[实用新型]一种杆部切割分体的新型焊钉

说明书

一种杆部切割分体的新型焊钉，焊钉杆部沿轴向切割为多个分体，相邻分体之间的切缝内部填充有柔性分隔材料，形成杆部分体的新型焊钉，本实用新型切割杆体，不切割焊头部分，保证各分体的有效连接，切缝内填充柔性材料，焊钉各分体协调变形、共同受力。此种新型焊钉增大直径以提高抗剪强度，采用机床将焊头以下焊钉杆切割成多个分体，在焊钉高度不变的情况下增大其长径比，焊钉有较好的延性及变形性能，同时不产生群钉效应，具有抗剪强度高、延性好、便于施工等优势，在钢‑高强混凝土组合结构中可产生重要应用价值。

技术领域

本实用新型属于工程结构技术领域，涉及应用于建筑结构和桥梁结构的抗剪连接件，特别涉及一种杆部切割分体的新型焊钉。

背景技术

钢-混凝土组合结构结合钢结构和混凝土结构的优点，具有承载能力高、变形性能好等优点，已广泛应用于工程实践中。组合梁常在钢-混凝土结合面上布置焊钉连接件以抵抗剪力和分离，工程实践和既往研究中所采用的焊钉直径一般不超过22mm，其抗剪强度满足设计要求。随着高性能材料的不断发展，钢与高强混凝土以及超高性能混凝土UHPC的组合被广泛研究，就钢-超高性能混凝土组合梁而言，混凝土强度的提高引起钢-混凝土界面剪力的增加，若采用常规直径焊钉则需密布，导致群钉剪力分布不均匀，承载力下降，且不便于施工。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，避免产生群钉效应、有效提高焊钉抗剪强度且保证延性，本实用新型的目的在于提供一种杆部切割分体的新型焊钉，增大焊钉直径以提高其抗剪承载力，采用机床将焊钉杆切割为多个分体，各分体满足GB50017-2017《钢结构设计标准》14.7.5条规定，即圆柱头焊钉连接件焊钉长度不应小于其杆径的4倍的要求。焊钉头通过对各分体的连接及填充于切缝内的柔性分隔材料，提高其抗剪强度，保证延性，各分体协调变形，共同受力。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种杆部切割分体的新型焊钉，焊钉杆部沿轴向切割为多个分体，相邻分体之间的切缝内部填充有柔性分隔材料2，形成杆部分体的新型焊钉1。

所述焊钉杆部经机床切割为多个分体。

所述新型焊钉1与被焊物3通过焊接端4熔焊于钢材表面，支模后现场浇筑超高性能混凝土5。

所述新型焊钉1与被焊物3采用电弧螺柱焊机施焊。

所述被焊物3为H型钢、压型钢板、工字钢或钢板。

所述焊接端4高度为2.5～8mm，宽度为1.5～4mm。

所述新型焊钉1为圆柱头焊钉或螺栓头焊钉，材质为ML15AL、ML15、低碳合金钢Q345、Q420或Q460。

所述新型焊钉1直径为10～32mm，高度为40～70mm，切缝宽度为1～4mm。

所述柔性分隔材料2为灌封胶或环氧树脂。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)抗剪承载力高，延性较好，充分发挥高性能材料组合结构性能。随着焊钉直径的增加，其横截面积增大，导致其抗剪承载力增加。新型焊钉通过杆部切割分体，各分体满足长径比要求，发生变形后混凝土内力重新分布，有效发挥混凝土材料性能。(参见GB50017-2017《钢结构设计标准》14.3.1中圆柱体焊钉连接件的受剪承载力计算公式)

(2)不产生群钉效应，便于施工。采用更大直径新型焊钉有效减少了界面所需要焊钉个数，解决在剪力较大区域焊钉布置困难的问题，有利于焊钉的施焊及提供施工活动的空间。

(3)变形协调，共同受力。新型焊钉通过杆部分体、焊头不分体这种“头连尾断”的分体方式、柔性材料对各分体的连接作用实现各分体共同受力，协调变形，充分发挥焊钉的抗剪强度和变形性能。