一种带弯折齿状开孔钢板连接件的新型组合梁

本发明涉及一种带弯折齿状开孔板连接件的新型钢-混凝土组合梁。

背景技术：

1、钢-混凝土组合梁是一种基于钢结构和混凝土结构发展起来的新型结构，它充分利用了两种材料的优势，较好的避免了混凝土开裂和钢梁失稳的问题，使其具备较大刚度，还能减轻结构重量，二者通过剪力连接件连成整体，具有受力合理、节约钢材、节能环保等优点，在中小跨径桥梁领域中有着显著优势。

2、目前常用的组合结构桥梁主要通过栓钉、开孔板或者型钢等将混凝土和钢连接成一个整体，使得两种材料共同发挥作用。但是各种剪力连接件有着明显的缺点，如栓钉需要足够多的数量才能满足承载力的要求，这将增加施工的焊接工作量，而采用开孔板连接件时，组合梁抗拉拔性能一般。而且传统的组合梁钢梁均布置了上翼缘，这将使得截面中性轴与钢梁上翼缘十分接近，此处应力较小，材料性能得不到充分的利用，且浪费钢材。

3、因此，针对这些问题，本发明提出一种新型带弯折齿状开孔板连接件的新型组合梁。

技术实现思路

1、本发明针对采用不同抗剪连接件导致的组合梁性质问题，提出了一种带弯折齿状开孔板连接件的新型组合梁，能够降低施工难度，并使组合梁的力学性能有充足的可靠性。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种新型带弯折齿状开孔钢板连接件的组合梁，包括混凝土板、钢梁、贯穿钢筋、混凝土榫、弯折齿状开孔钢板、横向钢筋和纵向钢筋，通过在钢梁腹板上焊接弯折齿状开孔钢板，并且弯折齿状开孔钢板中通过贯穿钢筋形成开孔板连接件，横向钢筋和纵向钢筋形成钢筋骨架布置于混凝土板内。

4、作为一种优选方案，所述混凝土板具体为《活性粉末混凝土》(gb/t 31387-2015)规程中的rpc120强度等级。

5、作为一种优选方案，所述传递剪力与压力的弯齿朝平面外弯折90度，以抵抗钢与混凝土之间的拉拔力并且更好的传递压力成。

6、作为一种优选方案，所述弯折齿状抗剪开孔钢板的弯曲折角、形状可变。

7、作为一种优选方案，所述组合梁混凝土板和弯折齿状开孔钢板内部将由贯穿钢筋、横向钢筋和纵向钢筋共同形成钢筋体系，其中横向钢筋和纵向钢筋交错绑扎形成钢筋笼，贯穿钢筋穿过弯折齿状开孔钢板布置于混凝土板内，一同构成最终的钢筋体系。

8、作为一种优选方案，所述的组合梁在保证组合梁力学性能的前提下，结合一般组合梁的受力特点节省一部分钢材，同时利用传力更合理的折形齿状抗剪连接件保证钢与混凝土的协同作用。由于在组合梁中钢梁上翼缘一般受压，这一部分钢材可由混凝土代替；弯折齿状钢板的使用也充分利用钢与混凝土之间的化学胶着力来保证两种材料件剪力的可靠与有效传递。

9、实施本发明，具有如下有益效果：

10、1、承载力高、抗剪刚度大且具有良好的力学性能。

11、2、施工焊接工作量低，施工过程中仅需少量模板。

12、3、在保证组合梁强度、刚度及稳定性等前提下，保证了钢与混凝土之间剪力的可靠有效传递。

技术特征：

1.一种带弯折齿状开孔钢板连接件的新型组合梁，包括混凝土板1和钢梁，钢梁由腹板2和翼缘3焊接而成，其中腹板2上带有弯折齿状开孔钢板4、贯穿钢筋5、混凝土榫6、横向钢筋7和纵向钢筋8，通过在钢梁上焊接弯折齿状开孔钢板6，并且弯折齿状开孔钢板6中通过贯穿钢筋5形成开孔板连接件，横向钢筋7和纵向钢筋8形成钢筋骨架布置于混凝土板1内。

2.根据权利要求1所述的一种带弯折齿状开孔钢板连接件的新型组合梁，其特征在于：弯折齿状开孔钢板4位于钢梁腹板2上，且弯折齿状开孔钢板4内开孔穿过贯穿钢筋5形成开孔板连接件。

3.根据权利要求1所述的一种带弯折齿状开孔钢板连接件的新型组合梁，其特征在于：传递剪力与压力的弯齿朝平面外弯折90度，以抵抗钢与混凝土之间的拉拔力并且更好的传递压力。

4.根据权利要求1所述的一种带弯折齿状开孔钢板连接件的新型组合梁，其特征在于：混凝土板1具体为《活性粉末混凝土》(gb/t 31387-2015)规程中的rpc120强度等级。

5.根据权利要求1所述的一种带弯折齿状开孔钢板连接件的新型组合梁，其特征在于：弯折齿状抗剪开孔钢板的弯曲折角、形状可变。

6.根据权利要求1所述的一种带弯折齿状开孔钢板连接件的新型组合梁，其特征在于：贯穿钢筋5的直径略小于混凝土榫6的直径。

7.根据权利要求1所述的一种带弯折齿状开孔钢板连接件的新型组合梁，其特征在于：组合梁混凝土板1和弯折齿状开孔钢板4内部将由贯穿钢筋5、横向钢筋7和纵向钢筋8共同形成钢筋体系，其中横向钢筋7和纵向钢筋8交错绑扎形成钢筋笼，贯穿钢筋5穿过弯折齿状开孔钢板4布置于混凝土板1内，一同构成最终的钢筋体系。

技术总结
本发明公开了一种带弯折齿状开孔钢板连接件的新型组合梁，包括钢梁、弯折齿状开孔钢板、混凝土板、贯穿钢筋、分布钢筋和混凝土榫。通过在工字钢上焊接弯折齿状开孔钢板来通过贯穿钢筋，从而形成开孔钢板连接件连接混凝土与钢梁，同时弯折的钢梁可以抵抗上方的压力并且可以更合理的传递荷载。本发明结构简单，提出一种新型连接件的组合梁结构形式，施工方便快捷，且充分利用钢和混凝土各自的力学优势的同时，保证了钢与混凝土之间剪力的可靠有效传递，开孔板连接件具有相对焊钉更高的抗剪承载力，具有良好的力学性能抵抗纵向剪力和横向掀起力。

技术研发人员：吕碧涛,贺绍华,周德丰
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4