[发明专利]一种采用高强螺栓群连接的装配式钢混组合梁结构

说明书

本发明涉及结构工程技术领域，特指一种采用高强螺栓群连接的装配式钢混组合梁结构，包括钢梁、预制混凝土板与高强螺栓群连接件，本发明采用由钢梁、预制混凝土板与高强螺栓群连接件拼装组成，其构件均可在工厂定制生产，且易于加工；且各构件在现场施工阶段安装便捷，装配化程度高，且无须进行湿作业，有效减少了扬尘等污染排放；在保证钢梁与混凝土板可靠联结的同时，提高施工效率，且本发明包含的构件均可拆卸，便于结构构件的回收及重复利用，节约资源；此外，对于损坏的部位也可及时更换，可延长结构的整体使用寿命。

技术领域

本发明涉及结构工程技术领域，特指一种采用高强螺栓群连接的装配式钢混组合梁结构。

背景技术

钢-混凝土组合梁是将钢梁与混凝土板通过抗剪连接件连接而成的组合结构，同时具备钢梁和混凝土两种材料的性质并充分发挥各自材料的优点，在建筑结构、桥梁工程中应用广泛。抗剪连接件是确保组合梁中钢梁与混凝土板能够协同工作的关键元件，目前对其研究和应用较多的是栓钉连接件，虽然栓钉拥有优异的力学性能，但其损伤破坏后不易拆卸更换。高强螺栓具有连接紧密、易拆卸、耐疲劳等优点，作为紧固件在钢结构中应用广泛，同时也能够替代传统栓钉应用到钢-混组合梁中以提高装配及施工效率。当螺栓连接件采用常规分散均匀布置时，对预制混凝土板上预留孔的加工精度要求较高，且分散孔洞布置的形式也不利于提高施工效率。本发明基于上述问题，提出了一种采用高强螺栓群连接的装配式钢-混组合梁结构，在保证钢梁与混凝土板可靠联结的同时，提高施工效率；对埋入混凝土板中的螺杆部分采用了橡胶包裹，可有效避免高强螺栓连接件之间的混凝土先于连接件破坏；采用扩大截面形式的钢制垫片相比常规垫片增大了螺帽与混凝土之间的接触面积，减小应力集中，能有效抑制混凝土板预留定位孔周围裂缝的开展。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种采用高强螺栓群连接的装配式钢混组合梁结构，在保证钢梁与混凝土板可靠联结的同时，提高施工效率，并能防止高强螺栓连接件之间的混凝土先于连接件破坏，并可有效抑制预制混凝土板表面以及定位孔周围裂缝的开展。

为了实现上述目的，本发明应用的技术方案如下：

一种采用高强螺栓群连接的装配式钢混组合梁结构，包括钢梁、预制混凝土板与高强螺栓群连接件，钢梁包括钢梁上翼缘、钢梁腹板与钢梁下翼缘，钢梁腹板一端固定于钢梁上翼缘中间，钢梁腹板另一端固定于钢梁下翼缘中间，钢梁上翼缘上设有多个钢梁预留定位孔，预制混凝土板包括混凝土板，混凝土板内通过预埋多根钢管或PVC管成型制成多个混凝土板预留定位孔，混凝土板内设有横向钢筋与纵向钢筋组成的钢筋网，高强螺栓群连接件包括多个高强螺栓连接件，高强螺栓连接件包括扩大截面形式的钢制垫片、高强螺杆、垫圈与螺母，扩大截面形式的钢制垫片上设有多个钢制垫片预留定位孔，高强螺杆依次穿过钢制垫片预留定位孔、混凝土板预留定位孔与钢梁预留定位孔，并通过垫圈以及螺母实现将预制混凝土板与工字型钢梁固定。

根据上述方案，所述钢梁采用工字型钢梁、H型钢梁或箱型钢梁，钢梁预留定位孔的孔径略大于高强螺杆直径1.5mm-3mm。

根据上述方案，所述高强螺杆的长度可根据混凝土板的厚度进行选择，高强螺杆的直径可根据工程所需抗剪强度进行选择，高强螺杆采用8.8级或以上强度规格。

根据上述方案，所述混凝土板预留定位孔大于橡胶圈包裹后的高强螺杆直径2mm-4mm。

根据上述方案，所述高强螺杆的上端设有与扩大截面形式的钢制垫片对应的螺帽。

根据上述方案，所述高强螺杆的下端设有与螺母对应的螺纹。

根据上述方案，所述高强螺杆的上部与下部均套有橡胶圈，橡胶圈的高度为混凝土板厚度的三分之一，橡胶圈的孔径与螺杆直径相同，橡胶圈的厚度为2mm-3mm，且上部的橡胶圈上表面与螺帽下表面相齐平，下部的橡胶圈下表面与钢梁上翼缘上表面相齐平。