示意圖；
[0028]圖10為本實用新型實施例三裝配完成結構示意圖；
[0029]圖中包括:1:構件A； 2:構件B ； 3-1:單斜縫連接界面;3-2:雙斜縫連接界面;4_1:單斜縫抗剪端面A; 4-2:單斜縫抗剪端面B; 4-3:雙斜縫抗剪端面A; 4-4:雙斜縫抗剪端面B; 5:縱向受力鋼筋;6-1:單斜縫抗剪端面A側的箍筋;6-2:單斜縫抗剪端面B側的箍筋;6-3:雙斜縫抗剪端面A側的箍筋;6-4:雙斜縫抗剪端面B側的箍筋;7:縱向拉結鋼筋；1-1:后澆板;2-1:預制板;8:承板梁或墻；1-2:主梁;2-2:次梁；1_3:橋梁節段A ； 2-3:橋梁節段B ； 3-3:節段組合雙斜縫連接界面;4-3-1:腹板雙斜縫抗剪端面A; 4-4-1:腹板雙斜縫抗剪端面B; 4-3-2:蓋板局部雙斜縫抗剪端面A; 4-4-2:蓋板局部雙斜縫抗剪端面B; 4-3-3:底板局部雙斜縫抗剪端面A; 4-4-3:底板局部雙斜縫抗剪端面B。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。
[0031 ]如圖1、圖2和圖3所示為一種單斜縫式裝配混凝土構件抗剪連接結構，由構件A和構件B通過單斜縫連接界面3-1相連而成，構件A和構件B中至少有一個是預制構件。所述單斜縫連接界面3-1兩側為兩個構件各自的抗剪連接界面，每個抗剪連接界面由一個斜平面構成。單斜縫連接界面3-1兩側的兩個抗剪連接界面的幾何形狀尺寸相匹配。所述單斜縫連接界面3-1，根據防滲及施工需要，既可以由兩個抗剪連接界面直接相接而成，也可以由兩個抗剪連接界面通過一層膠結層(如高強砂漿或環氧樹脂)相接而成。所述構件A和構件B內設置有同時穿透兩個抗剪連接界面的連續縱向受力鋼筋5(—般選用預應力鋼筋)。根據受力需要，從抗剪連接界面向構件內均可設置多圈平行于各自抗剪連接界面的箍筋，箍筋呈封閉環狀。
[0032]如圖4、圖5和圖6所示為一種雙斜縫式裝配混凝土構件抗剪連接結構，由構件A和構件B通過雙斜縫連接界面3-2相連而成，構件A和構件B中至少有一個是預制構件。所述雙斜縫連接界面3-2兩側為兩個構件各自的抗剪連接界面，每個抗剪連接界面由兩個斜平面構成，兩個斜平面之間亦呈一定夾角。雙斜縫連接界面3-2兩側的兩個抗剪連接界面的幾何形狀尺寸相匹配。所述雙斜縫連接界面3-2，根據防滲及施工需要，既可以由兩個抗剪連接界面直接相接而成，也可以由兩個抗剪連接界面通過一層膠結層(如高強砂漿或環氧樹脂)相接而成。所述構件A和構件B內設置有同時穿透兩個抗剪連接界面的連續縱向受力鋼筋5(一般選用預應力鋼筋)。根據受力需要，從抗剪連接界面向構件內均可設置多圈平行于各自抗剪連接界面的箍筋，箍筋呈封閉環狀。在含有陰角的構件A內設置有平行于水平面的縱向拉結鋼筋7，縱向拉結鋼筋7的位置與形成對應陰角的箍筋彎折點一致;所述縱向拉結鋼筋7為矩形封閉結構，由抗剪連接界面向構件A內部延伸，縱向拉結鋼筋7將由抗剪連接界面開始的最前面一組箍筋包覆在內；縱向拉結鋼筋7靠近抗剪連接界面的兩個內角正好包住最最前面一個箍筋的彎折點。
[0033]下面結合實施例對本實用新型的具體應用作進一步的說明。
[0034]實施例一(預制板與墻或梁的抗剪連接結構)
[0035]如圖7所示為一種預制板與墻或梁的單斜縫式抗剪連接結構，預制板2-1與承板梁或墻8之間通過后澆板1-1相連，后澆板1-1直接支承在承板梁或墻8上，后澆板1-1與預制板2-1通過單斜縫連接界面3-1相連。同時，與圖3相似，后澆板1-1與預制板2-1內設置有穿過單斜縫連接界面3-1的縱向受力鋼筋5。
[0036]工作時，樓蓋垂直向下荷載作用到預制板2-1的板頂面，導致預制板2-1通過單斜縫連接界面3-1向下沖剪后澆板1-1，繼而由后澆板1-1將此作用通過正面擠壓傳遞給承板梁或墻8。顯然，圖示方向的單斜縫連接界面3-1能夠比常規豎縫連接更有效地傳遞剪力，同時比常規粗糙面或抗剪鍵的施工過程更為簡便。
[0037]實施例二(預制次梁與主梁的抗剪連接結構)
[0038]如圖8所示為一種次梁與主梁的雙斜縫式抗剪連接結構，次梁2-2與主梁1-2之間通過雙斜縫連接界面3-2相連。同時，與圖6相似，次梁2-2與主梁1-2內設置有穿過雙斜縫連接界面3-2的縱向受力鋼筋5，優選縱向受力鋼筋(5)為預應力鋼筋;次梁2-2內設置有多圈平行于雙斜縫連接界面3-2的雙斜縫抗剪端面A側的箍筋6-3及縱向拉結鋼筋7;主梁1-2內按照構件特征根據常規結構要求配置各種鋼筋。
[0039]工作時，次梁2-2通過雙斜縫連接界面3-2將其承受的向下或向上(主要是向下)的荷載傳遞給主梁1-2。顯然，該雙斜縫連接界面3-2能夠比常規豎縫連接更有效地傳遞剪力，同時比常規粗糙面或抗剪鍵的施工過程更為簡便。
[0040]實施例三(預制箱型節段橋節段之間的抗剪連接結構)
[0041]如圖9和圖10所示為一種預制箱型節段橋兩相鄰節段間的雙斜縫式抗剪連接結構，橋梁節段A與橋梁節段B之間通過節段組合雙斜縫連接界面3-3相連。每個節段的連接端面由腹板雙斜縫抗剪端面A或B、蓋板局部雙斜縫抗剪端面A或B以及底板局部雙斜縫抗剪端面A或B構成。另外，與圖6相似，節段腹板內設置有多圈平行于腹板雙斜縫抗剪端面A或B的雙斜縫抗剪端面A側的箍筋6-3及縱向拉結鋼筋7;其他鋼筋按照節段橋梁常規結構要求配置。
[0042]工作時，腹板雙斜縫抗剪連接主要用于節段間整體豎向雙向抗剪，蓋板和底板局部雙斜縫抗剪連接分別用于蓋板和底板各自局部豎向雙向抗剪、節段整體橫向抗剪以及節段整體抗扭。顯然，該節段組合雙斜縫連接界面3-3能夠比常規抗剪鍵連接更有效地傳遞剪力，同時也使施工過程更為簡便。
[0043]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出:對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種斜縫式裝配混凝土構件抗剪連接結構，該抗剪連接結構在縱軸線方向上連接的兩個對象是構件A(I)和構件B(2)，縱軸線水平/豎直;其特征在于:構件A(I)和構件B(2)中至少有一個是預制構件，構件A(1)的抗剪連接界面記為抗剪端面A，構件B( 2)的抗剪連接界面記為抗剪端面B，抗剪端面A和抗剪端面B的幾何形狀尺寸相匹配;選取水平/豎直參考面； 所述抗剪端面A/抗剪端面B為一個斜平面構成的斜坡結構或兩個以上斜平面構成的鋸齒面結構，所述斜平面的法線與水平/豎直參考面的夾角不垂直，斜平面的法線在水平/豎直參考面上的投影與縱軸線重疊或平行，若抗剪端面A/抗剪端面B為鋸齒面結構，要求相鄰兩個斜平面的相交線水平/豎直； 所述構件A(I)和構件B(2)內設置有同時穿透抗剪端面A和抗剪端面B的縱向受力鋼筋(5)，縱向受力鋼筋(5)水平/豎直。2.根據權利要求1所述的斜縫式裝配混凝土構件抗剪連接結構，其特征在于:在構件A(I)和/或構件B(2)的內部均設置有平行于抗剪端面A/抗剪端面B的箍筋，所述箍筋為單圈或多圈封閉結構，箍筋將所有縱向受力鋼筋(5)包覆在內部。3.根據權利要求2所述的斜縫式裝配混凝土構件抗剪連接結構，其特征在于:若抗剪端面A/抗剪端面B為鋸齒面結構，要求在含有陰角的構件內設置有平行于水平/豎直參考面的縱向拉結鋼筋(7)，縱向拉結鋼筋(7)的位置與形成對應陰角的箍筋彎折點一致;所述縱向拉結鋼筋(7)為矩形封閉結構，由抗剪連接界面向構件內部延伸，縱向拉結鋼筋(7)將由抗剪連接界面開始的最前面一組箍筋包覆在內。4.根據權利要求1所述的斜縫式裝配混凝土構件抗剪連接結構，其特征在于:所述抗剪端面A和抗剪端面B直接固定相連，或通過膠結層固定相連。
【文檔編號】E04B1/04GK205688575SQ201620486396
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年5月25日 公開號201620486396.X, CN 201620486396, CN 205688575 U, CN 205688575U, CN-U-205688575, CN201620486396, CN201620486396.X, CN205688575 U, CN205688575U
【發明人】李富民, 黃朗, 楊泰
【申請人】中國礦業大學