預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明涉及預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用，連接結(jié)構(gòu)包括：由一塊大拼接板及兩塊小拼接板組成的拼接板組，由至少兩套螺栓副組成的螺栓組，每套螺栓副包括一帶螺紋的螺桿、連接在小拼接板表面的固定螺母、連接在大拼接板表面的緊固螺母以及連接在帶螺紋的螺桿自由端的錨固螺母，預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用在組合梁的連接中，包括混凝土預(yù)制板、混凝土后澆段及該連接結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明降低了制作安裝成本，加快了工程的施工速度，降低了工程的總造價，提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。
【專利說明】
預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及組合結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其是涉及一種預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)及含連接結(jié)構(gòu)的組合梁。【背景技術(shù)】
[0002]組合結(jié)構(gòu)即同一截面或各桿件有兩種或兩種以上材料制作的結(jié)構(gòu)，因其材料利用合理、施工便捷等優(yōu)點(diǎn)，在路橋及建筑領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。近年來，組合結(jié)構(gòu)連續(xù)梁因行車舒適、建筑高度小、整體性好等優(yōu)點(diǎn)逐漸代替簡支梁，成為組合結(jié)構(gòu)梁式橋的主要表達(dá)形式。
[0003]目前，在鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)中鋼梁接頭部位一般有兩種結(jié)構(gòu)形式，焊接和栓接。 焊接會產(chǎn)生較大的施工誤差；而且會產(chǎn)生殘余應(yīng)力，對于鋼梁部分的疲勞極為不利。然而栓接結(jié)構(gòu)簡單、連接可靠、施工快捷、裝拆方便。因此，工程中多采用栓接進(jìn)行鋼梁的連接。
[0004]然而，在鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)中鋼梁接頭部位栓接一般有兩種結(jié)構(gòu)形式，在結(jié)構(gòu)部位不設(shè)置剪力連接件和在結(jié)構(gòu)部位的上拼接板上焊接剪力連接件。如果在結(jié)構(gòu)部位不設(shè)置剪力連接件，會導(dǎo)致該處鋼與混凝土的結(jié)合較弱，鋼梁會承受較大的荷載，使得本來薄弱的連接接頭受力更為不利。如果在接頭部位的上拼接板上焊接剪力連接件，往往會影響到高強(qiáng)螺栓的擰緊操作，導(dǎo)致剪力連接件的布置數(shù)量受到限制。并且在荷載作用下，剪力連接件的受力將直接傳遞至上拼接板，使得上拼接板承受較大的局部荷載，會引起上拼接板的局部掀起或者撬起，掀起或者撬起的杠桿作用會在高強(qiáng)螺栓部位產(chǎn)生較大的作用，可能導(dǎo)致上拼接板與鋼梁直接的脫空，致使兩者直接產(chǎn)生相對的滑動或者錯動。如果結(jié)構(gòu)承受較大的荷載幅或者鋼與混凝土之間承受較大的拉力荷載，接頭部位的剪力連接件會出現(xiàn)疲勞破壞現(xiàn)象。
[0005]因此，開發(fā)一種新型的鋼與混凝土組合梁接頭構(gòu)造對于保證鋼與混凝土之間的有效連接和提高連接部位的疲勞強(qiáng)度具有十分重要的意義。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用。
[0007]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0008]預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)，包括:
[0009]拼接板組:至少包括一塊大拼接板及兩塊小拼接板，
[0010]螺栓組:至少包括兩套螺栓副，每套螺栓副包括一帶螺紋的螺桿、連接在小拼接板表面的固定螺母、連接在大拼接板表面的緊固螺母以及連接在帶螺紋的螺桿自由端的錨固螺母。
[0011]兩塊小拼接板平行設(shè)在鋼梁上翼緣板的下表面，大拼接板設(shè)在鋼梁上翼緣板上表面，拼接板組經(jīng)螺栓組與鋼梁上翼緣板連接。
[0012]所述的帶螺紋的螺桿的自由端有一定長度伸入組合梁混凝土后澆段。
[0013]還包括兩段鋼梁，經(jīng)螺栓組與拼接板組連接。
[0014]所述的鋼梁為鋼板梁、鋼箱梁或鋼桁梁。
[0015]預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，該預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)與至少兩塊組合梁混凝土預(yù)制板、設(shè)置在混凝土預(yù)制板之間的至少一塊組合梁混凝土后澆段構(gòu)成組合梁，所述的預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)連接在組合梁混凝土后澆段底部。
[0016]螺栓組中的螺桿及錨固螺母埋設(shè)在所述組合梁混凝土后澆段內(nèi)。
[0017]所述的組合梁采用以下方法進(jìn)行施工:
[0018](1)將兩段鋼梁部分通過拼接板組和螺栓組進(jìn)行拼接；
[0019](2)在螺栓組的自由端安裝錨固螺母；
[0020](3)在組合梁混凝土后澆段中澆筑混凝土，使混凝土包裹住螺栓組的自由端和錨固螺母，進(jìn)行混凝土的養(yǎng)生并達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度等級，至此完成預(yù)制組合梁節(jié)段的連接。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022]—、該組合梁的拼接連接無需工地焊接，降低了制作安裝成本，加快了工程的施工速度，降低了工程的總造價，提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。
[0023]二、通過高強(qiáng)度螺栓副保證組合梁中關(guān)鍵受力部位的鋼結(jié)構(gòu)的有效連接，通過高強(qiáng)度螺栓副中具有一定長度的自由端螺桿和錨固螺母保證鋼與混凝土有效連接，相對于其它傳統(tǒng)形式連接構(gòu)造可以減少組合梁的連接材料用量?！靖綀D說明】
[0024]圖1為實施例1中本發(fā)明的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為實施例1中本發(fā)明的立面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為實施例2中本發(fā)明的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為實施例2中本發(fā)明的立面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為實施例3中本發(fā)明的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6為實施例3中本發(fā)明的立面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖7為實施例4中步驟⑴中的施工結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖8為實施4中步驟(1)中的施工結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖9為實施例4中步驟(2)中的施工結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖10為實施例4中步驟(3)中的施工結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖11為實施4中步驟(3)中的施工結(jié)構(gòu)示意圖；【具體實施方式】
[0035]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提出的一種預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)、含該預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)的組合梁作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0036]實施例1
[0037]結(jié)合圖1和圖2對本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)300,其主要用于組合結(jié)構(gòu)連續(xù)梁負(fù)彎矩區(qū)，它包括一拼接板組200。拼接板組200包括大拼接板 201和小拼接板202。拼接板組200上設(shè)有至少一套能夠與鋼梁連接的高強(qiáng)度螺栓副100。 上述高強(qiáng)度螺栓副100包括一帶螺紋的螺桿101、固定螺母102、緊固螺母103、錨固螺母 104、墊片一 105和墊片二106。其中，墊片一 105位于固定螺母102和小拼接板202之間， 墊片二106位于緊固螺母103和大拼接板201之間。固定螺母102位于鋼梁翼緣的下表面處，帶螺紋的螺桿101的自由端穿過鋼梁的翼緣和拼接板組200的部分埋入混凝土板。混凝土板、拼接板組200和鋼梁通過高強(qiáng)螺栓連接副100緊密地連接在一起。
[0038]當(dāng)高強(qiáng)度螺栓副100承受較大拉拔力時，可在埋入混凝土板的帶螺紋的螺桿101 的自由端增設(shè)錨固螺母104,以增加高強(qiáng)度螺栓副100的抗拔強(qiáng)度。高強(qiáng)螺栓副100中的螺栓強(qiáng)度等級為8.8級或10.9級，帶螺紋的螺桿101、固定螺母102表面均進(jìn)行鍍鋅或磷化等處理以增強(qiáng)其防腐能力。
[0039]實施例2:
[0040]結(jié)合圖3和圖4對本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)300,大體與實施例1相同，不同之處在于，本實施例的預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)300還包括至少兩段鋼梁301，拼接板組200通過至少兩套高強(qiáng)度螺栓連接副100與鋼梁301連接。
[0041]鋼梁301為鋼板梁、鋼箱梁或鋼桁梁。除此之外，拼接板組200與鋼梁301的頂板接觸面采用符合摩擦面要求的防腐涂裝體系。
[0042]實施例3
[0043]結(jié)合圖5和圖6對本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。本實施例為含有預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)的組合梁400,它包括至少兩塊預(yù)制混凝土板402和至少一段混凝土后澆段401， 以及至少一套位于混凝土后澆段401下部的預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)300。預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)300中帶螺紋的螺桿101的固定端位于鋼梁301上翼緣底面，帶螺紋的螺桿101 的自由端穿過鋼梁301上翼緣和拼接板組200并埋設(shè)于混凝土后澆段401內(nèi)。拼接板組 200和鋼梁301螺栓孔的制孔精度同高強(qiáng)度螺栓制孔要求，當(dāng)組合梁400較長時，根據(jù)預(yù)制混凝土板402和混凝土后澆段401的縱向變形可將螺栓孔適當(dāng)放大。
[0044]實施例4
[0045]組合梁采用以下方法進(jìn)行施工:
[0046](1)如圖7 (斷面圖)和圖8 (立面圖)所示，在鋼梁301上安裝拼接板組200和高強(qiáng)度螺栓連接副100 ;
[0047](2)如圖9 (斷面圖)所示，搭設(shè)模板500,使模板500的上表面與大拼接板201的上表面平齊，并于模板500上端澆筑混凝土后澆段401 ;
[0048](3)如圖10(斷面圖)和圖11(立面圖)所示，待混凝土板達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度及齡期后，拆除模板，完成組合梁的安裝。
[0049]除此之外，還可以在埋入混凝土后澆段401的帶螺紋的螺桿101的端部增設(shè)錨固螺母104,以增加高強(qiáng)螺栓副100的抗拔強(qiáng)度。
[0050]上述描述僅是對本發(fā)明較佳的實施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括:拼接板組:至少包括一塊大拼接板及兩塊小拼接板，螺栓組:至少包括兩套螺栓副，每套螺栓副包括一帶螺紋的螺桿、連接在小拼接板表 面的固定螺母、連接在大拼接板表面的緊固螺母以及連接在帶螺紋的螺桿自由端的錨固螺 母。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，兩塊小拼接板平行 設(shè)在鋼梁上翼緣板的下表面，大拼接板設(shè)在鋼梁上翼緣板上表面，拼接板組經(jīng)螺栓組與鋼 梁上翼板連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的帶螺紋的螺 桿的自由端有一定長度伸入組合梁混凝土后澆段。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括兩段鋼梁，經(jīng) 螺栓組與拼接板組連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的鋼梁為鋼板 梁、鋼箱梁或鋼桁梁。6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，其特征在于，該 預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)與至少兩塊組合梁混凝土預(yù)制板、設(shè)置在混凝土預(yù)制板之間的至 少一塊組合梁混凝土后澆段構(gòu)成組合梁，所述的預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)連接在組合梁混 凝土后澆段底部。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，其特征在于，螺栓組中的 螺桿及錨固螺母埋設(shè)在所述組合梁混凝土后澆段內(nèi)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的預(yù)制組合梁節(jié)段連接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，其特征在于，所述的組合 梁采用以下方法進(jìn)行施工:(1)將兩段鋼梁部分通過拼接板組和螺栓組進(jìn)行拼接；(2)在螺栓組的自由端安裝錨固螺母；(3)在組合梁混凝土后澆段中澆筑混凝土，使混凝土包裹住螺栓組的自由端和錨固螺 母，進(jìn)行混凝土的養(yǎng)生并達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度等級，至此完成預(yù)制組合梁節(jié)段的連接。
【文檔編號】E01D19/00GK105986545SQ201510047342
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月29日
【發(fā)明人】蘇慶田, 蔣垠蘢, 陳軼迪, 萬小霞, 李 雨, 韓旭, 楊榮榮, 王瑞雪
【申請人】同濟(jì)大學(xué)