缓粘结剪力钉、钢混组合梁及其施工方法技术

本发明专利技术提供一种缓粘结剪力钉，包括套筒和螺柱焊钉，套筒包括筒体和上盖，筒体和上盖围合成收容腔，收容腔内填充有缓粘胶粘剂，螺柱焊钉包括与钢结构焊接的焊接部和伸入筒体内被缓粘胶粘剂包覆的包覆部，包覆部封堵筒体。本发明专利技术还提供一种钢混组合梁，包括钢结构、混凝土板、若干预应力钢绞线和上述的若干缓粘结剪力钉，各所述预应力钢绞线张拉于混凝土板内，所述钢结构支撑混凝土板，各所述缓粘结剪力钉焊接在钢结构上且均浇筑于混凝土板内。本发明专利技术还提供一种钢混组合梁的施工方法，步骤如下：S1、架设钢结构；S2、在钢结构上焊接螺柱焊钉，并安装缓粘结剪力钉套筒；S3、在钢结构上浇筑混凝土板；S4、张拉负弯矩区预应力；S5、待缓粘胶粘剂固化。

【技术实现步骤摘要】
缓粘结剪力钉、钢混组合梁及其施工方法
本专利技术涉及钢混凝土组合梁领域，尤其涉及一种缓粘结剪力钉、钢混组合梁及其施工方法。
技术介绍
抗剪连接件是钢混组合梁中保证钢和混凝土共同工作的关键元件。剪力钉是目前常用的抗剪连接件，其主要作用是抵抗钢梁和混凝土梁之间的剪(剪力)和拔(掀起)。而负弯矩区的混凝土部分可能会产生拉应力，导致混凝土板开裂，影响桥梁使用的耐久性。通常在负弯矩区施加预应力等措施控制裂缝，但钢梁通过组合作用吸收了部分预应力，降低了预应力的导入度。因此，如何增加组合梁负弯矩区的预应力导入度，从而控制混凝土拉应力在允许的范围，成为钢混组合梁桥梁设计的关键。目前采用后结合预应力混凝土桥面板和抗拔不抗剪连接件两种技术解决预应力施加效率的问题。后结合预应力混凝土桥面板是采用先张法或后张法预制混凝土桥面板，待预应力张拉后将预应力混凝土桥面板与钢梁组合。钢梁上翼缘栓钉连接件采用新颖的集束式布置方式(常规为均布式布置)，预制桥面板在钢梁剪力钉所在位置(钉群)挖空形成预留槽或后浇接缝，待预制板安装后，在预留孔或后浇接缝处灌注高强砂浆使钢梁与混凝土预制板组合。该方法可以对负弯矩混凝土板有效施加预应力，但由于接缝多，施工工序复杂，桥面板的整体性不如一次浇筑的效果好。抗拔不抗剪连接件为一种特殊形式的剪力钉，为焊接在钢梁翼缘上的螺杆和螺帽及外套其周围的EVA泡棉组成。由于泡沫塑料的刚度相对于钢材及混凝土可忽略，泡沫塑料允许连接件在纵向发生滑动，而螺帽(比普通焊钉的柱头尺寸大)与混凝土接触部分可约束下部混凝土，保证一定的抗拔力，从而在一定滑移变形范围内形成抗拔不抗剪的工作机制，在预应力张拉时，混凝土被压缩，这种特殊剪力钉保证了预应力的导入度。混凝土板参与现浇施工，整体性好，由于泡沫塑料的阻隔作用，负弯矩区的混凝土和钢梁不能组合参与受力，较使用常规的栓钉，负弯矩区截面刚度有一定的折减，抗弯承载力有削弱。目前申请号201910483375.0的中国专利公开了一种缓粘结焊钉，其用于钢-混凝土组合梁中作为剪力连接件。该专利所采用的缓粘结焊钉为在焊钉焊接后在焊钉上裹上一层缓粘结剂，再在每根焊钉上套接纵向分成两半的护套。该缓粘结焊钉构造型式无法保障因缓粘结剂的流动性而带来的现场施工时的缓粘结剂滴落及底部渗漏问题，缓粘结剂需在施工现场涂覆在焊钉上，该施工过程繁琐，且容易出现缓粘结剂不饱满的现象，缓粘结剂不饱满时则无法最终保障组合结构的受力性能。浇筑混凝土施工时在混凝土的冲击力作用下，该种缓粘结焊钉外部护套和焊钉的相对位置会出现错位，这样会导致缓粘结功能失效，工程质量无法保证。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之缺陷，提供一种构造型式合理、受力性能突出、适应性广、操作方便灵活、经济性优异的缓粘结剪力钉，该缓粘结剪力钉既保证了钢板和混凝土真正组合受力，又解决了钢混组合梁负弯矩混凝土预应力导入度降低的问题。本专利技术是这样实现的：本专利技术提供一种缓粘结剪力钉，包括套筒和螺柱焊钉，所述套筒包括筒体和上盖，所述筒体和上盖围合成收容腔，所述收容腔内填充有缓粘胶粘剂，所述螺柱焊钉包括与钢结构焊接的焊接部和伸入筒体内被缓粘胶粘剂包覆的包覆部，所述包覆部封堵所述筒体。作为优选，所述套筒还包括螺母，所述螺母固定安装于筒体内，所述螺柱焊钉包括与钢结构焊接的螺钉头和伸入筒体内且封堵筒体的螺钉柱，所述螺钉柱与所述螺母螺纹连接，所述缓粘胶粘剂包覆所述螺钉柱。作为优选，所述筒体呈T型结构，所述筒体包括筒体头部和筒体杆部，所述筒体头部设有环形的螺母安装板，所述螺母位于筒体头部且固定支承于所述螺母安装板上。作为优选，所述筒体杆部的孔径沿远离筒体头部的方向渐缩。作为优选，所述筒体杆部的外壁上设有凹凸肋纹或波纹。作为优选，所述筒体、上盖和螺母固定板均为聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯的注塑件。作为优选，所述上盖和筒体螺纹连接，所述上盖位于筒体的顶部。作为优选，所述筒体供螺柱焊钉伸入的端面厚度小于筒体的壁厚，且所述筒体供螺柱焊钉伸入的端面向筒体内部凹陷。本专利技术还提供一种钢混组合梁，包括钢结构、混凝土板和若干预应力钢绞线，各所述预应力钢绞线张拉于混凝土板内，所述钢结构支撑混凝土板，所述钢混组合梁还包括上述的若干缓粘结剪力钉，各所述缓粘结剪力钉焊接在钢结构上且均浇筑于混凝土板内。本专利技术还提供一种钢混组合梁的施工方法，包括如下步骤：S1、架设预制的钢结构；S2、在钢结构上焊接螺柱焊钉，并安装缓粘结剪力钉套筒；S3、在钢结构上浇筑混凝土板；S4、当混凝土板达到一定强度后开始张拉负弯矩区预应力；S5、完成施工，待缓粘胶粘剂固化，钢混组合梁投入使用。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术中的缓粘胶粘剂和套筒的材料属性，以及本专利技术中缓粘结剪力钉的构造形式均有效保证了钢板和混凝土真正组合受力，同时解决了钢混组合梁负弯矩混凝土预应力导入度降低的问题。2、本专利技术提供的缓粘结剪力钉不需要现场给焊钉涂覆缓粘胶粘剂，避免了现场施工的繁琐工序。本专利技术提供的缓粘结剪力钉密封性好，不会出现缓粘胶粘剂流淌、滴落的问题，缓粘胶粘剂在套筒内填充得足够饱满密实，既能保证缓粘胶粘剂固化前有效施加预应力，又能保证缓粘胶粘剂固化后钢混组合结构的受力性能。3、本缓粘结剪力钉采用了螺柱焊钉和螺母通过螺纹连接进行组装的结构(未采用常见的圆柱头焊钉的结构)，减少了现场施工的人工操作步骤，使其在工程应用中方便、快捷，令大规模使用成为可能。本缓粘结剪力钉构造型式新颖，施工方便简便，施工质量可靠，螺柱焊钉和螺母通过螺纹连接，可有效杜绝浇筑混凝土时的混凝土的冲击力导致缓凝结剪力钉套筒产生错位的情况。4、筒体内部空腔带锥度，锥体外塑料带实心肋痕，在缓粘胶粘剂固化后锥度、肋痕和螺母一起提供抗拔力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的缓粘结剪力钉的剖面图；图2为本专利技术实施例提供的套筒的剖面图；图3为本专利技术实施例提供的缓粘结剪力钉的布置示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-图3，本专利技术实施例一提供一种缓粘结剪力钉，包括套筒1和螺柱焊钉2，所述套筒1包括筒体3和上盖4，所述上盖4和筒体3螺纹连接，所述上盖4位于筒体3的顶部，所述筒体3和上盖4围合成收容腔，所述收容腔内填充有缓粘胶粘剂5，所述螺柱焊钉2包括与钢结构6焊接的焊接部和伸入筒体3内被缓粘胶粘剂5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缓粘结剪力钉，其特征在于：包括套筒和螺柱焊钉，所述套筒包括筒体和上盖，所述筒体和上盖围合成收容腔，所述收容腔内填充有缓粘胶粘剂，所述螺柱焊钉包括与钢结构焊接的焊接部和伸入筒体内被缓粘胶粘剂包覆的包覆部，所述包覆部封堵所述筒体。/n

【技术特征摘要】
1.一种缓粘结剪力钉，其特征在于：包括套筒和螺柱焊钉，所述套筒包括筒体和上盖，所述筒体和上盖围合成收容腔，所述收容腔内填充有缓粘胶粘剂，所述螺柱焊钉包括与钢结构焊接的焊接部和伸入筒体内被缓粘胶粘剂包覆的包覆部，所述包覆部封堵所述筒体。


2.如权利要求1所述的缓粘结剪力钉，其特征在于：所述套筒还包括螺母，所述螺母固定安装于筒体内，所述螺柱焊钉包括与钢结构焊接的螺钉头和伸入筒体内且封堵筒体的螺钉柱，所述螺钉柱与所述螺母螺纹连接，所述缓粘胶粘剂包覆所述螺钉柱。


3.如权利要求2所述的缓粘结剪力钉，其特征在于：所述筒体呈T型结构，所述筒体包括筒体头部和筒体杆部，所述筒体头部设有环形的螺母安装板，所述螺母位于筒体头部且固定支承于所述螺母安装板上。


4.如权利要求3所述的缓粘结剪力钉，其特征在于：所述筒体杆部的孔径沿远离筒体头部的方向渐缩。


5.如权利要求3所述的缓粘结剪力钉，其特征在于：所述筒体杆部的外壁上设有凹凸肋纹或波纹。


6.如权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟超，陈致淳，盛康，李俊，胡振，吴转琴，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42