本發(fā)明涉及鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)領域，具體是一種鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu)的連接件及其構(gòu)成的組合梁。

背景技術(shù)：

鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu)是基于鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展起來的一種性能優(yōu)化的結(jié)構(gòu)形式，通過合理的設計，這種結(jié)構(gòu)形式能夠充分發(fā)揮鋼材抗拉和混凝土抗壓的材料特性，以得到顯著的經(jīng)濟效益，因此在工程中得到日益廣泛的應用。

在鋼和混凝土構(gòu)件之間設置連接件是保證兩者能夠一起協(xié)同工作的關鍵，能夠有效阻止鋼梁和混凝土面板之間的相對滑移和分離。一直以來，研究人員為尋找一種使鋼和混凝土共同工作的可靠方式，對各種連接件進行了大量的試驗和研究，其中包括彎筋連接件、型鋼連接件、栓釘連接件等。由于栓釘連接件在設置時不需要考慮受力方向，再加上其施工規(guī)范化和可靠性高，目前已成為國內(nèi)外鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu)中較常用的連接件形式。開孔鋼板連接件作為一種之后發(fā)展的連接件，主要依靠孔洞中的混凝土榫和鋼筋來抵抗縱向剪力流，較栓釘而言，具有承載力高、剛度大、抗疲勞性能好和施工方便等優(yōu)點，因此被逐漸應用于荷載較大和抗疲勞要求高的組合結(jié)構(gòu)當中。

現(xiàn)有的開孔鋼板連接件普遍類似于中國專利公開號cn101736691a公開的發(fā)明創(chuàng)造名稱為“frp加肋折形板材-混凝土組合橋面板”中所述的結(jié)構(gòu)，其通過在肋板上鉆設圓孔并貫穿加強鋼筋以取得較高的承載性能。然而，現(xiàn)有的開孔鋼板連接件的開孔為封閉的，在布置貫穿鋼筋時往往會增加施工的難度和工作量，施工效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu)的連接件，其應用時便于搭接鋼筋，能提升施工效率。本發(fā)明還公開了上述鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu)的連接件構(gòu)成的組合梁。

本發(fā)明的目的主要通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu)的連接件，包括底板和鋼筋定位機構(gòu)，所述鋼筋定位機構(gòu)包括腹板、翼緣板及鋼筋支承塊，所述底板水平設置，所述腹板豎直設置且其下端固定于底板上端面，所述翼緣板設于底板上方且與底板平行；所述翼緣板一端固定連接于腹板側(cè)壁上，翼緣板的底部構(gòu)成有定位缺口，所述鋼筋支承塊嵌入定位缺口內(nèi)且其一端與翼緣板固定連接，鋼筋支承塊另一端與定位缺口的側(cè)壁之間形成有鋼筋嵌入口；所述鋼筋支承塊與底板之間的區(qū)域為第一鋼筋擱置區(qū)域，鋼筋支承塊上方的定位缺口內(nèi)區(qū)域為第二鋼筋擱置區(qū)域。本發(fā)明的連接件應用時，將上層橫向鋼筋依次通過翼緣板與底板之間區(qū)域、鋼筋支承塊與底板之間區(qū)域、以及鋼筋嵌入口后放置在鋼筋支承塊上，將下層橫向鋼筋通過翼緣板與底板之間區(qū)域后，放置在鋼筋支承塊與底板之間區(qū)域的底板上，以實現(xiàn)上下層橫向鋼筋的布設。

進一步的，所述鋼筋定位機構(gòu)的數(shù)量為多個，多個鋼筋定位機構(gòu)在橫向上順次排布。如此，本發(fā)明的連接件應用時能支承定位多根上層橫向鋼筋和多根下層橫向鋼筋，在組合梁的構(gòu)造時更加便捷。

進一步的，所述鋼筋定位機構(gòu)包括兩塊翼緣板和兩塊鋼筋支承塊，兩塊翼緣板分別連接于腹板的兩側(cè)，每塊翼緣板對應連接一塊鋼筋支承塊。

為了提升本發(fā)明連接件的結(jié)構(gòu)強度，進一步的，所述底板、腹板、翼緣板及鋼筋支承塊四者集成為一體。

進一步的，所述定位缺口為矩形缺口，且定位缺口兩個拐角處構(gòu)成圓弧倒角；所述底板與腹板之間的拐角為圓弧倒角。本發(fā)明通過在拐角處形成圓弧倒角，能進一步提升本發(fā)明的結(jié)構(gòu)強度。

本發(fā)明基于上述一種鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu)的連接件構(gòu)成的第一種實施方式的組合梁，還包括工字鋼梁、上層橫向鋼筋、下層橫向鋼筋及混凝土板，所述連接件固定在工字鋼梁的上翼緣板上，所述上層橫向鋼筋穿過連接件的第二鋼筋擱置區(qū)域且由鋼筋支承塊支承，所述下層橫向鋼筋穿過連接件的第一鋼筋擱置區(qū)域且由底板支承；所述混凝土板包裹連接件、上層橫向鋼筋及下層橫向鋼筋。

進一步的，所述工字鋼梁的數(shù)量為兩個以上，每個工字鋼梁的上翼緣板上均固定兩個以上并排設置的連接件，所述上層橫向鋼筋穿過所有連接件的第二鋼筋擱置區(qū)域，所述下層橫向鋼筋穿過所有連接件的第一鋼筋擱置區(qū)域。

本發(fā)明基于上述的一種鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu)的連接件構(gòu)成的第二種實施方式的組合梁，還包括t字鋼梁、上層橫向鋼筋、下層橫向鋼筋及混凝土板，所述連接件固定在t字鋼梁的t字鋼腹板上，所述上層橫向鋼筋穿過連接件的第二鋼筋擱置區(qū)域且由鋼筋支承塊支承，所述下層橫向鋼筋穿過連接件的第一鋼筋擱置區(qū)域且由底板支承；所述混凝土板包裹連接件、上層橫向鋼筋及下層橫向鋼筋。采用第二種實施方式的組合梁時，由于取消了工字形截面鋼梁的上翼緣板，將連接件直接切割成型于鋼梁的t字鋼腹板上，可減少鋼材的用量，從而降低工程造價。

進一步的，所述t字鋼梁的數(shù)量為兩個以上，每個t字鋼梁的t字鋼腹板上均固定有連接件，所述上層橫向鋼筋穿過所有連接件的第二鋼筋擱置區(qū)域，所述下層橫向鋼筋穿過所有連接件的第一鋼筋擱置區(qū)域。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：(1)本發(fā)明應用時，混凝土板中的受力鋼筋可直接擱置于連接件的底部和鋼筋支承塊上，避免了在傳統(tǒng)開孔鋼板連接件封閉空洞中布置鋼筋時，耗費過多的資源，以達到降低施工難度，節(jié)省操作時間，提高施工效率。

(2)本發(fā)明的連接件具有較高的抗剪、抗拔承載力和抗疲勞性能，將其應用到組合梁中，能保證混凝土板和鋼梁的有效連接。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明所述連接件的一個具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中連接件固定于工字鋼梁上的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中連接件固定于t字鋼梁上的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖2所述結(jié)構(gòu)放置上、下層橫向鋼筋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖3所述結(jié)構(gòu)放置上、下層橫向鋼筋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明所述組合梁一個具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標記及對應的零部件名稱：1、連接件，101、底板，102、腹板，103、翼緣板，104、鋼筋支承塊，2、上層橫向鋼筋，3、下層橫向鋼筋，4、混凝土板，5、工字鋼梁，6、t字鋼梁。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1：

如圖1所示，一種鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu)的連接件，包括底板101和鋼筋定位機構(gòu)，其中，鋼筋定位機構(gòu)包括腹板102、翼緣板103及鋼筋支承塊104，本實施例的底板101水平設置，腹板102豎直設置且其下端固定于底板101上端面，翼緣板103設于底板101上方且與底板101平行。本實施例的翼緣板103一端固定連接于腹板102側(cè)壁上，翼緣板103的底部構(gòu)成有定位缺口，鋼筋支承塊104嵌入定位缺口內(nèi)且其一端與翼緣板103固定連接，鋼筋支承塊104另一端與定位缺口的側(cè)壁之間形成有鋼筋嵌入口。本實施例的鋼筋支承塊104與底板101之間的區(qū)域為第一鋼筋擱置區(qū)域，鋼筋支承塊104上方的定位缺口內(nèi)區(qū)域為第二鋼筋擱置區(qū)域。本實施例在具體設置時，鋼筋定位機構(gòu)的數(shù)量為多個，多個鋼筋定位機構(gòu)在橫向上順次排布。本實施例中鋼筋定位機構(gòu)包括兩塊翼緣板103和兩塊鋼筋支承塊104，兩塊翼緣板103分別連接于腹板102的兩側(cè)，每塊翼緣板103對應連接一塊鋼筋支承塊104。

為了提升本實施例的結(jié)構(gòu)強度，本實施例的底板101、腹板102、翼緣板103及鋼筋支承塊104四者集成為一體。本實施例的定位缺口為矩形缺口，且定位缺口兩個拐角處構(gòu)成圓弧倒角；本實施例的底板101與腹板102之間的拐角為圓弧倒角。本實施例在具體制造連接件1時，采用一塊矩形鋼板剔除異形部分加工制作而成。

本實施例的連接件1較常用的栓釘連接件具有更大的抗剪剛度，能提供更高的抗剪承載力和更優(yōu)良的抗疲勞性能，可以在保證混凝土板和鋼梁有效連接的同時，提高組合結(jié)構(gòu)的耐久性能；由于其施工便捷，可以很大程度上節(jié)約人力和物力，降低造價，具有良好的社會效益。本實施例可以避免在并排布置的傳統(tǒng)開孔鋼板的封閉式孔洞中穿插鋼筋，而是直接將鋼筋放置于連接件的底板上和鋼筋支承塊104上，可以保證與設計圖紙的一致性，減少鋼筋位置錯動，提高施工效率。

基于上述一種鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu)的連接件構(gòu)成的組合梁，還包括工字鋼梁5、上層橫向鋼筋2、下層橫向鋼筋3及混凝土板4，其中，連接件1固定在工字鋼梁5的上翼緣板上，上層橫向鋼筋2穿過連接件1的第二鋼筋擱置區(qū)域且由鋼筋支承塊104支承，下層橫向鋼筋3穿過連接件1的第一鋼筋擱置區(qū)域且由底板101支承?；炷涟?包裹連接件1、上層橫向鋼筋2及下層橫向鋼筋3，其中，混凝土板4可采用普通混凝土或高性能混凝土。本實施例組合梁的工字鋼梁5為工字形截面，連接件1沿縱向直接焊接于工字鋼梁5的上翼緣板上。

本實施例在具體設置時，將鋼筋支承塊104的長度設置為與上層橫向鋼筋2的直徑相等，上層橫向鋼筋2可依靠翼緣板103內(nèi)壁的支撐避免發(fā)生錯位，以保證鋼筋位置與設計圖紙的一致性，同時其還可作為下層橫向鋼筋3布置位置參考。

本實施例在具體設置時，工字鋼梁5的數(shù)量為兩個以上，每個工字鋼梁5的上翼緣板上均固定兩個以上并排設置的連接件1，上層橫向鋼筋2穿過所有連接件1的第二鋼筋擱置區(qū)域，所述下層橫向鋼筋3穿過所有連接件1的第一鋼筋擱置區(qū)域。本實施例中混凝土板4中上層橫向鋼筋2和下層橫向鋼筋3原則上在豎直方向上橫向?qū)R布置，橫向鋼筋的水平位置由連接件1的腹板102寬度和相鄰連接件單元的間距控制，可以等間距或不等間距布置，上、下層橫向鋼筋的間距由翼緣板的高度確定。本實施例的組合梁中混凝土板4的保護層厚度由底板101的高度控制，底板101高度與混凝土板4的保護層厚度相同，在綁扎鋼筋時可以省去混凝土保護層墊塊，可以縮短施工時間，并且有效保證混凝土保護層厚度的均勻性。

本實施例的連接件1應用于組合梁，其施工步驟如下：

步驟一：根據(jù)混凝土板4中橫向鋼筋的水平間距確定相鄰連接件的間距；根據(jù)上、下層橫向鋼筋的垂直間距確定翼緣板103的高度；根據(jù)上層橫向鋼筋的最大直徑確定鋼筋支承塊104的長度，原則上兩者在數(shù)值上相等；并根據(jù)鋼筋的混凝土保護層厚度確定底板101的高度。

步驟二：在加工廠準備若干條狀矩形鋼板，將每塊鋼板按照連接件1幾何輪廓進行切割，去除異形部分，得到所需的連接件1，最后將其焊接于工字鋼梁5的上翼緣板上；連接件1的數(shù)量由工字鋼梁5和混凝土板4之間的剪力大小來確定。

步驟三：鋼梁運送至施工現(xiàn)場后，先將下層橫向鋼筋3布置于鋼筋支承塊104的下方，與鋼筋支承塊104在豎直方向上對齊，綁扎下層縱向鋼筋，隨后在鋼筋支承塊104上放置上層橫向鋼筋，綁扎上層縱向鋼筋，最終形成上下兩層鋼筋網(wǎng)。

步驟四：鋼筋位置檢查無誤后，方可澆筑混凝土板4，待混凝土達到齡期后形成混凝土板和鋼梁之間的有效連接。

實施例2：

本實施例與實施例1的區(qū)別在于本實施例提供了另一種組合梁，本實施例的組合梁的結(jié)構(gòu)如下：本實施例還包括t字鋼梁6、上層橫向鋼筋2、下層橫向鋼筋3及混凝土板4，其中，連接件1固定在t字鋼梁6的t字鋼腹板上，上層橫向鋼筋2穿過連接件1的第二鋼筋擱置區(qū)域且由鋼筋支承塊104支承，下層橫向鋼筋3穿過連接件1的第一鋼筋擱置區(qū)域且由底板101支承；混凝土板4包裹連接件1、上層橫向鋼筋2及下層橫向鋼筋3。本實施例在具體設置時，t字鋼梁6的數(shù)量為兩個以上，每個t字鋼梁6的t字鋼腹板上均固定有連接件1，上層橫向鋼筋2穿過所有連接件1的第二鋼筋擱置區(qū)域，下層橫向鋼筋3穿過所有連接件1的第一鋼筋擱置區(qū)域。本實施例組合梁的t字鋼梁6為t字形截面，較對比文件1的工字鋼梁5去掉了上翼緣板，在加工廠直接將連接件1切割成型于t字鋼梁6的腹板上沿，這種鋼梁可減少鋼材的用量，降低成本。

本實施例在具體制造連接件1時，可直接在t字鋼腹板上切割得到；本實施例的組合梁中混凝土板4的保護層厚度由設計方計算結(jié)果和組合結(jié)構(gòu)的耐久性要求控制。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。