一种嵌入型剪力连接件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种嵌入型剪力连接件，包括波形钢腹板和横向贯穿钢筋，所述波形钢腹板包括间隔分布的水平腹板段和斜腹板段，所述水平腹板段的嵌入端开设有若干第一圆孔，每个所述第一圆孔穿设一根横向贯穿钢筋，所述剪力连接件还包括体内预应力筋和波纹管，所述斜腹板段的嵌入端开设有若干第二圆孔，所述波纹管依次穿过第二圆孔，所述体内预应力筋穿设于波纹管内。本实用新型的嵌入型剪力连接件具有节省结构空间、节省材料、安全可靠、施工方便高效、提高组合结构抗剪能力的优点。
【专利说明】一种嵌入型剪力连接件
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种桥梁建设工程【技术领域】，尤其涉及一种用来连接中等跨径波形钢腹板PC组合小箱梁(多箱单室结构)的波形钢腹板、混凝土底板(设有体内预应力筋)或顶板(设有体内预应力筋)的嵌入型剪力连接件。
【背景技术】
[0002]组合桥梁巧妙地将钢和混凝土两种物理、力学性能优异的材料结合在一起，提高了整体结构的强度、稳定性及材料的使用效率。波形钢腹板PC组合箱梁通过抗剪连接件把波形钢腹板和混凝土底板、顶板组合成一个整体，并设置体内、体外预应力筋来承受荷载，混凝土顶板和底板抗弯、钢腹板受剪，使整体结构受力明确，从而能够充分发挥钢材抗拉性能及混凝土抗压性能好的优点。
[0003]在组合结构中，剪力连接件是保证两种不同材料共同工作的关键受力构件。目前，我国波形钢腹板PC组合箱梁的剪力连接件主要有三种形式，翼缘型剪力连接件、嵌入型剪力连接件和组合型剪力连接件，其中翼缘型剪力连接件和嵌入型剪力连接件这两种形式应用最为广泛，组合型剪力连接件应用相对较少。
[0004](I)翼缘型剪力连接件
[0005]翼缘型剪力连接件有栓钉连接件、型钢连接件等类型。栓钉连接件主要是在波形钢腹板上焊接翼缘板，再在翼缘板上焊接一定数量的栓钉用来承受结构的剪力作用和掀起力，导致栓钉附近的混凝土易被压碎，栓钉根部受剪力易被破坏。型钢连接件是指在波形钢腹板上、下端焊接翼缘板，再在翼缘板上焊接角钢、槽钢、工字钢等型钢部件。
[0006](2)嵌入型剪力连接件
[0007]嵌入型剪力连接件是一种利用钢腹板圆孔中的混凝土来承担钢与混凝土之间作用力的新型连接件，也称作嵌入式PBL连接件。这种方法是在钢腹板上穿孔，钢筋穿过孔，再在钢腹板水平腹板段的上、下端端部焊接纵向约束钢筋，然后埋入混凝土板。纵向的抗剪主要依靠圆孔中的混凝土与波形钢腹板的斜板段，焊接的圆钢能够承担腹板面外弯矩的作用，并依靠圆孔中的混凝土和贯通钢筋来承担掀起力。嵌入式PBL连接件存在制作施工不便的问题。
[0008](3)组合型抗剪连接件
[0009]组合型抗剪连接件是将翼缘型连接件和嵌入型连接件相结合的一种连接件形式，构造非常复杂、施工也非常繁琐，实际中很少采用。
实用新型内容
[0010]本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种节省结构空间、节省材料、安全可靠、施工方便高效、提高组合结构抗剪能力的嵌入型剪力连接件。
[0011]为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为:
[0012]一种嵌入型剪力连接件，包括波形钢腹板和横向贯穿钢筋，所述波形钢腹板包括间隔分布的水平腹板段和斜腹板段，所述水平腹板段的嵌入端开设有若干第一圆孔，每个所述第一圆孔穿设一根横向贯穿钢筋，所述剪力连接件还包括体内预应力筋和波纹管，所述斜腹板段的嵌入端开设有若干第二圆孔，所述波纹管依次穿过第二圆孔，所述体内预应力筋穿设于波纹管内。
[0013]作为上述技术方案的进一步改进:
[0014]所述体内预应力筋和横向贯穿钢筋垂直分布。
[0015]每段所述水平腹板段上的第一圆孔均设有两个，且大小相同、开孔高度相同。
[0016]每段所述斜腹板段上的第二圆孔大小相同、开孔高度相同。
[0017]所述第二圆孔的直径大于第一圆孔的直径。
[0018]所述第二圆孔的直径为120mm?140mm。
[0019]所述第二圆孔与嵌入端边缘的距离远于第一圆孔与嵌入端边缘的距离。
[0020]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:
[0021]本实用新型的嵌入型剪力连接件，波形钢腹板的第二圆孔与体内预应力筋、波纹管、混凝土形成一个可靠的混凝土榫连接，大幅度地提高了连接件在纵桥向和横桥向抗剪能力和抗掀起作用，增加了波形钢腹板组合结构接合处的接合能力。本实用新型制作施工简单，抗疲劳性能优越，节省钢材，充分利用了结构空间，并且可以完全消除连接件焊接的问题，抗疲劳强度进一步加强。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的结构示意图。
[0023]图2是本实用新型波形钢腹板的结构示意图。
[0024]图中标号说明:
[0025]1、波形钢腹板；11、水平腹板段；12、斜腹板段；13、第一圆孔；14、第二圆孔；2、体
内预应力筋；3、横向贯穿钢筋；4、波纹管。
【具体实施方式】
[0026]以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
[0027]图1和图2示出了本实用新型的嵌入型剪力连接件的一种实施例，包括波形钢腹板1、横向贯穿钢筋3、体内预应力筋2和波纹管4，波形钢腹板I包括间隔分布的水平腹板段11和斜腹板段12，水平腹板段11的嵌入端开设有若干第一圆孔13，每个第一圆孔13穿设一根横向贯穿钢筋3，斜腹板段12的嵌入端开设有若干第二圆孔14，波纹管4穿过第二圆孔14，体内预应力筋2穿设于波纹管4内，向波纹管4内注浆能够使波形钢腹板I的第二圆孔14与体内预应力筋2、波纹管4、混凝土成为一整体，提高抵抗纵向剪力、横桥弯矩以及上拔力的能力。体内预应力筋2从波形钢腹板I上第二圆孔14中穿过，充分利用了结构的空间，巧妙地解决了小箱梁底板由于设置过人孔而导致其纵向(体内)预应力布置空间严重受限的问题。已设置第一圆孔13和第二圆孔14的波形钢腹板I在工厂制造，省去了后续波纹管4和体内预应力筋2定位的施工工序，节省了材料的同时加快了施工进度。
[0028]本实施例中，体内预应力筋2和横向贯穿钢筋3垂直分布，波形钢腹板I的第二圆孔14与体内预应力筋2、波纹管4、混凝土形成一个可靠的混凝土榫连接，大幅度地提高了连接件在纵桥向和横桥向的抗剪能力和抗掀起作用，增加了本剪力连接件组合结构接合处的接合能力。本实用新型制作施工简单，抗疲劳性能优越，节省钢材，充分利用了结构空间，并且可以完全消除连接件焊接的问题，抗疲劳强度进一步加强。
[0029]本实施例中，每段水平腹板段11上的第一圆孔13均设有两个，且大小相同、开孔高度相同，每个第一圆孔13分别穿设一根横向贯穿钢筋3，每根横向贯穿钢筋3的尺寸相同。每段斜腹板段12上的第二圆孔14大小相同、开孔高度相同，波纹管4和体内预应力筋2依次穿过每段斜腹板段12上的第二圆孔14。
[0030]本实施例中，第二圆孔14的直径大于第一圆孔13的直径。第二圆孔14与嵌入端边缘的距离远于第一圆孔13与嵌入端边缘的距离。对于波形钢腹板I的尺寸、第一圆孔13和第二圆孔14的各项参数可经计算确定。第一圆孔13距离波形钢腹板I嵌入端边缘的距离要适当，不能阻碍斜腹板段12上波纹管4和体内预应力筋2的贯穿，同时保证波形钢腹板I不发生破坏。
[0031]本实用新型的嵌入型剪力连接件的制作安装方法如下所述:
[0032]预先在波形钢腹板I的相应水平腹板段11和斜腹板段12位置钻第一圆孔13和第二圆孔14，然后采用模压或冷弯加工的方法制成波形钢腹板I。波形钢腹板I安装定位后，波纹管4和体内预应力筋2依次穿过斜腹板段12上的第二圆孔14，每根横向贯穿钢筋3穿过相应的第一圆孔13，并与桥轴成直角方向。浇筑底板或顶板翼缘混凝土，等底板或翼缘板混凝土形成一定强度后张拉体内预应力筋2，并在波纹管4内注浆，波形钢腹板I的第二圆孔14与体内预应力筋2、波纹管4以及混凝土形成一个可靠的混凝土榫连接来共同受力工作，以抵抗结合部位的纵向剪力、横桥弯矩以及上拔力。
[0033]虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。
【权利要求】
1.一种嵌入型剪力连接件，包括波形钢腹板(I)和横向贯穿钢筋(3)，所述波形钢腹板(I)包括间隔分布的水平腹板段(11)和斜腹板段(12 )，所述水平腹板段(11)的嵌入端开设有若干第一圆孔(13)，每个所述第一圆孔(13)穿设一根横向贯穿钢筋(3)，其特征在于:所述剪力连接件还包括体内预应力筋(2)和波纹管(4)，所述斜腹板段(12)的嵌入端开设有若干第二圆孔(14)，所述波纹管(4)依次穿过第二圆孔(14)，所述体内预应力筋(2)穿设于波纹管(4)内。
2.根据权利要求1所述的嵌入型剪力连接件，其特征在于:所述体内预应力筋(2)和横向贯穿钢筋(3)垂直分布。
3.根据权利要求2所述的嵌入型剪力连接件，其特征在于:每段所述水平腹板段(11)上的第一圆孔(13)均设有两个，且大小相同、开孔高度相同。
4.根据权利要求3所述的嵌入型剪力连接件，其特征在于:每段所述斜腹板段(12)上的第二圆孔(14)大小相同、开孔高度相同。
5.根据权利要求4所述的嵌入型剪力连接件，其特征在于:所述第二圆孔(14)的直径大于第一圆孔(13)的直径。
6.根据权利要求5所述的嵌入型剪力连接件，其特征在于:所述第二圆孔(14)的直径为 120mm ?140mm。
7.根据权利要求5所述的嵌入型剪力连接件，其特征在于:所述第二圆孔(14)与嵌入端边缘的距离远于第一圆孔(13)与嵌入端边缘的距离。
【文档编号】E01D2/04GK203795294SQ201420162703
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】李立峰, 侯立超, 周聪, 裴必达, 李铁盔, 刘守苗, 王辉辉, 刘双意 申请人:湖南大学