一種嵌入式抗剪連接件及其成型方法
【專利摘要】本發明公開了一種嵌入式抗剪連接件及其成型方法，包括波形鋼腹板(1)，其特征在于：在波形鋼腹板(1)的兩個側面各垂直焊接有波形模板(2)；在波形模板(2)的頂面焊接有銷釘(3)；在波形鋼腹板(1)上穿有貫穿鋼筋(4)；在波形鋼腹板(1)的端部焊接有約束鋼筋(5)。本發明綜合了傳統嵌入式抗剪連接件及翼緣型抗剪連接件的優點，有效防止了施工過程所產生的漏漿現象，并保留了波形鋼腹板的褶皺效應。
【專利說明】
一種嵌入式抗剪連接件及其成型方法
技術領域
[0001]本發明屬于鋼-混凝土結構加固技術領域，具體地說是涉及一種鋼-混凝土組合結構的抗剪連接件及其成型方法。
【背景技術】
[0002]現有的鋼-混凝土組合梁中使用的抗剪連接件主要有嵌入式和翼緣型兩種類型。嵌入式抗剪連接件是把鋼筋混凝土板的橫向鋼筋穿過波形鋼腹板上的孔，并沿著腹板的延展向(波紋方向)將兩根鋼筋焊接在腹板端部，然后澆入混凝土，但由于鋼腹板的波折形狀會導致模板與鋼腹板間拼接困難，從而產生漏漿現象。翼緣型抗剪連接件是在鋼板的端頭焊接平翼緣板，再在平翼緣板上配置連接件。根據所配置連接件的不同，又可分成型鋼連接件型、焊釘連接件型、開孔鋼板連接件型以及焊釘連接件與開孔鋼板連接件組合型。但是平翼緣板的焊接會減弱波形鋼腹板端部的褶皺效應。
【發明內容】
[0003]為了克服現有的波形鋼腹板橋梁中所采用的抗剪連接件所存在的不足，本發明旨在提供一種嵌入式抗剪連接件及其成型方法，該連接件在提高抗剪承載能力的基礎上，有效防止了施工過程所產生的漏漿現象，并保留了波形鋼腹板的褶皺效應。
[0004]本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的:一種嵌入式抗剪連接件，包括波形鋼腹板，在波形鋼腹板的至少一側焊接有波形模板，波形鋼腹板與波形模板板面垂直；
[0005]在波形模板的至少一側焊接有銷釘，所述銷釘與波形模板板面垂直；
[0006]在波形鋼腹板上橫穿有貫穿鋼筋；在波形鋼腹板的至少一個端部焊接有約束鋼筋；
[0007]其中，所述波形鋼腹板和波形模板的厚度多8mm，且<40mm，波形冷彎加工時彎曲半徑多板厚的15倍；
[0008]在所述波形鋼腹板與波形模板的連接中，所述波形鋼腹板斜幅段的投影面積多板腋有效承壓面積的1/5。
[0009]進一步地，所述波形鋼腹板兩側的波形模板平齊。
[0010]進一步地，所述銷釘焊接于波形模板的平直段上和/或斜折段上。
[0011]進一步地，所述貫穿鋼筋位于所述波形模板的同一側，且沿波形鋼腹板延展方向布置，各貫穿鋼筋平行。
[0012]進一步地，在波形鋼腹板的同一端部平行地焊接有兩根約束鋼筋。
[0013]進一步地，所述波形模板、貫穿鋼筋、約束鋼筋在所述波形鋼腹板的一端設置。
[0014]進一步地，所述波形模板、貫穿鋼筋、約束鋼筋在所述波形鋼腹板的兩端設置。
[0015]進一步地，當不同厚度的波形鋼腹板連接時，以及不同厚度的波形模板連接時，對于板厚相差大于4mm的，從板的一側或兩側做成坡度不大于1:4的斜坡，然后再焊接。
[0016]—種嵌入式抗剪連接件的成型方法，包括不限順序的如下幾步:
[0017]I)在波形鋼腹板的縱向端打孔；
[0018]2)在波形模板上打孔焊接銷釘，所有銷釘都焊接在模板的同一側；
[0019]3)將焊好銷釘的波形模板焊接到波形鋼腹板的側面，波形模板與波形鋼腹板的波形面垂直；
[0020]4)在波形鋼腹板端部打的孔中焊接鋼筋，貫穿波形鋼腹板兩側；
[0021]5)在波形鋼腹板的至少一端焊接兩根約束鋼筋，兩根鋼筋平行。
[0022]進一步地，在波形鋼腹板縱向端打的孔中埋入混凝土榫，然后再焊接貫穿鋼筋；
[0023]所有銷釘都焊接在波形模板的同一側，且焊接在模板的平直段上，均勻布滿；
[0024]在波形鋼腹板的兩側均焊有波形模板，且兩側的波形模板平齊。
[0025]與現有技術相比，本發明具有以下特點:
[0026]1、本發明通過在波形鋼腹板上焊接波形模板，保留了波折鋼腹板的褶皺效應，使得頂板不因混凝土徐變、收縮而產生次應力。波形模板在施工過程中可有效防止漏漿現象的產生。
[0027]2、本發明通過波形鋼腹板上孔內的混凝土榫、貫穿鋼筋，波形鋼腹板的斜折段以及銷釘來抵抗梁縱軸向剪力，因而具有比傳統的嵌入式及翼緣型抗剪連接件更強的抗剪性能；通過波形鋼腹板上孔內的混凝土榫、貫穿鋼筋以及波形模板上的銷釘帽來抵抗豎向拉拔力。
[0028]本發明的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，或者通過實施本發明而了解。
【附圖說明】
[0029]附圖僅用于示出具體實施例的目的，而并不認為是對本發明的限制，在整個附圖中，相同的參考符號表不相同的部件。
[0030]圖1為嵌入式抗剪連接件的三維構造示意圖。
[0031]其中:I表示波形鋼腹板，1-1表示波形鋼腹板上的孔，2表示波形模板，3表示銷釘，4表示貫穿鋼筋，5表示約束鋼筋。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖來具體描述本發明的優選實施例，其中，附圖構成本申請一部分，并與本發明的實施例一起用于闡釋本發明的原理。
[0033]如圖1所示，在一套嵌入式抗剪連接件中，包括波形鋼腹板1、波形模板2、銷釘3、貫穿鋼筋4以及約束鋼筋5這幾部分。
[0034]其中，波形鋼腹板I為具有波浪形褶皺的鋼板，沿混凝土梁縱向鋪設，波形鋼腹板I的厚度宜小于40mm，但不宜小于8mm，冷彎加工彎曲半徑不宜小于15倍的板厚。
[0035]在一片波形鋼腹板I與另一片波形鋼腹板I之間的連接中，連接形式和構造尺寸由承載力要求和連接施工的可操作性決定。但是進一步講，在不同厚度的波形鋼腹板I的連接中，應從波形鋼腹板的一側或兩側做成坡度不大于1:4的斜坡以銜接緊密，避免出現銜接縫，當板厚相差不大于4mm時，可不做斜坡。
[0036]在波形鋼腹板I的兩側各焊接一片波形模板2，兩側的波形模板2平齊，且波形模板2與波形鋼腹板I相垂直。波形模板2也是具有波浪形褶皺的鋼板。同樣，波形模板2的厚度宜小于40mm，但不宜小于8mm，冷彎加工彎曲半徑不宜小于15倍的板厚，在不同厚度的波形模板2的連接中，應從波形鋼腹板的一側或兩側做成坡度不大于1:4的斜坡以銜接緊密，避免出現銜接縫，當板厚相差不大于4_時，可不做斜坡。
[0037]波形鋼腹板I與波形模板2的現場工地連接采用焊接連接形式，根據現場要求可采用對接焊接和貼角焊接。連接件中波形鋼腹板I斜幅段的投影面積應不小于板腋有效承壓面積的I/5。
[0038]波形鋼腹板I和波形模板2的波浪形褶皺板都具有平直段和斜折段。在波形模板2上焊接有若干銷釘3 (多個，不以具體數量做限定)，銷釘3可焊接于波形模板2的平直段上也可焊接于斜折段上，當然從加工的可行性以及抗剪能力上較佳地是焊接在平直段上。焊接銷釘3的布置方式和個數根據需要設置。進一步講，銷釘3的高度可相同也可不同。再進一步講，銷釘3可焊接于板的兩面。
[0039]在波形鋼腹板I上位于波形模板2以上的部位，靠近板的頂端可根據需要設置單排或雙排孔1-1。同樣有不受數量限定的多根貫穿鋼筋4通過波形鋼腹板I上的孔1-1，橫穿于波形鋼腹板I上，位于波形模板2的上方。鋼筋4沿波形鋼腹板I延展方向布置;進一步地，多根貫穿鋼筋4均與波形鋼腹板I的平直段垂直(即與波形模板2大平面平行)，多根貫穿鋼筋4相互平行，但在波形鋼腹板I上的縱向高度上可不相同。
[0040]在波形鋼腹板I的縱向端(非延展端)焊接有約束鋼筋5，兩根約束鋼筋5平行地搭焊在波形鋼腹板I的曲折邊上，構成對波形的約束，使其不能隨意伸縮，從而穩定波形鋼腹板I的形狀。
[0041]圖1中僅示出了波形鋼腹板I縱向上端的結構，下端的結構可與上端類似，即在下端同樣設置包含波形模板2、銷釘3、貫穿鋼筋4以及約束鋼筋5這樣的結構;也可稍作簡化，比如只設置貫穿鋼筋4和約束鋼筋5即可;甚至下端什么也不設置也是可以的。
[0042]在本發明實施例中，在波形鋼腹板I上焊接波形模板2，綜合了傳統嵌入式抗剪連接件及翼緣型抗剪連接件的優點，不但保留了波形鋼腹板的褶皺效應，使得頂板不因混凝土徐變、收縮而產生次應力，而且波形模板2在施工過程中可有效防止漏漿現象的產生。
[0043]進一步地，通過在波形鋼腹板I上的孔1-1內設置混凝土榫來穿貫穿鋼筋4，在波形模板2上焊接銷釘3，通過波形模板2的斜折段以及波形模板2上的銷釘3來抵抗梁縱軸向剪力，因而具有比傳統的嵌入式及翼緣型抗剪連接件具有更強的抗剪性能;波形鋼腹板I上的孔1-1內的混凝土榫、貫穿鋼筋4以及波形模板2上的銷釘3還起到了抵抗豎向拉拔力的作用。
[0044]進一步地，在波形鋼腹板I端部焊接約束鋼筋5，可是保證波形鋼腹板I的波折形狀，避免因外力作用使其變形。
[0045]對于這種抗剪連接件的成型方法可包含以下幾步，但不限于所述順序，以易于加工為準:
[0046]I)在波形鋼腹板I的縱向端打孔，可只在一端打，也可兩端都打;進一步地，可在孔中埋入混凝土榫；
[0047]2)在波形模板2上打孔焊接銷釘3(也可不打孔，直接焊)，所有銷釘都焊接在板的同一側，且最好是焊接在模板的平直段上，銷釘3在平直段的板面上均勻布滿；
[0048]3)將焊好銷釘3的波形模板2焊接到波形鋼腹板I的側面，波形模板2與波形鋼腹板I的波形面垂直;銷釘3的高度可相同也可不同；
[0049]進一步地，在波形鋼腹板I的兩側均焊有波形模板2，且兩側的波形模板2平齊；
[0050]4)在波形鋼腹板I的端部孔中(或混凝土榫中)焊接貫穿鋼筋4，鋼筋貫穿波形鋼腹板I兩側；
[0051]5)在波形鋼腹板I的端部(僅上端或僅下端，或兩端都有)焊接兩根約束鋼筋5，兩根鋼筋平行地焊在波形板的縱向端部。
[0052]基于上述幾步，抗剪件基本成型，就可以放置到混凝土梁模板內，伴隨灌注的混凝土成型為混凝土梁。
[0053]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出:對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種嵌入式抗剪連接件，包括波形鋼腹板(I)，其特征在于: 在波形鋼腹板(I)的至少一側焊接有波形模板(2)，波形鋼腹板(I)與波形模板(2)板面垂直； 在波形模板(2)的至少一側焊接有銷釘(3)，所述銷釘(3)與波形模板(2)板面垂直；在波形鋼腹板(I)上橫穿有貫穿鋼筋(4);在波形鋼腹板(I)的至少一個端部焊接有約束鋼筋(5); 其中，所述波形鋼腹板(I)和波形模板(2)的厚度多8mm，且<40mm，波形冷彎加工時彎曲半徑多板厚的15倍； 在所述波形鋼腹板(I)與波形模板(2)的連接中，所述波形鋼腹板(I)斜幅段的投影面積多板腋有效承壓面積的I /5。2.根據權利要求1所述的嵌入式抗剪連接件，其特征在于:所述波形鋼腹板(I)兩側的波形模板(2)平齊。3.根據權利要求1所述的嵌入式抗剪連接件，其特征在于:所述銷釘(3)焊接于波形模板(2)的平直段上和/或斜折段上。4.根據權利要求1或3所述的嵌入式抗剪連接件，其特征在于:所述貫穿鋼筋(4)位于所述波形模板(2)的同一側，且沿波形鋼腹板(I)延展方向布置，各貫穿鋼筋(4)平行。5.根據權利要求1所述的嵌入式抗剪連接件，其特征在于:在波形鋼腹板(I)的同一端部平行地焊接有兩根約束鋼筋(5)。6.根據權利要求1所述的嵌入式抗剪連接件，其特征在于:所述波形模板(2)、貫穿鋼筋(4)、約束鋼筋(5)在所述波形鋼腹板(I)的一端設置。7.根據權利要求1所述的嵌入式抗剪連接件，其特征在于:所述波形模板(2)、貫穿鋼筋(4)、約束鋼筋(5)在所述波形鋼腹板(I)的兩端設置。8.根據權利要求1所述的嵌入式抗剪連接件，其特征在于:當不同厚度的波形鋼腹板(I)連接時，以及不同厚度的波形模板(2)連接時，對于板厚相差大于4mm的，從板的一側或兩側做成坡度< 1:4的斜坡，然后再焊接。9.一種如權利要求1-8之一所述的嵌入式抗剪連接件的成型方法，其特征在于:包括不限順序的如下幾步: 1)在波形鋼腹板的縱向端打孔； 2)在波形模板上打孔焊接銷釘，所有銷釘都焊接在模板的同一側； 3)將焊好銷釘的波形模板焊接到波形鋼腹板的側面，波形模板與波形鋼腹板的波形面垂直； 4)在波形鋼腹板端部打的孔中焊接鋼筋，貫穿波形鋼腹板兩側； 5)在波形鋼腹板的至少一端焊接兩根約束鋼筋，兩根鋼筋平行。10.根據權利要求9所述的成型方法，其特征在于: 在波形鋼腹板縱向端打的孔中埋入混凝土榫，然后再焊接貫穿鋼筋； 所有銷釘都焊接在波形模板的同一側，且焊接在模板的平直段上，均勻布滿； 在波形鋼腹板的兩側均焊有波形模板，且兩側的波形模板平齊。
【文檔編號】E01D21/00GK106065563SQ201610631479
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年8月4日
【發明人】閆濤, 高海濤, 劉耀武, 栗晴暉, 張衛, 張皓, 朱萬勇, 陳寶海, 劉俊海, 劉犇
【申請人】河北省交通規劃設計院