一种薄壁钢管约束超高性能混凝土剪力连接件制造技术

本发明专利技术公开了一种薄壁钢管约束超高性能混凝土剪力连接件，其特征在于：薄壁钢管(1)的内部填充超高性能混凝土(2)，并在薄壁钢管(1)的外表面附着硫化橡胶层(3)；所述薄壁钢管约束超高性能混凝土剪力连接件的外径大于安装孔道(4)的内径，且薄壁钢管(1)的外径小于安装孔道(4)的内径。本发明专利技术具有加工简单、装配简便、抗剪切滑移刚度大、延性好等优势。

A Shear Connector of Super High Performance Concrete Constrained by Thin-walled Steel Tubes

The invention discloses a thin-walled steel tube confined ultra-high performance concrete shear connector, which is characterized in that the thin-walled steel tube (1) is filled with ultra-high performance concrete (2) and vulcanized rubber layer (3) is attached to the outer surface of the thin-walled steel tube (1); the outer diameter of the thin-walled steel tube confined ultra-high performance concrete shear connector is larger than the inner diameter of the installation channel (4), and the outer diameter of the thin-walled steel tube (1) is smaller. The inner diameter of the installation channel (4). The invention has the advantages of simple processing, simple assembly, large shear slip stiffness and good ductility.

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁钢管约束超高性能混凝土剪力连接件
本专利技术涉及一种适用于装配式竹木-混凝土组合梁的剪力连接件，属于土木工程中的现代竹木结构领域。
技术介绍
在装配式竹木-混凝土组合梁中，上部预制混凝土板和下部竹木梁通过中间的剪力连接件组合在一起，实现共同工作。目前，剪力连接件的装配式方式主要有三种：一种是在混凝土板的预制过程中，连接件以预埋的方式锚固在混凝土板中，然后在施工现场通过螺栓或钉，将上下两个组件连接起来；第二种是混凝土板中预留安装孔道或预埋木块，然后在现场采用螺钉将混凝土板与竹木梁组装成整体；第三种是在混凝土板与竹木梁中都设置安装孔道，采用销杆将两者结合起来。这些剪力连接件存在性能上的不足：对于第一种剪力连接件，连接件的预埋精度受浇筑混凝土板的影响大，导致后期装配误差大，施工效率低；对于第二种剪力连接件，则只能采用销钉，抗剪切刚度低，导致组合梁的组合效应小、承载力低；对于第三种剪力连接件，预留孔道的尺寸与连接件的尺寸要完全吻合，且混凝土板中的孔道与竹木中的孔道在位置上也需要精确对应，此外，剪力连接件本身不具备竖向抗拔能力，需要设计专门的抗拔构造，较为复杂。由此可见，已有的技术对装配式剪力连接件的制作、混凝土板与竹木梁构件的加工、安装孔的定位要求精度高，导致连接件加工复杂，构件加工难度大，装配效率低，或者剪力连接件本身的抗剪刚度低，均存在明显的性能缺陷。因此，开发新型的剪力连接件，成为降低剪力连接件和构件加工难度、提高装配式竹木-混凝土组合构件施工效率和力学性能的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型剪力连接件，这种连接件具有加工简单、装配简便、抗剪切滑移刚度大、延性好等优势。本专利技术的技术方案为：一种薄壁钢管约束超高性能混凝土剪力连接件，其特征在于：薄壁钢管的内部填充超高性能混凝土，并在薄壁钢管的外表面附着硫化橡胶层；所述薄壁钢管约束超高性能混凝土剪力连接件的外径大于安装孔道的内径，且薄壁钢管的外径小于安装孔道的内径。所述的安装孔道，其特征在于：为等直径孔，贯穿预制混凝土板中的预埋竹木块，并深入竹木梁中。与现有剪力连接件相比较，本专利技术的优点在于：(1)生产工艺简单，精度高。在薄壁钢管约束超高性能混凝土剪力连接件中，薄壁钢管为工业化的标准件，尺寸精准，不需要二次加工；其内部填充超高性能混凝土，不需要的模具和特殊设备；其外侧附硫化橡胶层的工艺非常成熟、简单，考虑到硫化橡胶层具有良好的变形能力，装配中对其厚度的精度要求低。因此，该剪力连接件的制作工艺简单。(2)对安装孔道精度要求很低，装配方便。一方面，剪力连接件表面附着的硫化橡胶层具有良好的弹性变形性能好，能有效适应安装孔道的误差；另一方面，硫化橡胶层有效增大了剪力连接件与安装孔道内壁的摩擦力，形成可靠的竖向抗拔措施，防止组合梁在受力过程中，出现预制混凝土板与竹木梁竖向分离的情况，因而不需要另外设置竖向抗拔构造。在装配过程中，剪力连接件通过简单的锤击方式即可插入安装孔道内，十分方便。(3)力学性能好。薄壁钢管本身具有很高的强度及变形性能，且对内部填充的超高性能混凝土具有约束效应，有效提高了超高性能混凝土的抗剪强度与变形能力，使得钢管和超高性能混凝土能够协同受力，剪力连接件同时具备高刚度与高延性。综合来看，本专利技术提出薄壁钢管约束超高性能混凝土剪力连接件，克服了已有技术的不足，加工简单，装配简便，力学性能好，具有良好的应用前景。附图说明图1是薄壁钢管约束超高性能混凝土剪力连接件的纵向剖面示意图；图2是薄壁钢管约束超高性能混凝土剪力连接件的横截面示意图；图3是薄壁钢管约束超高性能混凝土剪力连接件的装配示意图；图4是薄壁钢管约束超高性能混凝土剪力连接件的装配横截面示意图。图例说明1为薄壁钢管2为超高性能混凝土3为硫化橡胶层4为安装孔道5为预制混凝土板6为预埋竹木块7为竹木梁具体实施方式本专利技术如附图所示，一种薄壁钢管约束超高性能混凝土剪力连接件，其特征在于：薄壁钢管(1)的内部填充超高性能混凝土(2)，并在薄壁钢管(1)的外表面附着硫化橡胶层(3)；所述薄壁钢管约束超高性能混凝土剪力连接件的外径大于安装孔道(4)的内径，且薄壁钢管(1)的外径小于安装孔道(4)的内径；安装孔道(4)为等直径孔，贯穿预制混凝土板(5)中的预埋竹木块(6)，并深入竹木梁(7)中。如图1、图2、图3和图4所示。实施时，首先，清洁薄壁钢管(1)的表面，并涂刷橡胶涂料后进行硫化，形成硫化橡胶层(3)；然后，在薄壁钢管(1)内浇筑超高性能混凝土(2)，完成剪力连接件的制作；接下来，将剪力连接件放置在90℃、相对湿度95％以上的环境中进行湿热养护48小时，加速超高性能混凝土(2)的强度发展。现场装配时，将带有预埋竹木块(6)的预制混凝土板(5)放置在竹木梁(7)上，用手动钻机从预埋竹木块(6)顶部向下一次性钻取安装孔道(4)；最后，将剪力连接件插入安装孔道(4)中，并锤击就位，完成现场装配。需要说明的是，在薄壁钢管(1)的内部填充其他类型的水泥基材料或合成高分材料等，以及在薄壁钢管(1)的外侧附着其他类型的弹性材料层，显然也属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄壁钢管约束超高性能混凝土剪力连接件，其特征在于：薄壁钢管(1)的内部填充超高性能混凝土(2)，并在薄壁钢管(1)的外表面附着硫化橡胶层(3)；所述薄壁钢管约束超高性能混凝土剪力连接件的外径大于安装孔道(4)的内径，且薄壁钢管(1)的外径小于安装孔道(4)的内径。

【技术特征摘要】
1.一种薄壁钢管约束超高性能混凝土剪力连接件，其特征在于：薄壁钢管(1)的内部填充超高性能混凝土(2)，并在薄壁钢管(1)的外表面附着硫化橡胶层(3)；所述薄壁钢管约束超高性能混凝土剪力连接件的外径大...

【专利技术属性】
技术研发人员：单波，李天宇，肖岩，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43