預制組合梁節(jié)段連接結構及其應用
【專利摘要】本發(fā)明涉及預制組合梁節(jié)段連接結構及其應用，連接結構包括：由一塊大拼接板及兩塊小拼接板組成的拼接板組，由至少兩套螺栓副組成的螺栓組，每套螺栓副包括一帶螺紋的螺桿、連接在小拼接板表面的固定螺母、連接在大拼接板表面的緊固螺母以及連接在帶螺紋的螺桿自由端的錨固螺母，預制組合梁節(jié)段連接結構可以應用在組合梁的連接中，包括混凝土預制板、混凝土后澆段及該連接結構。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明降低了制作安裝成本，加快了工程的施工速度，降低了工程的總造價，提高了結構的耐久性。
【專利說明】
預制組合梁節(jié)段連接結構及其應用
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及組合結構領域，尤其是涉及一種預制組合梁節(jié)段連接結構及含連接結構的組合梁。【背景技術】
[0002]組合結構即同一截面或各桿件有兩種或兩種以上材料制作的結構，因其材料利用合理、施工便捷等優(yōu)點，在路橋及建筑領域得以廣泛應用。近年來，組合結構連續(xù)梁因行車舒適、建筑高度小、整體性好等優(yōu)點逐漸代替簡支梁，成為組合結構梁式橋的主要表達形式。
[0003]目前，在鋼與混凝土組合結構中鋼梁接頭部位一般有兩種結構形式，焊接和栓接。 焊接會產生較大的施工誤差；而且會產生殘余應力，對于鋼梁部分的疲勞極為不利。然而栓接結構簡單、連接可靠、施工快捷、裝拆方便。因此，工程中多采用栓接進行鋼梁的連接。
[0004]然而，在鋼與混凝土組合結構中鋼梁接頭部位栓接一般有兩種結構形式，在結構部位不設置剪力連接件和在結構部位的上拼接板上焊接剪力連接件。如果在結構部位不設置剪力連接件，會導致該處鋼與混凝土的結合較弱，鋼梁會承受較大的荷載，使得本來薄弱的連接接頭受力更為不利。如果在接頭部位的上拼接板上焊接剪力連接件，往往會影響到高強螺栓的擰緊操作，導致剪力連接件的布置數(shù)量受到限制。并且在荷載作用下，剪力連接件的受力將直接傳遞至上拼接板，使得上拼接板承受較大的局部荷載，會引起上拼接板的局部掀起或者撬起，掀起或者撬起的杠桿作用會在高強螺栓部位產生較大的作用，可能導致上拼接板與鋼梁直接的脫空，致使兩者直接產生相對的滑動或者錯動。如果結構承受較大的荷載幅或者鋼與混凝土之間承受較大的拉力荷載，接頭部位的剪力連接件會出現(xiàn)疲勞破壞現(xiàn)象。
[0005]因此，開發(fā)一種新型的鋼與混凝土組合梁接頭構造對于保證鋼與混凝土之間的有效連接和提高連接部位的疲勞強度具有十分重要的意義。
【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種預制組合梁節(jié)段連接結構及其應用。
[0007]本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0008]預制組合梁節(jié)段連接結構，包括:
[0009]拼接板組:至少包括一塊大拼接板及兩塊小拼接板，
[0010]螺栓組:至少包括兩套螺栓副，每套螺栓副包括一帶螺紋的螺桿、連接在小拼接板表面的固定螺母、連接在大拼接板表面的緊固螺母以及連接在帶螺紋的螺桿自由端的錨固螺母。
[0011]兩塊小拼接板平行設在鋼梁上翼緣板的下表面，大拼接板設在鋼梁上翼緣板上表面，拼接板組經螺栓組與鋼梁上翼緣板連接。
[0012]所述的帶螺紋的螺桿的自由端有一定長度伸入組合梁混凝土后澆段。
[0013]還包括兩段鋼梁，經螺栓組與拼接板組連接。
[0014]所述的鋼梁為鋼板梁、鋼箱梁或鋼桁梁。
[0015]預制組合梁節(jié)段連接結構的應用，該預制組合梁節(jié)段連接結構與至少兩塊組合梁混凝土預制板、設置在混凝土預制板之間的至少一塊組合梁混凝土后澆段構成組合梁，所述的預制組合梁節(jié)段連接結構連接在組合梁混凝土后澆段底部。
[0016]螺栓組中的螺桿及錨固螺母埋設在所述組合梁混凝土后澆段內。
[0017]所述的組合梁采用以下方法進行施工:
[0018](1)將兩段鋼梁部分通過拼接板組和螺栓組進行拼接；
[0019](2)在螺栓組的自由端安裝錨固螺母；
[0020](3)在組合梁混凝土后澆段中澆筑混凝土，使混凝土包裹住螺栓組的自由端和錨固螺母，進行混凝土的養(yǎng)生并達到預期的強度等級，至此完成預制組合梁節(jié)段的連接。
[0021]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0022]—、該組合梁的拼接連接無需工地焊接，降低了制作安裝成本，加快了工程的施工速度，降低了工程的總造價，提高了結構的耐久性。
[0023]二、通過高強度螺栓副保證組合梁中關鍵受力部位的鋼結構的有效連接，通過高強度螺栓副中具有一定長度的自由端螺桿和錨固螺母保證鋼與混凝土有效連接，相對于其它傳統(tǒng)形式連接構造可以減少組合梁的連接材料用量?！靖綀D說明】
[0024]圖1為實施例1中本發(fā)明的斷面結構示意圖；
[0025]圖2為實施例1中本發(fā)明的立面結構示意圖；
[0026]圖3為實施例2中本發(fā)明的斷面結構示意圖；
[0027]圖4為實施例2中本發(fā)明的立面結構示意圖；
[0028]圖5為實施例3中本發(fā)明的斷面結構示意圖；
[0029]圖6為實施例3中本發(fā)明的立面結構示意圖；
[0030]圖7為實施例4中步驟⑴中的施工結構示意圖；
[0031]圖8為實施4中步驟(1)中的施工結構示意圖；
[0032]圖9為實施例4中步驟(2)中的施工結構示意圖；
[0033]圖10為實施例4中步驟(3)中的施工結構示意圖；
[0034]圖11為實施4中步驟(3)中的施工結構示意圖；【具體實施方式】
[0035]以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明提出的一種預制組合梁節(jié)段連接結構、含該預制組合梁節(jié)段連接結構的組合梁作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0036]實施例1
[0037]結合圖1和圖2對本發(fā)明的具體結構進行說明。預制組合梁節(jié)段連接結構300,其主要用于組合結構連續(xù)梁負彎矩區(qū)，它包括一拼接板組200。拼接板組200包括大拼接板 201和小拼接板202。拼接板組200上設有至少一套能夠與鋼梁連接的高強度螺栓副100。 上述高強度螺栓副100包括一帶螺紋的螺桿101、固定螺母102、緊固螺母103、錨固螺母 104、墊片一 105和墊片二106。其中，墊片一 105位于固定螺母102和小拼接板202之間， 墊片二106位于緊固螺母103和大拼接板201之間。固定螺母102位于鋼梁翼緣的下表面處，帶螺紋的螺桿101的自由端穿過鋼梁的翼緣和拼接板組200的部分埋入混凝土板?；炷涟?、拼接板組200和鋼梁通過高強螺栓連接副100緊密地連接在一起。
[0038]當高強度螺栓副100承受較大拉拔力時，可在埋入混凝土板的帶螺紋的螺桿101 的自由端增設錨固螺母104,以增加高強度螺栓副100的抗拔強度。高強螺栓副100中的螺栓強度等級為8.8級或10.9級，帶螺紋的螺桿101、固定螺母102表面均進行鍍鋅或磷化等處理以增強其防腐能力。
[0039]實施例2:
[0040]結合圖3和圖4對本發(fā)明的具體結構進行說明。預制組合梁節(jié)段連接結構300,大體與實施例1相同，不同之處在于，本實施例的預制組合梁節(jié)段連接結構300還包括至少兩段鋼梁301，拼接板組200通過至少兩套高強度螺栓連接副100與鋼梁301連接。
[0041]鋼梁301為鋼板梁、鋼箱梁或鋼桁梁。除此之外，拼接板組200與鋼梁301的頂板接觸面采用符合摩擦面要求的防腐涂裝體系。
[0042]實施例3
[0043]結合圖5和圖6對本發(fā)明的具體結構進行說明。本實施例為含有預制組合梁節(jié)段連接結構的組合梁400,它包括至少兩塊預制混凝土板402和至少一段混凝土后澆段401， 以及至少一套位于混凝土后澆段401下部的預制組合梁節(jié)段連接結構300。預制組合梁節(jié)段連接結構300中帶螺紋的螺桿101的固定端位于鋼梁301上翼緣底面，帶螺紋的螺桿101 的自由端穿過鋼梁301上翼緣和拼接板組200并埋設于混凝土后澆段401內。拼接板組 200和鋼梁301螺栓孔的制孔精度同高強度螺栓制孔要求，當組合梁400較長時，根據預制混凝土板402和混凝土后澆段401的縱向變形可將螺栓孔適當放大。
[0044]實施例4
[0045]組合梁采用以下方法進行施工:
[0046](1)如圖7 (斷面圖)和圖8 (立面圖)所示，在鋼梁301上安裝拼接板組200和高強度螺栓連接副100 ;
[0047](2)如圖9 (斷面圖)所示，搭設模板500,使模板500的上表面與大拼接板201的上表面平齊，并于模板500上端澆筑混凝土后澆段401 ;
[0048](3)如圖10(斷面圖)和圖11(立面圖)所示，待混凝土板達到設計強度及齡期后，拆除模板，完成組合梁的安裝。
[0049]除此之外，還可以在埋入混凝土后澆段401的帶螺紋的螺桿101的端部增設錨固螺母104,以增加高強螺栓副100的抗拔強度。
[0050]上述描述僅是對本發(fā)明較佳的實施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領域的普通技術人員根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬于權利要求書的保護范圍。
【主權項】
1.預制組合梁節(jié)段連接結構，其特征在于，包括:拼接板組:至少包括一塊大拼接板及兩塊小拼接板，螺栓組:至少包括兩套螺栓副，每套螺栓副包括一帶螺紋的螺桿、連接在小拼接板表 面的固定螺母、連接在大拼接板表面的緊固螺母以及連接在帶螺紋的螺桿自由端的錨固螺 母。2.根據權利要求1所述的預制組合梁節(jié)段連接結構，其特征在于，兩塊小拼接板平行 設在鋼梁上翼緣板的下表面，大拼接板設在鋼梁上翼緣板上表面，拼接板組經螺栓組與鋼 梁上翼板連接。3.根據權利要求1所述的預制組合梁節(jié)段連接結構，其特征在于，所述的帶螺紋的螺 桿的自由端有一定長度伸入組合梁混凝土后澆段。4.根據權利要求1所述的預制組合梁節(jié)段連接結構，其特征在于，還包括兩段鋼梁，經 螺栓組與拼接板組連接。5.根據權利要求1所述的預制組合梁節(jié)段連接結構，其特征在于，所述的鋼梁為鋼板 梁、鋼箱梁或鋼桁梁。6.如權利要求1-5中任一項所述的預制組合梁節(jié)段連接結構的應用，其特征在于，該 預制組合梁節(jié)段連接結構與至少兩塊組合梁混凝土預制板、設置在混凝土預制板之間的至 少一塊組合梁混凝土后澆段構成組合梁，所述的預制組合梁節(jié)段連接結構連接在組合梁混 凝土后澆段底部。7.根據權利要求6所述的預制組合梁節(jié)段連接結構的應用，其特征在于，螺栓組中的 螺桿及錨固螺母埋設在所述組合梁混凝土后澆段內。8.根據權利要求6所述的預制組合梁節(jié)段連接結構的應用，其特征在于，所述的組合 梁采用以下方法進行施工:(1)將兩段鋼梁部分通過拼接板組和螺栓組進行拼接；(2)在螺栓組的自由端安裝錨固螺母；(3)在組合梁混凝土后澆段中澆筑混凝土，使混凝土包裹住螺栓組的自由端和錨固螺 母，進行混凝土的養(yǎng)生并達到預期的強度等級，至此完成預制組合梁節(jié)段的連接。
【文檔編號】E01D19/00GK105986545SQ201510047342
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月29日
【發(fā)明人】蘇慶田, 蔣垠蘢, 陳軼迪, 萬小霞, 李 雨, 韓旭, 楊榮榮, 王瑞雪
【申請人】同濟大學