[实用新型]一种纵向不抗剪螺杆式抗拔连接件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于桥梁结构和建筑结构的连接件，特别涉及一种应用于钢-混凝土连续组合梁桥以及钢-混凝土组合框架结构负弯矩区的连接件，属于结构工程技术领域。 

背景技术

如图1所示为钢-混凝土连续组合梁桥，图2所示为钢-混凝土组合框架，其中采用的钢-混凝土组合梁均由钢梁和混凝土板组成，两者通常采用栓钉连接件9相连，如图3所示。栓钉连接件9的主要作用包括：(1)抗剪：承担钢梁与混凝土板之间的界面纵向剪力，限制两者之间的界面纵向自由滑动，从而保证钢梁与混凝土板协同变形、共同工作，充分发挥组合作用，提高截面刚度和承载能力；(2)抗拔：抵抗混凝土板因整体纵向弯曲以及局部横向弯曲导致的竖向分离和掀起。 

将钢梁和混凝土板采用栓钉连接件相连，对于正弯矩区的组合梁1，钢梁与混凝土的组合作用能使混凝土板受压，钢梁大部分受拉，充分发挥钢梁与混凝土各自的材料性能，大幅提高截面刚度和承载力，降低结构高度。 

然而，对于负弯矩区的组合梁2，钢梁与混凝土的组合作用会使混凝土板受拉，导致其更容易开裂。收缩徐变以及温度效应所产生的混凝土板中的拉应力由于栓钉连接件的约束而得不到有效释放，会对混凝土板的长期性能和耐久性产生不利的影响。此外，在连续组合梁桥中，为了降低混凝土板中的拉应力，避免其开裂，需要在组合梁负弯矩区混凝土板内布置大量的纵向预应力束，但施加的预应力会通过栓钉连接件传递至钢梁上翼缘，从而大大降低纵向预应力的效率。综上所述，在连续组合梁桥以及钢-混凝土组合框架结构的负弯矩区，采用栓钉连接件会对结构受力产生不利的影响，但如果不采用栓钉连接件使钢与混凝土不发生组合作用，虽然能改善上述问题，但混凝土板的竖向抗拔问题无法得到有效解决。因此，钢-混凝土连续组合梁桥以及钢-混凝土组合框架结构目前尚缺少一种用于负弯矩区只抗拔但纵向不抗剪的新型连接件，从而制约了这两种结构形式的推广和应用。 

针对上述问题，本申请人于2011年3月18日，申请号：201110065691.X，申请的发明专利《纵向不抗剪T型抗拔连接件及其施工方法》，提供了一种有效的用于负弯矩区只抗拔但纵向不抗剪的新型连接件方案，该方案通过在由腹板和顶板组成的T型钢侧面和顶面粘贴泡沫塑料，来实现纵向不抗剪但抗拔的目的，使用该连接件能有效减小负弯矩区混凝土板的拉应力，提高混凝土板的纵向预应力导入度，改善混凝土板的长期性能和耐久性，同时该连接件具有可靠的抗拔能力，能抵抗混凝土板相对于钢梁的掀起作用，具有广阔的应用前景。但该方案现场粘贴泡沫塑料的工作量较大，且泡沫塑料在现场施工中易被损坏，因此其构造有 待进一步改进。本实用新型通过采用一种新的构件，不仅同样能实现不抗剪抗拔的效果，而且减少了现场施工的工作量，现场施工的质量也更易保证。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种纵向不抗剪螺杆式抗拔连接件及其施工方法，解决连续组合梁桥以及钢-混凝土组合框架结构负弯矩区采用栓钉连接件对结构受力产生不利影响的技术问题。在正弯矩区组合梁1仍然采用传统的栓钉连接件9，在负弯矩组合梁2采用本实用新型的纵向不抗剪螺杆式抗拔连接件，从而能有效减小负弯矩区混凝土板的拉应力，提高混凝土板的纵向预应力效率，改善混凝土板的长期性能和耐久性，同时具有抗拔作用以抵抗混凝土板的竖向分离和掀起作用，构造简单，施工方便，经济性能较优。 

本实用新型的技术方案如下： 

本实用新型的一种纵向不抗剪螺杆式抗拔连接件，用于连接钢梁和混凝土板，所述的钢梁包括上翼缘板4、腹板5和底板6，所述的混凝土板由混凝土板钢筋7和混凝土8组成；其特征在于：所述的连接件包括螺杆10和螺帽11，螺杆10与螺帽11通过螺纹机械连接，螺杆10周围外包有弹性材料管12，并焊接于上翼缘板4上。 

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果： 

(1)由于混凝土板和钢梁之间纵向能发生自由滑动，能有效释放钢-混凝土连续组合梁负弯矩区混凝土板中的拉应力，在连续组合梁桥中可少用甚至不用混凝土板纵向预应力的目的，纵向预应力的效率相比采用栓钉连接件的组合梁来说也有显著的提高；(2)能有效降低混凝土收缩徐变以及温度效应引起的混凝土板中的拉应力，改善混凝土板的长期受力性能，提高混凝土板的耐久性。(3)该连接件构造简单，取材方便，螺杆预先在工厂焊于钢梁上，现场只需套弹性材料管，螺帽和螺杆采用机械连接，安装方便快速，经济性能较优；(4)该连接件保留了传统栓钉连接件抗拔的作用，能有效抵抗混凝土板因整体纵向弯曲、局部横向弯曲以及横向偏载作用导致的竖向分离和掀起。