一种采用抗剪连接板连接的装配式钢混组合梁结构

本发明涉及结构工程技术领域，特指一种采用抗剪连接板连接的装配式钢混组合梁结构。

背景技术：

钢混凝土组合梁是通过剪力连接件将钢梁与混凝土板联接在一起的组合结构，其充分发挥了钢材受拉、混凝土受压的特性，有自重小、刚度大、延性高等优点，是一种性能优越的结构形式，在桥梁工程与工业与民用建筑领域中运用广泛。工程中运用了很多梁式结构，简支梁在整跨上均承受正弯矩(施加上部荷载时，梁截面下部受拉，上部受压)，因此钢混组合结构在简支梁上运用广泛，但是简支梁整体性差且跨越能力有限，连续梁则不存在上述缺点，但连续梁在跨中处承受正弯矩，在支点处承受负弯矩，弯矩方向发生了改变，使得连续组合梁存在负弯矩区，存在负弯矩区混凝土开裂等问题。为了更好的发挥钢混组合梁的结构性能，提高结构的跨越能力，通过改进连续组合梁的结构形式，在连续梁上运用钢混组合梁，在连续梁弯矩零点处设计了抗剪连接板，使组合梁联接形成连续梁，充分发挥了组合梁的结构性能。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提供了一种采用抗剪连接板连接的装配式钢混组合梁结构，在保证钢混组合梁之间连接可靠的同时，同时可以减少整根连续梁的自重，增大了连续梁的刚度与延性，提高了连续梁的跨越能力。

为了实现上述目的，本发明应用的技术方案如下：

一种采用抗剪连接板连接的装配式钢混组合梁结构，包括由若干钢梁、若干抗剪连接板以及若干混凝土板固定连接构成的钢混组合梁，钢梁通过固定组件一固定于混凝土板上，抗剪连接板通过固定组件一与相邻两个钢梁的端部固定连接，抗剪连接板通过固定组件二与相邻两个混凝土板的端部固定连接。

根据上述方案，所述抗剪连接板设于钢混组合连续梁的弯矩零点处，抗剪连接板的材质为高强钢材，包括竖向板以及错位固定于竖向板两侧的若干横向板，竖向板的上部与下部分别设有用于与相邻两个混凝土板的端部固定连接的定位孔三，竖向板两侧的若干横向板上设有用于与相邻两个钢梁的端部固定连接的定位孔四。

根据上述方案，所述相邻两个钢梁的端部呈z字形错位固定于竖向板一侧的横向板上与另一侧的横向板上，相邻两个混凝土板的端部呈z字形错位固定于竖向板一侧的上部与另一侧的下部。

根据上述方案，所述钢梁上设有用于与抗剪连接板以及混凝土板固定连接的定位孔一，混凝土板上设有用于与钢梁固定连接的定位孔二以及用于与抗剪连接板固定连接的钢套筒。

根据上述方案，所述混凝土板上的定位孔二贯穿于混凝土板上表面与下表面，混凝土板上的钢套筒设于混凝土板的侧端面上。

根据上述方案，所述固定组件一包括高强螺柱一、垫圈与高强螺母，高强螺柱一的下端设有与高强螺母配合设置的表面螺纹，高强螺柱一的上端设有螺帽，高强螺柱一用于钢梁与混凝土板固定连接时，高强螺柱一的下端依次穿过混凝土板上的定位孔二以及钢梁上的定位孔一，并通过垫圈与高强螺母锁紧，垫圈设于钢梁与高强螺母之间，高强螺柱一用于抗剪连接板与钢梁固定连接时，高强螺柱一的下端依次穿过混凝土板上的定位孔二、钢梁上的定位孔一以及横向板上的定位孔四，并通过垫圈与高强螺母锁紧，垫圈设于横向板与高强螺母之间。

根据上述方案，所述固定组件二包括高强螺柱二、垫圈与高强螺母，高强螺柱二第一端设有与高强螺母配合设置的表面螺纹，高强螺柱二第二端设有与钢套筒配合设置的外螺纹，高强螺柱二用于抗剪连接板与混凝土板固定连接时，高强螺柱二第二端的外螺纹与混凝土板上的钢套筒螺接，高强螺柱二第一端的表面螺纹穿过竖向板上的定位孔三，并通过垫圈与高强螺母锁紧，垫圈设于竖向板与高强螺母之间。

根据上述方案，所述钢梁上的定位孔一的孔径略大于高强螺柱一直径1.5mm～3mm，混凝土板上的定位孔二的孔径略大于高强螺柱一直径2mm～4mm。

根据上述方案，所述钢梁包括由上翼缘、腹板与下翼缘固定连接构成的工字型钢梁，定位孔一设于上翼缘上。

根据上述方案，所述混凝土板的两端分别设有加强钢筋。

本发明有益效果：

1)本发明采用抗剪连接板连接钢混组合梁，使得钢混组合梁避免了负弯矩区混凝土开裂的问题，减轻了连续梁的自重，增加了连续梁的刚度与延性，提高了连续梁的跨越能力；

2)本发明采用的抗剪连接板设于连续梁弯矩零点位置，该结构内力明确，充分发挥材料的力学性能；

3)本发明采用了抗剪连接板，当钢混组合连续梁在横向并列时，抗剪连接板连接在一起可以形成横隔梁，增加结构的横向刚度；

4)在本发明提供的一种采用抗剪连接板连接的装配式钢混组合梁结构，其工业化程度高，其构件均可在工厂预制，且易于加工；且各构件在现场施工安装便捷，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，可以做到绿色施工。

附图说明

图1是本发明整体结构图；

图2是本发明抗剪连接板结构图；

图3是本发明整体结构局部装配图；

1.钢梁；2.抗剪连接板；3.混凝土板；4.上翼缘；5.腹板；6.下翼缘；7.钢套筒；8.高强螺母；9.垫圈；10.定位孔一；11.定位孔二；12.表面螺纹；13.高强螺柱一；14.定位孔三；15.定位孔四；16.高强螺柱二；17.外螺纹；21.竖向板；22.横向板；

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

如图1至图3所示，本发明所述一种采用抗剪连接板连接的装配式钢混组合梁结构，包括由若干钢梁1、若干抗剪连接板2以及若干混凝土板3固定连接构成的钢混组合梁，钢梁1通过固定组件一固定于混凝土板3上，抗剪连接板2通过固定组件一与相邻两个钢梁1的端部固定连接，抗剪连接板2通过固定组件二与相邻两个混凝土板3的端部固定连接。以上所述构成本发明基本结构。

本发明采用由若干钢梁1、若干抗剪连接板2以及若干混凝土板3固定连接构成的钢混组合梁，此结构避免了负弯矩区混凝土开裂的问题，在保证钢混组合梁之间连接可靠的同时，同时可以减少整根连续梁的自重，增大了连续梁的刚度与延性，提高了连续梁的跨越能力。其工业化程度高，其所有构件均可在工厂预制，易于加工，且各所有构件在现场施工安装便捷，装配化程度高，无须进行湿作业，有效减少了扬尘等污染排放，可以做到绿色施工。

实际应用中，如图1所示，装配时，先装配两侧支点处的钢混组合梁，最后拼接跨中处的钢混组合梁，当装配完成的钢混组合梁在横向并列时，抗剪连接板2连接在一起可以形成横隔梁，有效增加了整体结构的横向刚度，其中，为了可以提高结构的安全储备，再将抗剪连接板2与钢梁1接触的触面焊接。

需要说明的是，该钢混组合梁在跨中与支点的结构形式不同，在跨中处钢混组合梁截面下部承受拉应力，故钢梁1在下，在支点处钢混组合梁截面下部承受压应力，故混凝土板3在下。

在本实施例中，所述抗剪连接板2设于钢混组合连续梁的弯矩零点处，抗剪连接板2的材质为高强钢材，包括竖向板21以及错位固定于竖向板21两侧的若干横向板22，竖向板21的上部与下部分别设有用于与相邻两个混凝土板3的端部固定连接的定位孔三14，竖向板21两侧的若干横向板22上设有用于与相邻两个钢梁1的端部固定连接的定位孔四15。采用这样的结构设置，将抗剪连接板2设于钢混组合连续梁的弯矩零点位置，该结构内力明确，充分发挥材料的力学性能，其抗剪连接板2的材质为高强钢材，刚度佳，在竖向板21的的上部与下部分别设有用于与相邻两个混凝土板3的端部固定连接的定位孔三14，便于竖向板21与相邻两个混凝土板3之间的连接，在错位固定于竖向板21两侧的若干横向板22上设置定位孔四15，便于横向板22与相邻两个钢梁1之间的连接，装配非常方便，且装配时不会互相影响。

实际应用中，抗剪连接板2的材质为高强钢材，预制抗剪连接板2时，预先在竖向板21与横向板22内预埋多根pvc管或钢管形成定位孔三14与定位孔四15。

在本实施例中，所述相邻两个钢梁1的端部呈z字形错位固定于竖向板21一侧的横向板22上与另一侧的横向板22上，相邻两个混凝土板3的端部呈z字形错位固定于竖向板21一侧的上部与另一侧的下部。采用这样的结构设置，使得钢混组合梁在跨中与支点的结构形式不同，在跨中处钢混组合梁截面下部承受拉应力，故钢梁1在下，在支点处钢混组合梁截面下部承受压应力，故混凝土板3在下。

在本实施例中，所述钢梁1上设有用于与抗剪连接板2以及混凝土板3固定连接的定位孔一10，混凝土板3上设有用于与钢梁1固定连接的定位孔二11以及用于与抗剪连接板2固定连接的钢套筒7。采用这样的结构设置，在钢梁1上设有用于与抗剪连接板2以及混凝土板3固定连接的定位孔一10，便于钢梁1与抗剪连接板2之间的连接，装配非常方便，在混凝土板3上设有用于与钢梁1固定连接的定位孔二11以及用于与抗剪连接板2固定连接的钢套筒7，便于混凝土板3与钢梁1、抗剪连接板2之间的连接，装配非常方便。

实际应用中，预制混凝土板3时，预先在混凝土板3内预埋多根pvc管或钢管形成定位孔一10。

在本实施例中，所述混凝土板3上的定位孔二11贯穿于混凝土板3上表面与下表面，混凝土板3上的钢套筒7设于混凝土板3的侧端面上。采用这样的结构设置，使得混凝土板3与钢梁1、抗剪连接板2连接时不会不会互相影响，空间利用率高。

在本实施例中，所述固定组件一包括高强螺柱一13、垫圈9与高强螺母8，高强螺柱一13的下端设有与高强螺母8配合设置的表面螺纹12，高强螺柱一13的上端设有螺帽，高强螺柱一13用于钢梁1与混凝土板3固定连接时，高强螺柱一13的下端依次穿过混凝土板3上的定位孔二11以及钢梁1上的定位孔一10，并通过垫圈9与高强螺母8锁紧，垫圈9设于钢梁1与高强螺母8之间，高强螺柱一13用于抗剪连接板2与钢梁1固定连接时，高强螺柱一13的下端依次穿过混凝土板3上的定位孔二11、钢梁1上的定位孔一10以及横向板22上的定位孔四15，并通过垫圈9与高强螺母8锁紧，垫圈9设于横向板22与高强螺母8之间。采用这样的结构设置，通过高强螺柱一13作为固定连接件，其结构简单，装配与拆卸均非常方便，安装便捷，效率高。其中，垫圈9可起到减压、增加摩擦、减震与固定的作用。

实际应用中，高强螺柱一13用于抗剪连接板2的竖向连接。

在本实施例中，所述固定组件二包括高强螺柱二16、垫圈9与高强螺母8，高强螺柱二16第一端设有与高强螺母8配合设置的表面螺纹12，高强螺柱二16第二端设有与钢套筒7配合设置的外螺纹17，高强螺柱二16用于抗剪连接板2与混凝土板3固定连接时，高强螺柱二16第二端的外螺纹17与混凝土板3上的钢套筒7螺接，高强螺柱二16第一端的表面螺纹12穿过竖向板21上的定位孔三14，并通过垫圈9与高强螺母8锁紧，垫圈9设于竖向板21与高强螺母8之间。采用这样的结构设置，通过高强螺柱二16作为固定连接件，其结构简单，装配与拆卸均非常方便，安装便捷，效率高。其中，垫圈9可起到减压、增加摩擦、减震与固定的作用。

实际应用中，高强螺柱二16用于抗剪连接板2的纵向连接。

在本实施例中，所述钢梁1上的定位孔一10的孔径略大于高强螺柱一13直径1.5mm～3mm，混凝土板3上的定位孔二11的孔径略大于高强螺柱一13直径2mm～4mm。采用这样的结构设置，便于高强螺柱一13装配时穿过，安装便捷，效率高。

在本实施例中，所述钢梁1包括由上翼缘4、腹板5与下翼缘6固定连接构成的工字型钢梁，定位孔一10设于上翼缘4上。采用这样的结构设置，通过钢梁1的上翼缘4固定连接于混凝土板3与抗剪连接板2。

在本实施例中，所述混凝土板3的两端分别设有加强钢筋。采用这样的结构设置，有效提高混凝土板3端部的刚度。

需要说明的是，本发明所述的所有构件，其几何尺寸与相对位置由其承载力与规范决定。

以上对本发明实施例中的技术方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。