[发明专利]一种高强螺栓剪力键构造及其建造施工方法

说明书

技术领域

  本发明涉及一种用来连接钢梁和预制混凝土板的高强螺栓剪力键构造及其建造施工方法，属于土建工程建造技术领域。 

背景技术

预制装配式钢-混凝土组合结构通过剪力连接件将钢梁与预制混凝土板组合成整体共同工作，可以充分发挥钢与混凝土两种材料的各自优势，具有环境友好、施工方便、经济性好等优点，应用日益广泛。 

剪力键是钢-混凝土组合结构中的关键部件，形式有很多种。高强螺栓剪力键通过高强螺栓的夹持力将预制混凝土板和钢梁的翼缘板形成连接，具有连接质量易于保证、施工快捷方便、混凝土板更换容易等优点，具有广阔的应用前景。目前普通的高强螺栓剪力键中混凝土直接承受高强螺栓的预加力，在局部高应力下混凝土的徐变引起高强螺栓预拉力松弛的问题比较突出，导致组合结构连接性能的降低。 

发明内容

    本发明的目的是提供一种结构简单、施工方便、可以有效减小预拉力松弛的高强螺栓剪力键构造及其建造施工方法。 

本发明的技术方案是： 

一种高强螺栓剪力键构造，包括钢梁腹板和钢梁翼缘板组成的钢梁、预制混凝土板、高强螺栓以及上垫板、下垫板和支撑钢管组成的连接件；所述支撑钢管的上下两端分别与上垫板和下垫板相抵且固定，所述钢梁翼缘板、上垫板和下垫板在支撑钢管的轴线上均设有与高强螺栓适配的圆孔，所述支撑钢管的内径不小于上述圆孔的直径，所述连接件浇筑于预制混凝土板内。

一种高强螺栓剪力键构造的建造施工方法，首先将钢梁腹板和钢梁翼缘板加工制作成工字梁形式的钢梁，同时进行预制混凝土板的制作，并将由上垫板、下垫板和支撑钢管组成的连接件浇筑在预制混凝土板的设计位置上，且所述支撑钢管由上垫板与下垫板夹在其间；然后完成钢梁的工地架设，再在钢梁上进行预制混凝土板的铺设，并利用连接件的支撑钢管作模板进行钻孔；最后将预制混凝土板与钢梁的翼缘板栓接就位至贴合状态，通过高强螺栓的夹持力使两者形成连接。 

本发明的有益效果是：本发明结构简单，施工方便，支撑钢管不仅是预制混凝土板内高强螺栓的孔道，而且是高强螺栓的支撑骨架，承受高强螺栓大部分的预加力，从而大大降低混凝土承受的压力，使混凝土的徐变显著减小，能够有效减小高强螺栓预拉力的松弛，增强组合结构的剪切连接能力和强度。 

附图说明

    图1为本发明实施例的主视剖面图。

图2为图1的侧视剖面图。 

图3为图1的俯视剖面图。 

图中标记为，1.钢梁腹板，2.钢梁翼缘板，3.预制混凝土板，4.高强螺栓，5.上垫板，6.下垫板，7.支撑钢管。 

具体实施方式

实施例1 

一种高强螺栓剪力键构造，包括钢梁腹板1和钢梁翼缘板2组成的钢梁、预制混凝土板3、高强螺栓4以及由上垫板5、下垫板6和支撑钢管7组成的连接件，所述支撑钢管7的上下两端分别与上垫板5和下垫板6相抵且固定，所述钢梁翼缘板2、上垫板5和下垫板6在支撑钢管7的轴线上均设有与高强螺栓4适配的圆孔，所述支撑钢管7的内径不小于上述圆孔的直径，所述连接件浇筑于预制混凝土板3内，支撑钢管7用作支撑骨架，且承受大部分高强螺栓的预加力，从而实现混凝土所受压力的降低，显著减小混凝土的徐变，减小高强螺栓预拉力的松弛，增强组合结构的剪切连接能力和强度。

如图1~3所示，本发明的一种高强螺栓剪力键构造。钢梁腹板1和钢梁翼缘板2组成钢梁；支撑钢管7的上下两端分别与上垫板5和下垫板6焊接固定组成连接件，上垫板5和下垫板6在支撑钢管7的轴线上均设有与高强螺栓4适配的圆孔，连接件浇筑于预制混凝土板3内；混凝土板3根据支撑钢管7对称置于钢梁翼缘板2上，钢梁翼缘板2在支撑钢管7的轴线上均设有与高强螺栓4适配的圆孔；高强螺栓4的螺杆依次穿过上垫板5、支撑钢管7、下垫板6和钢梁翼缘板2后拧紧螺母，完成钢梁与预制混凝土板的连接。 

实施例2 

一种高强螺栓剪力键构造的建造施工方法，首先将钢梁腹板1和钢梁翼缘板2加工制作成工字梁形式的钢梁，同时进行预制混凝土板3的制作，并将由上垫板5、下垫板6和支撑钢管7组成的连接件浇筑在预制混凝土板的设计位置上，且所述支撑钢管7由上垫板5与下垫板6夹在其间；然后完成钢梁的工地架设，再在钢梁上进行预制混凝土板3的铺设，并利用连接件的支撑钢管7作模板进行钻孔；最后将预制混凝土板3与钢梁的翼缘板2栓接就位至贴合状态，通过高强螺栓4的夹持力使两者形成连接。