一种全螺栓连接高强钢板拼装梁-混凝土板组合梁的制作方法

本实用新型属于桥梁和楼房的建筑支撑构件范围，特别涉及应用于公路桥梁、铁路桥梁及工业与民用建筑楼盖体系的一种全螺栓连接高强钢板拼装梁-混凝土板组合梁。

背景技术：

现有钢筋混凝土梁是由钢筋和混凝土组成的承重构件，具有体积、自重大等缺点。组合梁通过将钢梁和混凝土组合在一起共同受力，可以减小结构高度、减轻自重，进而减小竖向承重构件的截面尺寸和基础荷载。同纯钢梁相比，组合梁则可以减少用钢量、增大刚度，并减小结构高度，增强抗腐蚀性和耐久性。通过螺栓剪力连接件实现了高强钢梁与混凝土板的组合，充分发挥高强钢抗拉强度高、混凝土抗压强度好的优点，克服了纯高强钢梁刚度小、变形大的缺点。全螺栓连接高强钢板拼装梁-混凝土板组合梁不仅便于高强钢板拆卸后的回收和利用，而且克服了高强钢梁与混凝土板采用传统的焊接栓钉作为剪力连接件所存在的高强钢板与焊接栓钉的焊接技术要求高、焊接质量难以保证、焊缝的热影响区内钢材的材质变脆、结构中不可避免地产生残余应力和残余变形、低温下易发生脆断、施工速度慢、施工工序复杂等缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种构造简单、施工便捷快速、刚度和强度较高、经济性能较优的全螺栓连接高强钢板拼装梁-混凝土板组合梁。

本实用新型的技术方案如下:

本实用新型的一种全螺栓连接高强钢板拼装梁-混凝土板组合梁，包括左右相对间隔设置的左槽型钢和右槽型钢，所述的左槽型钢和右槽型钢的两个腹板彼此平行靠近设置，一块上高强钢板的左右两侧支撑设置在所述的左槽型钢和右槽型钢的上翼缘顶壁上，沿槽型钢的长度方向，在所述的上高强钢板与左槽型钢的上翼缘接触位置的上高强钢板和左槽型钢上以及所述的上高强钢板与右槽型钢的上翼缘接触位置的上高强钢板和右槽型钢上分别前后间隔开有多个连接孔，在所述的上高强钢板上安装有混凝土板，在所述的混凝土板的左右两侧与所述的多个连接孔对应的位置分别开有预留孔，在每个预留孔和与之对应设置的连接孔中均连接有一个截面削弱型螺栓；

所述截面削弱型螺栓包括顶部带有螺帽的螺栓，所述的螺栓包括从上至下依次相连设置的上光滑杆段、缩颈杆段、上螺纹杆段、下光滑杆段以及下螺纹杆段，其中，上光滑杆段直径、下光滑杆段直径、上螺纹杆段直径、下螺纹杆段直径一致，所述缩颈杆段的最小横截面直径小于上螺纹杆段的直径，在所述的下螺纹杆段连接有下螺母和下垫片，在所述的上螺纹杆段连接有上螺母和上垫片，在所述的缩颈杆段上套有塑料螺杆套筒，塑料螺杆套筒壁厚为2-3mm；

每个截面削弱型螺栓的下垫片通过旋紧下螺母固定在相应侧槽型钢的上翼缘的底壁上，每个截面削弱型螺栓的上垫片通过上螺母旋紧固定在上高强钢板的顶壁上，位于上高强钢板上部的截面削弱型螺栓部分设置在混凝土板中；

所述的左槽型钢和右槽型钢的下翼缘支撑设置在一块下高强钢板的左右两侧，所述的左槽型钢和右槽型钢的下翼缘与下高强钢板分别通过多个传统高强螺栓连接。

本实用新型相对于现有技术具有以下优点及突出效果：

高强钢板与高强钢板之间通过全螺栓连接，避免了高强钢板焊接技术要求高、焊接困难的问题。

高强钢板与混凝土板之间通过全螺栓连接，便于高强钢板拆卸后的回收和利用。

高强钢梁与混凝土板采用传统的焊接栓钉作为剪力连接件连接组合，存在高强钢板与焊接栓钉的焊接质量难以保证、焊接技术要求高的问题。而高强钢梁与混凝土板通过全螺栓连接组合，则可充分发挥高强钢板抗压强度高、混凝土抗压强度好的优点，克服了纯高强梁刚度小、变形大的缺点。

截面削弱型螺栓剪力连接件作为组合梁中的损伤元件和牺牲元件，其变形能力好，避免高强钢梁的损伤，提高组合梁的内力重分布能力及组合梁的延性，实现合理的破坏顺序。

全螺栓连接高强钢板拼装梁-混凝土板组合梁构造简单、施工便捷快速、刚度和强度较高、经济性能较优。

附图说明

图1为本实用新型的全螺栓连接高强钢板拼装梁-混凝土板组合梁的结构示意图；

图2为图1所示组合梁的横断面图；

图3为图1所示组合梁的纵断面图；

图4为图1所示组合梁中的槽型钢与高强钢板采用已有螺栓剪力连接件进行连接的结构示意图；

图5为图1所示组合中的高强钢板、槽型钢与混凝土板采用截面削弱型螺栓剪力连接件进行连接的结构示意图；

图6为图5所示的连接结构中的截面削弱型螺栓剪力连接件连接螺母和垫片的结构示意图；

图7为图5所示的连接结构中的截面削弱型螺栓剪力连接件细部构造图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

如附图所示，一种全螺栓连接高强钢板拼装梁-混凝土板组合梁，包括左右相对间隔设置的左槽型钢2-1和右槽型钢2-2，所述的左槽型钢2-1和右槽型钢2-2的两个腹板彼此平行靠近设置，一块上高强钢板1-1的左右两侧支撑设置在所述的左槽型钢2-1和右槽型钢2-2的上翼缘顶壁上。沿槽型钢的长度方向，在所述的上高强钢板1-1与左槽型钢2-1的上翼缘接触位置的上高强钢板1-1和左槽型钢2-1上以及所述的上高强钢板1-1与右槽型钢2-2的上翼缘接触位置的上高强钢板1-1和右槽型钢2-2上分别前后间隔开有多个连接孔，在所述的上高强钢板1-1上安装有混凝土板5，在所述的混凝土板5的左右两侧与所述的多个连接孔对应的位置分别开有预留孔。在每个预留孔和与之对应设置的连接孔中均连接有一个截面削弱型螺栓4。

所述截面削弱型螺栓4包括顶部带有螺帽的螺栓，所述的螺栓包括从上至下依次相连设置的上光滑杆段8、缩颈杆段11、上螺纹杆段14、下光滑杆段12以及下螺纹杆段15。其中，上光滑杆段8直径、下光滑杆段12直径、上螺纹杆段14直径、下螺纹杆段15直径一致。所述缩颈杆段11的最小横截面直径小于上螺纹杆段14的直径，在所述的下螺纹杆段15连接有下螺母9-1和下垫片10-1，在所述的上螺纹杆段连接有上螺母9-2和上垫片10-2，在所述的缩颈杆段11上套有塑料螺杆套筒13。塑料螺杆套筒13应有2-3mm壁厚以增强刚度和强度，防止在缩颈杆段11受到高强砂浆的压力发生变形，带来增强削弱段刚度的不利影响。

每个截面削弱型螺栓4的下垫片10-1通过旋紧下螺母9-1固定在相应侧槽型钢的上翼缘的底壁上，每个截面削弱型螺栓4的上垫片10-2通过上螺母9-2旋紧固定在上高强钢板1-1的顶壁上。位于上高强钢板1-1上部的截面削弱型螺栓部分设置在混凝土板5中。

所述的左槽型钢2-1和右槽型钢2-2的下翼缘支撑设置在一块下高强钢板1-2的左右两侧，所述的左槽型钢2-1和右槽型钢2-2的下翼缘与下高强钢板1-2分别通过多个传统高强螺栓3连接。

所述高强钢板是指牌号q460钢。所述高强螺栓是指螺栓的性能等级为8.8级和10.9级的螺栓。

如图5所示，混凝土板5若为现浇混凝土板：在组合梁钢结构部分上翼缘上表面支模，先后绑扎板底筋7、板面筋6，浇筑混凝土，养护，拆模；混凝土板5若为预制混凝土板：在工厂预制带预留孔的预制混凝土板，吊装就位在组合梁钢结构部分上翼缘上表面，向混凝土板的预留孔填充高强砂浆后，进行养护。

优选的所述缩颈杆段11采用外轮廓为弧形凹面、半圆形凹面、三角形凹面等任何具有截面削弱效果的缩颈结构。缩颈杆段11应位于上高强钢板1-1的上方。缩颈杆段11的作用为诱导破坏位置向缩颈杆段11转移以及增强螺栓的变形能力。

上述对本实用新型的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉该领域技术的人员显然可以容易地对本实用新型做出各种修改，并应用到其他实施例中去而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。