[发明专利]一种装配式钢-混结合梁剪力键

说明书

本发明公开了一种装配式钢‑混结合梁剪力键，其包括混凝土预制板和高强螺栓剪力键，混凝土预制板上均匀分布有若干二次浇筑孔，二次浇筑孔内填充有二次浇筑板，二次浇筑板内均匀埋设有高强螺栓的头部及螺杆的上部，高强螺栓的下部可与钢梁的上翼缘贯穿连接，高强螺栓与上翼缘连接位置处的上端和下端分别设置有顶部螺帽和底部螺帽，顶部螺帽与上翼缘之间设置有顶面填板，底部螺帽与上翼缘之间设置有底面填板。本发明结构用可拆卸高强螺栓代替栓焊剪力钉，采用超高性能混凝土(UHPC)将高强螺栓剪力连接键提前设置到混凝土板中，既能提高施工效率，保证施工质量，又经济、绿色环保。

技术领域

本发明涉及土建工程技术领域，具体涉及一种装配式钢-混结合梁剪力键。

背景技术

钢-混结合梁是指将钢梁与混凝土桥面板通过抗剪连接件连接成整体并考虑共同受力的桥梁结构形式。结合梁在受压区使用混凝土结构，受拉区使用钢结构，充分发挥了钢、混凝土两种材料的优点；同时，结合梁桥便于工厂化生产，现场安装质量高、施工费用低、施工进度快。除优越的力学性能和施工性能外，钢-混结合梁具有良好的经济性，适用于中小跨度桥梁，近几年国内新建桥梁中结合梁所占比例也在逐渐增加。

结合梁的钢梁和混凝土桥面板在工厂提前预制，现场浇筑湿接缝，通过剪力键使钢梁与混凝土板连接成一个整体共同工作。剪力键是钢-混结合梁连接钢梁与混凝土梁的关键构造，结合梁抗剪连接件区域的混凝土采用现场浇筑是制约结合梁工业化装配化的瓶颈，施工效率低、施工质量难保证，很难满足目前结合梁工业化生产装配化实施的大需求。而如今大节段预制装配式施工是桥梁产业工业化的必然结果，符合绿色、经济、可持续的发展理念。因此，需要一种能适应钢-混凝土结合梁装配式施工的高性能剪力连接件。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供了一种能适应钢-混凝土结合梁装配式施工的装配式钢-混结合梁剪力键。

为解决上述技术问题，本发明采用了下列技术方案：

提供了一种装配式钢-混结合梁剪力键，其包括混凝土预制板和钢梁，混凝土预制板上均匀分布有若干二次浇筑孔，二次浇筑孔内填充有二次浇筑板，二次浇筑板内均匀埋设有高强螺栓的头部及螺杆的上部，高强螺栓的下部与钢梁的上翼缘贯穿连接，高强螺栓与上翼缘连接位置处的上端和下端分别设置有顶部螺帽和底部螺帽，顶部螺帽与上翼缘之间设置有顶面填板，底部螺帽与上翼缘之间设置有底面填板。

上述技术方案中，优选的，二次浇筑孔为一矩形孔，二次浇筑板为一与二次浇筑孔形状相同的板状结构。

上述技术方案中，优选的，顶部填板的形状与二次浇筑板底面形状相似，顶部填板预先开设有螺栓孔。

上述技术方案中，优选的，底面填板对程设置与钢梁腹板两侧的上翼缘下表面，底面填板沿钢梁径向的长度与顶部填板相同。

上述技术方案中，优选的，上翼缘上设置有用于安装高强螺栓的预制孔，预制孔呈椭圆形，椭圆长轴方向与钢梁的纵向相同。

上述技术方案中，优选的，混凝土预制板的材质为普通混凝土，二次浇筑板的材质为UHPC混凝土；顶部填板和底部填板均为钢板。

本发明提供的上述装配式钢-混结合梁剪力键的主要有益效果在于：

通过用高强螺栓代替剪力钉，并将高强螺栓、顶部螺帽和顶部填板通过UHPC混凝土与混凝土浇筑板结合并形成剪力连接件，使得现场将钢梁与混凝土板连接时，只需要通过将剪力连接件与钢梁连接，即可快速使钢梁与混凝土板结合为整体，既能提高施工效率，保证施工质量，又经济、绿色环保。

通过将高强螺栓埋设入二次浇筑板中，相比现有剪力键中将螺栓或剪力钉与混凝土分开的结构，能够显著提高施工效率，且通过在二次浇筑板内完全包裹高强螺栓的头部，进而可以提高二次浇筑板与高强螺栓间的摩擦力，进而提高剪力键的抗剪性能；同时，通过高强螺栓与二次浇筑板之间的相互作用，还能平衡钢梁与混凝土板之间的拉拔力。