一種斜縫式裝配混凝土構(gòu)件抗剪連接結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種斜縫式裝配混凝土構(gòu)件抗剪連接結(jié)構(gòu)，連接對象為構(gòu)件A和構(gòu)件B，二者之間的連接界面由若干個斜平面相連而成，構(gòu)件A和構(gòu)件B內(nèi)設(shè)置有穿過連接界面的連續(xù)縱向受力鋼筋；根據(jù)受力需要，構(gòu)件A和構(gòu)件B內(nèi)均可設(shè)置多圈平行于連接界面的封閉環(huán)狀箍筋，以及在其中含有陰角的構(gòu)件內(nèi)設(shè)置有矩形封閉環(huán)狀縱向拉結(jié)鋼筋以防止陰角箍筋發(fā)生崩出破壞。本實用新型簡化了連接端面的構(gòu)造，提高了構(gòu)件制作效率及裝配施工的便利性，優(yōu)化了端面剪力傳遞途徑，改善了端面抗剪工作整體性，提高了端面抗剪性能。
【專利說明】
一種斜縫式裝配混凝土構(gòu)件抗剪連接結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種斜縫式裝配混凝土構(gòu)件抗剪連接結(jié)構(gòu)，屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]21世紀(jì)以來，隨著人們對居住條件和生活環(huán)境的要求不斷提升，建筑業(yè)飛速發(fā)展。然而建筑業(yè)的發(fā)展造成嚴(yán)重的資源耗費和環(huán)境污染，迫使人們尋求建筑業(yè)的新出路。以預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)為特征的建筑工業(yè)化是實現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化和建筑節(jié)能減排的有效途徑之一O
[0003]在預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中，存在著大量裝配構(gòu)件之間的連接界面，該界面須要能夠有效傳遞各種內(nèi)力，如彎矩、剪力、軸力、扭矩等，其中剪力由于往往總體上平行于連接界面這一薄弱部位而成為連接界面是否有效的控制因素。
[0004]現(xiàn)有裝配混凝土構(gòu)件之間的抗剪連接方式主要有三種，即局部抗剪鍵連接、企口式搭接連接以及豎縫式預(yù)壓摩擦連接。
[0005]局部抗剪鍵連接方式是在界面一側(cè)預(yù)制構(gòu)件端面設(shè)置單個或多個局部凸起，界面另一側(cè)構(gòu)件端面設(shè)置與之相互匹配的局部凹陷，工作時通過凸起與凹陷之間的直剪方式實現(xiàn)抗剪。這種方式存在的主要問題有:抗剪鍵(凸起與凹陷)部位的模板配置比較麻煩;抗剪鍵部位在施工時的對位較為困難;抗剪鍵以點式方式傳遞剪力，其有效傳力面積削弱較多、傳力能力及抗剪承載力較低;抗剪鍵本身存在局部受壓和應(yīng)力集中等不利的受力問題。
[0006]企口式搭接連接方式是在界面一側(cè)預(yù)制構(gòu)件端面下半高處伸出一個平臺，界面另一側(cè)預(yù)制構(gòu)件端面上半高處伸出一個平臺，后者伸出的平臺匹配搭置到前者伸出的平臺上，工作時兩側(cè)預(yù)制構(gòu)件均通過各自伸出的平臺部分所在的半截面進(jìn)行抗剪。這種方式存在的主要問題是企口陰角處應(yīng)力集中問題比較突出，容易形成撕角裂縫。
[0007]豎縫式預(yù)壓摩擦連接方式，其預(yù)制構(gòu)件連接界面為與界面剪力作用平面相平行的平面，然后采用與界面相垂直的預(yù)應(yīng)力筋對界面形成預(yù)壓作用而使界面依靠摩擦力進(jìn)行抗剪。這種方式存在的主要問題是僅僅依賴摩擦力抗剪不易提供可靠的抗剪能力。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供一種斜縫式裝配混凝土構(gòu)件抗剪連接結(jié)構(gòu)，解決現(xiàn)有裝配混凝土構(gòu)件抗剪連接方式存在的技術(shù)不足。
[0009]技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0010]一種斜縫式裝配混凝土構(gòu)件抗剪連接結(jié)構(gòu)，該抗剪連接結(jié)構(gòu)在縱軸線方向上連接的兩個對象是構(gòu)件A和構(gòu)件B，縱軸線水平/豎直;構(gòu)件A和構(gòu)件B中至少有一個是預(yù)制構(gòu)件，構(gòu)件A的抗剪連接界面記為抗剪端面A，構(gòu)件B的抗剪連接界面記為抗剪端面B，抗剪端面A和抗剪端面B的幾何形狀尺寸相匹配;選取水平/豎直參考面；
[0011]所述抗剪端面A/抗剪端面B為一個斜平面構(gòu)成的斜坡結(jié)構(gòu)或兩個以上斜平面構(gòu)成的鋸齒面結(jié)構(gòu)，所述斜平面的法線與水平/豎直參考面的夾角不垂直，斜平面的法線在水平/豎直參考面上的投影與縱軸線重疊或平行，若抗剪端面A/抗剪端面B為鋸齒面結(jié)構(gòu)，要求相鄰兩個斜平面的相交線水平/豎直；
[0012]所述構(gòu)件A和構(gòu)件B內(nèi)設(shè)置有同時穿透抗剪端面A和抗剪端面B的縱向受力鋼筋(優(yōu)選預(yù)應(yīng)力鋼筋)，縱向受力鋼筋水平/豎直。
[0013]根據(jù)施工或設(shè)計需要，在構(gòu)件A和/或構(gòu)件B的內(nèi)部均可設(shè)置有平行于抗剪端面A/抗剪端面B的箍筋，所述箍筋為單圈或多圈(當(dāng)構(gòu)建截面較大時，可以選擇多圈的結(jié)構(gòu)，形成所謂的多肢箍，單圈箍筋稱為雙肢箍)封閉結(jié)構(gòu)，箍筋將所有縱向受力鋼筋包覆在內(nèi)部。
[0014]優(yōu)選的，若抗剪端面A/抗剪端面B為鋸齒面結(jié)構(gòu)，要求在含有陰角的構(gòu)件內(nèi)設(shè)置有平行于水平/豎直參考面的縱向拉結(jié)鋼筋，縱向拉結(jié)鋼筋的位置與形成對應(yīng)陰角的箍筋彎折點一致;所述縱向拉結(jié)鋼筋為矩形封閉結(jié)構(gòu)，由抗剪連接界面向構(gòu)件內(nèi)部延伸，縱向拉結(jié)鋼筋將由抗剪連接界面開始的最前面一組箍筋包覆在內(nèi)。
[0015]根據(jù)防滲及施工需要，所述抗剪端面A和抗剪端面B直接固定相連，或通過膠結(jié)層(如高強(qiáng)砂漿或環(huán)氧樹脂)固定相連。
[0016]為了降低連接端面幾何復(fù)雜程度，根據(jù)連接界面承受剪力的方向及其變化情況，一般設(shè)計抗剪端面A/抗剪端面B為一個斜平面構(gòu)成的斜坡結(jié)構(gòu)或兩個斜平面構(gòu)成的鋸齒面結(jié)構(gòu)。
[0017]根據(jù)抗剪目的的需求和連接構(gòu)件的具體結(jié)構(gòu)，可以將構(gòu)件A/構(gòu)件B的連接界面設(shè)計為僅包含抗剪連接界面(即斜面連接界面)的單獨結(jié)構(gòu)，也可以根據(jù)需要設(shè)計為同時包含抗剪連接界面與普通連接界面(即豎直連接界面)沿直線交錯布置的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
[0018]有益效果:本實用新型提供的斜縫式裝配混凝土構(gòu)件抗剪連接結(jié)構(gòu)，具有如下優(yōu)點:1、采用全端面整體變形的幾何形狀，減少了端面局部變形的數(shù)量，減輕了端面模板的復(fù)雜程度，提高了構(gòu)件制作效率，降低了構(gòu)件制作成本;2、采用全端面整體變形的幾何形狀，增加了裝配施工時的對位便利性。3、采用全端面整體變形的幾何形狀，優(yōu)化了端面剪力傳遞途徑，減小了應(yīng)力集中效應(yīng);改善了端面抗剪工作整體性，提高了端面抗剪性能。綜合而言，該技術(shù)的推廣應(yīng)用對提升建筑工業(yè)化水平、實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)低碳化、降低建筑結(jié)構(gòu)全生命周期綜合成本、實現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等具有推動作用。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型單斜縫連接構(gòu)件主視圖；
[0020]圖2為本實用新型單斜縫連接構(gòu)件剖視圖；
[0021 ]圖3為本實用新型單斜縫連接構(gòu)件裝配完成主視圖；
[0022]圖4為本實用新型雙斜縫連接構(gòu)件主視圖；
[0023]圖5為本實用新型雙斜縫連接構(gòu)件剖視圖；
[0024]圖6為本實用新型雙斜縫連接構(gòu)件裝配完成主視圖；
[0025]圖7為本實用新型實施例一裝配完成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖8為本實用新型實施例二裝配完成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖9為本實用新型實施例三構(gòu)件示意圖；
[0028]圖10為本實用新型實施例三裝配完成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖中包括:1:構(gòu)件A； 2:構(gòu)件B ； 3-1:單斜縫連接界面;3-2:雙斜縫連接界面;4_1:單斜縫抗剪端面A; 4-2:單斜縫抗剪端面B; 4-3:雙斜縫抗剪端面A; 4-4:雙斜縫抗剪端面B; 5:縱向受力鋼筋;6-1:單斜縫抗剪端面A側(cè)的箍筋;6-2:單斜縫抗剪端面B側(cè)的箍筋;6-3:雙斜縫抗剪端面A側(cè)的箍筋;6-4:雙斜縫抗剪端面B側(cè)的箍筋;7:縱向拉結(jié)鋼筋；1-1:后澆板;2-1:預(yù)制板;8:承板梁或墻；1-2:主梁;2-2:次梁；1_3:橋梁節(jié)段A ； 2-3:橋梁節(jié)段B ； 3-3:節(jié)段組合雙斜縫連接界面;4-3-1:腹板雙斜縫抗剪端面A; 4-4-1:腹板雙斜縫抗剪端面B; 4-3-2:蓋板局部雙斜縫抗剪端面A; 4-4-2:蓋板局部雙斜縫抗剪端面B; 4-3-3:底板局部雙斜縫抗剪端面A; 4-4-3:底板局部雙斜縫抗剪端面B。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對本實用新型作更進(jìn)一步的說明。
[0031 ]如圖1、圖2和圖3所示為一種單斜縫式裝配混凝土構(gòu)件抗剪連接結(jié)構(gòu)，由構(gòu)件A和構(gòu)件B通過單斜縫連接界面3-1相連而成，構(gòu)件A和構(gòu)件B中至少有一個是預(yù)制構(gòu)件。所述單斜縫連接界面3-1兩側(cè)為兩個構(gòu)件各自的抗剪連接界面，每個抗剪連接界面由一個斜平面構(gòu)成。單斜縫連接界面3-1兩側(cè)的兩個抗剪連接界面的幾何形狀尺寸相匹配。所述單斜縫連接界面3-1，根據(jù)防滲及施工需要，既可以由兩個抗剪連接界面直接相接而成，也可以由兩個抗剪連接界面通過一層膠結(jié)層(如高強(qiáng)砂漿或環(huán)氧樹脂)相接而成。所述構(gòu)件A和構(gòu)件B內(nèi)設(shè)置有同時穿透兩個抗剪連接界面的連續(xù)縱向受力鋼筋5(—般選用預(yù)應(yīng)力鋼筋)。根據(jù)受力需要，從抗剪連接界面向構(gòu)件內(nèi)均可設(shè)置多圈平行于各自抗剪連接界面的箍筋，箍筋呈封閉環(huán)狀。
[0032]如圖4、圖5和圖6所示為一種雙斜縫式裝配混凝土構(gòu)件抗剪連接結(jié)構(gòu)，由構(gòu)件A和構(gòu)件B通過雙斜縫連接界面3-2相連而成，構(gòu)件A和構(gòu)件B中至少有一個是預(yù)制構(gòu)件。所述雙斜縫連接界面3-2兩側(cè)為兩個構(gòu)件各自的抗剪連接界面，每個抗剪連接界面由兩個斜平面構(gòu)成，兩個斜平面之間亦呈一定夾角。雙斜縫連接界面3-2兩側(cè)的兩個抗剪連接界面的幾何形狀尺寸相匹配。所述雙斜縫連接界面3-2，根據(jù)防滲及施工需要，既可以由兩個抗剪連接界面直接相接而成，也可以由兩個抗剪連接界面通過一層膠結(jié)層(如高強(qiáng)砂漿或環(huán)氧樹脂)相接而成。所述構(gòu)件A和構(gòu)件B內(nèi)設(shè)置有同時穿透兩個抗剪連接界面的連續(xù)縱向受力鋼筋5(一般選用預(yù)應(yīng)力鋼筋)。根據(jù)受力需要，從抗剪連接界面向構(gòu)件內(nèi)均可設(shè)置多圈平行于各自抗剪連接界面的箍筋，箍筋呈封閉環(huán)狀。在含有陰角的構(gòu)件A內(nèi)設(shè)置有平行于水平面的縱向拉結(jié)鋼筋7，縱向拉結(jié)鋼筋7的位置與形成對應(yīng)陰角的箍筋彎折點一致;所述縱向拉結(jié)鋼筋7為矩形封閉結(jié)構(gòu)，由抗剪連接界面向構(gòu)件A內(nèi)部延伸，縱向拉結(jié)鋼筋7將由抗剪連接界面開始的最前面一組箍筋包覆在內(nèi)；縱向拉結(jié)鋼筋7靠近抗剪連接界面的兩個內(nèi)角正好包住最最前面一個箍筋的彎折點。
[0033]下面結(jié)合實施例對本實用新型的具體應(yīng)用作進(jìn)一步的說明。
[0034]實施例一(預(yù)制板與墻或梁的抗剪連接結(jié)構(gòu))
[0035]如圖7所示為一種預(yù)制板與墻或梁的單斜縫式抗剪連接結(jié)構(gòu)，預(yù)制板2-1與承板梁或墻8之間通過后澆板1-1相連，后澆板1-1直接支承在承板梁或墻8上，后澆板1-1與預(yù)制板2-1通過單斜縫連接界面3-1相連。同時，與圖3相似，后澆板1-1與預(yù)制板2-1內(nèi)設(shè)置有穿過單斜縫連接界面3-1的縱向受力鋼筋5。
[0036]工作時，樓蓋垂直向下荷載作用到預(yù)制板2-1的板頂面，導(dǎo)致預(yù)制板2-1通過單斜縫連接界面3-1向下沖剪后澆板1-1，繼而由后澆板1-1將此作用通過正面擠壓傳遞給承板梁或墻8。顯然，圖示方向的單斜縫連接界面3-1能夠比常規(guī)豎縫連接更有效地傳遞剪力，同時比常規(guī)粗糙面或抗剪鍵的施工過程更為簡便。
[0037]實施例二(預(yù)制次梁與主梁的抗剪連接結(jié)構(gòu))
[0038]如圖8所示為一種次梁與主梁的雙斜縫式抗剪連接結(jié)構(gòu)，次梁2-2與主梁1-2之間通過雙斜縫連接界面3-2相連。同時，與圖6相似，次梁2-2與主梁1-2內(nèi)設(shè)置有穿過雙斜縫連接界面3-2的縱向受力鋼筋5，優(yōu)選縱向受力鋼筋(5)為預(yù)應(yīng)力鋼筋;次梁2-2內(nèi)設(shè)置有多圈平行于雙斜縫連接界面3-2的雙斜縫抗剪端面A側(cè)的箍筋6-3及縱向拉結(jié)鋼筋7;主梁1-2內(nèi)按照構(gòu)件特征根據(jù)常規(guī)結(jié)構(gòu)要求配置各種鋼筋。
[0039]工作時，次梁2-2通過雙斜縫連接界面3-2將其承受的向下或向上(主要是向下)的荷載傳遞給主梁1-2。顯然，該雙斜縫連接界面3-2能夠比常規(guī)豎縫連接更有效地傳遞剪力，同時比常規(guī)粗糙面或抗剪鍵的施工過程更為簡便。
[0040]實施例三(預(yù)制箱型節(jié)段橋節(jié)段之間的抗剪連接結(jié)構(gòu))
[0041]如圖9和圖10所示為一種預(yù)制箱型節(jié)段橋兩相鄰節(jié)段間的雙斜縫式抗剪連接結(jié)構(gòu)，橋梁節(jié)段A與橋梁節(jié)段B之間通過節(jié)段組合雙斜縫連接界面3-3相連。每個節(jié)段的連接端面由腹板雙斜縫抗剪端面A或B、蓋板局部雙斜縫抗剪端面A或B以及底板局部雙斜縫抗剪端面A或B構(gòu)成。另外，與圖6相似，節(jié)段腹板內(nèi)設(shè)置有多圈平行于腹板雙斜縫抗剪端面A或B的雙斜縫抗剪端面A側(cè)的箍筋6-3及縱向拉結(jié)鋼筋7;其他鋼筋按照節(jié)段橋梁常規(guī)結(jié)構(gòu)要求配置。
[0042]工作時，腹板雙斜縫抗剪連接主要用于節(jié)段間整體豎向雙向抗剪，蓋板和底板局部雙斜縫抗剪連接分別用于蓋板和底板各自局部豎向雙向抗剪、節(jié)段整體橫向抗剪以及節(jié)段整體抗扭。顯然，該節(jié)段組合雙斜縫連接界面3-3能夠比常規(guī)抗剪鍵連接更有效地傳遞剪力，同時也使施工過程更為簡便。
[0043]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種斜縫式裝配混凝土構(gòu)件抗剪連接結(jié)構(gòu)，該抗剪連接結(jié)構(gòu)在縱軸線方向上連接的兩個對象是構(gòu)件A(I)和構(gòu)件B(2)，縱軸線水平/豎直;其特征在于:構(gòu)件A(I)和構(gòu)件B(2)中至少有一個是預(yù)制構(gòu)件，構(gòu)件A(1)的抗剪連接界面記為抗剪端面A，構(gòu)件B( 2)的抗剪連接界面記為抗剪端面B，抗剪端面A和抗剪端面B的幾何形狀尺寸相匹配;選取水平/豎直參考面； 所述抗剪端面A/抗剪端面B為一個斜平面構(gòu)成的斜坡結(jié)構(gòu)或兩個以上斜平面構(gòu)成的鋸齒面結(jié)構(gòu)，所述斜平面的法線與水平/豎直參考面的夾角不垂直，斜平面的法線在水平/豎直參考面上的投影與縱軸線重疊或平行，若抗剪端面A/抗剪端面B為鋸齒面結(jié)構(gòu)，要求相鄰兩個斜平面的相交線水平/豎直； 所述構(gòu)件A(I)和構(gòu)件B(2)內(nèi)設(shè)置有同時穿透抗剪端面A和抗剪端面B的縱向受力鋼筋(5)，縱向受力鋼筋(5)水平/豎直。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜縫式裝配混凝土構(gòu)件抗剪連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:在構(gòu)件A(I)和/或構(gòu)件B(2)的內(nèi)部均設(shè)置有平行于抗剪端面A/抗剪端面B的箍筋，所述箍筋為單圈或多圈封閉結(jié)構(gòu)，箍筋將所有縱向受力鋼筋(5)包覆在內(nèi)部。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的斜縫式裝配混凝土構(gòu)件抗剪連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:若抗剪端面A/抗剪端面B為鋸齒面結(jié)構(gòu)，要求在含有陰角的構(gòu)件內(nèi)設(shè)置有平行于水平/豎直參考面的縱向拉結(jié)鋼筋(7)，縱向拉結(jié)鋼筋(7)的位置與形成對應(yīng)陰角的箍筋彎折點一致;所述縱向拉結(jié)鋼筋(7)為矩形封閉結(jié)構(gòu)，由抗剪連接界面向構(gòu)件內(nèi)部延伸，縱向拉結(jié)鋼筋(7)將由抗剪連接界面開始的最前面一組箍筋包覆在內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜縫式裝配混凝土構(gòu)件抗剪連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述抗剪端面A和抗剪端面B直接固定相連，或通過膠結(jié)層固定相連。
【文檔編號】E04B1/04GK205688575SQ201620486396
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年5月25日 公開號201620486396.X, CN 201620486396, CN 205688575 U, CN 205688575U, CN-U-205688575, CN201620486396, CN201620486396.X, CN205688575 U, CN205688575U
【發(fā)明人】李富民, 黃朗, 楊泰
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)