一种应用于装配式钢-开孔预制混凝土板组合梁中的并列异形PBL剪力连接系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种应用于装配式钢

【技术实现步骤摘要】
一种应用于装配式钢
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开孔预制混凝土板组合梁中的并列异形PBL剪力连接系统


[0001]本技术涉及桥梁工程领域，具体涉及一种应用于装配式钢
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开孔预制混凝土板组合梁中的并列异形PBL剪力连接系统。

技术介绍

[0002]钢
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混凝土组合梁因能将两种材料的优势结合起来、自重小、强度大、抗震性能强、耐久性高等优点广泛运用于桥梁、高层建筑等领域。近年来，随着国家对建筑工业化的一系列政策要求的发布，装配式钢
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混凝土组合结构以其高质量，高效率生产，便捷运输，快速安装等优点在组合结构中脱颖而出。装配式钢
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开孔预制板组合梁作为其中的代表，由钢梁、连接件、开孔预制混凝土板以及填孔料组成，因其兼具组合结构和装配式结构的优点，得到了越来越广泛的运用。
[0003]剪力连接件是保证钢和混凝土协同工作的关键部件，具有防止界面过大滑移和分离的作用，使弹性模量不同的钢材和混凝土连接成整体。群钉连接件因其受力机理简单、具有良好的延展性和工艺成熟等优点在装配式钢
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混凝土组合结构中广泛应用。但因其单个圆柱头焊钉承载力低，单组群钉连接件需要的圆柱头焊钉较多，且因群钉效应的存在，进一步扩大了预制混凝土板中预留孔的尺寸，增加了现场湿作业的工作量。同时，过大的预留孔也给预制混凝土板中钢筋的布置造成了一定的困难。
[0004]近些年，开孔钢板剪力连接件(PBL)作为一种刚性连接件具有承载力高、抗疲劳性能好等优点，在高层建筑及桥梁建设中得到推广和应用，尤其在大型桥梁工程中得到广泛的应用。然而，PBL剪力连接件大多需要在梁长范围内全长布置，焊接变形大且贯穿钢筋不易放置，除预留通长的后浇带外，并不适用于装配式钢
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混凝土组合梁。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种应用于装配式钢
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开孔预制混凝土板组合梁中的并列异形PBL剪力连接系统，以克服群钉剪力连接件和开孔钢板剪力连接件的缺陷。
[0006]为实现本技术目的而采用的技术方案是这样的，一种应用于装配式钢
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开孔预制混凝土板组合梁中的并列异形PBL剪力连接系统，包括钢梁、开孔预制混凝土板、并列异形PBL剪力连接件和填孔料。
[0007]所述钢梁上焊接有并列异形PBL剪力连接件，位于钢梁上方的开孔预制混凝土板在并列异形PBL剪力连接件对应的位置开设有预留孔。
[0008]所述并列异形PBL剪力连接件安装在预留孔内，并列异形PBL剪力连接件包括若干异形钢板和三根贯穿钢筋。
[0009]N个相互平行的所述异形钢板焊接到钢梁的上翼缘，N个异形钢板沿钢梁上翼缘的宽度方向等间距布置，异形钢板的平面法线与钢梁的长度方向垂直，N为大于等于2的自然数。
[0010]所述异形钢板开设有圆孔和三个缺口，一个缺口位于异形钢板的上边缘，另两个缺口分别位于异形钢板的两个侧边缘。
[0011]一根所述贯穿钢筋依次穿过N个异形钢板上的圆孔，另外两根贯穿钢筋分别搁置在异形钢板两侧边缘的缺口上。
[0012]所述预留孔内现浇有填孔料，异形钢板和贯穿钢筋被包覆在填孔料内，填孔料填充到圆孔和缺口的缝隙中形成混凝土榫。
[0013]进一步，所述异形钢板的边缘包括直线段a、直线段b、圆弧段c、圆弧段d、直线段e、圆弧段f、直线段g、圆弧段h、直线段i、圆弧段j、直线段k、圆弧段m、圆弧段n和直线段p。
[0014]所述直线段a为异形钢板的下边缘且呈水平状，直线段a的两端分别与直线段b的下端以及直线段p的下端连接，直线段b与直线段p均呈竖直状。
[0015]所述直线段b的上端与圆弧段c的上端连接，圆弧段c的下端与圆弧段d的下端连接，圆弧段d的上端与直线段e的下端连接，直线段e的上端与圆弧段f的下端连接，圆弧段f的上端与水平的直线段g连接，直线段g与圆弧段h连接，圆弧段h与水平的直线段i连接，直线段i与圆弧段j的上端连接，圆弧段j的下端与直线段k的上端连接，直线段k的下端与圆弧段m的上端连接，圆弧段m的下端与圆弧段n的上端连接，圆弧段n的下端与直线段p的上端连接。
[0016]所述异形钢板的竖向平分面记为平面S，异形钢板上边缘的缺口记为缺口Ⅰ，异形钢板两个侧边缘的缺口分别记为缺口Ⅱ和缺口Ⅲ。
[0017]所述圆孔的圆心位于平面S上，呈半圆弧的圆弧段h为缺口Ⅰ，平面S穿过圆弧段h的圆心。所述圆弧段c、圆弧段d和直线段e连接形成缺口Ⅱ，直线段k、圆弧段m和圆弧段n连接形成缺口Ⅲ，缺口Ⅱ和缺口Ⅲ关于平面S对称。
[0018]所述直线段b和直线段p关于平面S对称，圆弧段f和圆弧段j关于平面S对称，直线段g和直线段i关于平面S对称。
[0019]进一步，所述异形钢板的厚度为t，6mm≤t≤16mm，相邻异形钢板的间距记为x，最外侧的异形钢板到钢梁上翼缘边缘的距离记为y，x≥3t，y≥3t。
[0020]进一步，所述贯穿钢筋直径记为q，8mm≤q≤20mm，贯穿钢筋端部伸出最外侧异形钢板的长度为u，u≥0.5x，长度u满足混凝土保护层厚度的要求。
[0021]进一步，所述异形钢板采用激光或等离子切割下料。
[0022]进一步，所述预留孔呈楔形或碗形，预留孔孔壁到并列异形PBL剪力连接件的最小距离满足最小保护层厚度要求。
[0023]进一步，所述填孔料为普通混凝土、高强砂浆或超高性能混凝土。
[0024]本技术的有益效果在于：
[0025]1.本技术的应用于装配式钢
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开孔预制混凝土板组合梁中的并列异形PBL剪力连接系统，可以将PBL类型剪力连接件应用于装配式组合结构中，且能避免传统PBL剪力间接件通长焊缝带来的一系列问题；
[0026]2.本技术的应用于装配式钢
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开孔预制混凝土板组合梁中的并列异形PBL剪力连接系统，可额外考虑异形钢板侧边端承力及多个凹槽对抗剪承载力的贡献，增大了连接件与混凝土的接触面积，减少了应力集中，改善了其工作性能；
[0027]3.本技术的应用于装配式钢
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开孔预制混凝土板组合梁中的并列异形PBL剪
力连接系统，可大幅度改善应用传统群钉连接件造成的预留孔大、布筋困难等问题；
[0028]4.在加工本技术的异形钢板时，可以充分利用原材料进行切割下料，最大限度地节省材料。
附图说明
[0029]图1为本技术系统的剖切三维图；
[0030]图2为开孔预制混凝土板透视图；
[0031]图3为并列异形PBL剪力连接件三维图；
[0032]图4为异形钢板三维图；
[0033]图5为异形钢板平面图；
[0034]图6为异形钢板尺寸图；
[0035]图7为异形钢板的下料示意图。
[0036]图中：钢梁1、开孔预制混凝土板2、预留孔201、并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于装配式钢
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开孔预制混凝土板组合梁中的并列异形PBL剪力连接系统，其特征在于：包括钢梁(1)、开孔预制混凝土板(2)、并列异形PBL剪力连接件(3)和填孔料(4)；所述钢梁(1)上焊接有并列异形PBL剪力连接件(3)，位于钢梁(1)上方的开孔预制混凝土板(2)在并列异形PBL剪力连接件(3)对应的位置开设有预留孔(201)；所述并列异形PBL剪力连接件(3)安装在预留孔(201)内，并列异形PBL剪力连接件(3)包括若干异形钢板(301)和三根贯穿钢筋(302)；N个相互平行的所述异形钢板(301)焊接到钢梁(1)的上翼缘，N个异形钢板(301)沿钢梁(1)上翼缘的宽度方向等间距布置，异形钢板(301)的平面法线与钢梁(1)的长度方向垂直，N为大于等于2的自然数；所述异形钢板(301)开设有圆孔(401)和三个缺口(402)，一个缺口(402)位于异形钢板(301)的上边缘，另两个缺口(402)分别位于异形钢板(301)的两个侧边缘；一根所述贯穿钢筋(302)依次穿过N个异形钢板(301)上的圆孔(401)，另外两根贯穿钢筋(302)分别搁置在异形钢板(301)两侧边缘的缺口(402)上；所述预留孔(201)内现浇有填孔料(4)，异形钢板(301)和贯穿钢筋(302)被包覆在填孔料(4)内，填孔料(4)填充到圆孔(401)和缺口(402)的缝隙中形成混凝土榫。2.根据权利要求1所述的一种应用于装配式钢
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开孔预制混凝土板组合梁中的并列异形PBL剪力连接系统，其特征在于：所述异形钢板(301)的边缘包括直线段a、直线段b、圆弧段c、圆弧段d、直线段e、圆弧段f、直线段g、圆弧段h、直线段i、圆弧段j、直线段k、圆弧段m、圆弧段n和直线段p；所述直线段a为异形钢板(301)的下边缘且呈水平状，直线段a的两端分别与直线段b的下端以及直线段p的下端连接，直线段b与直线段p均呈竖直状；所述直线段b的上端与圆弧段c的上端连接，圆弧段c的下端与圆弧段d的下端连接，圆弧段d的上端与直线段e的下端连接，直线段e的上端与圆弧段f的下端连接，圆弧段f的上端与水平的直线段g连接，直线段g与圆弧段h连接，圆弧段h与水平的直线段i连接，直线段i与圆弧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宣鼎，钟国辉，周绪红，刘界鹏，廖岳，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：新型
国别省市：