一种连接组件及钢混组合梁的制作方法

1.本实用新型涉及桥梁领域，具体是一种连接组件及钢混组合梁。


背景技术：

2.钢混组合梁是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构型式，主要通过在钢梁和桥面板之间设置剪力连接件(栓钉、槽钢、弯筋等)，抵抗两者在交界面处的掀起及相对滑移，使之成为一个整体而共同工作，能够充分利用混凝土的受压和钢材的受拉性能。
3.组合梁桥施工时，通常在工厂内完成钢主梁的制造及栓钉连接，现场拼接钢结构，安装预制桥面板及浇筑湿接缝。由于连续梁结构受力特性，在不采取预顶升等其他措施的情况下，在中支点负弯矩区域组合梁混凝土桥面板受拉，钢主梁受压，在安装时钢主梁上预先焊接有栓钉，采用现有栓钉结构时，组合梁桥负弯矩区混凝土桥面板处于持续受拉状态，抗剪承载力以及疲劳性能较差，长期使用后易发生开裂现象，结构耐久性较低，且不易修复拆换；吊装时钢主梁上的栓钉由于与混凝土桥面板内的钢筋交错布置，吊装安装时二者易发生冲突，安装困难，且由于栓钉的存在，混凝土桥面板不能在钢主梁上滑移施工；因此亟待解决。


技术实现要素：

4.为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种连接组件。本实用新型使钢混组合梁抗剪承载力以及疲劳性能得以提升，安装难度降低且结构耐久性提高，方便修复拆换。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种连接组件，该连接组件包括自下而上依次布置的高强螺栓、连接套筒以及车丝栓钉，连接套筒通过螺纹配合将高强螺栓以及车丝栓钉同轴固定；高强螺栓的螺杆杆身自下而上依次布置有下垫片、上垫片以及紧固螺母。
7.应用一种连接组件的钢混组合梁：包括工字钢梁以及固定在工字钢梁上翼缘的预制桥面板，工字钢梁上翼缘上沿其腹板长度方向间隔布置有垫板，垫板通过连接组件与工字钢梁的上翼缘连接固定；预制桥面板上开设有与垫板位置对应的安装槽以供连接组件安装在槽体内，所述安装槽内在连接组件安装完成后浇筑混凝土。
8.作为本实用新型再进一步的方案：连接组件在垫板的板面上阵列布置，垫板以及各连接组件配合以构成抗剪栓钉群。
9.作为本实用新型再进一步的方案：连接组件的高强螺栓自下而上依次穿过工字钢梁上翼缘以及垫板，上垫片布置在垫板上方，下垫片布置在工字钢梁的上翼缘下方，紧固螺母旋拧后将高强螺栓锁紧固定。
10.作为本实用新型再进一步的方案：工字钢梁的上翼缘预开设有供高强螺栓穿过的安装孔，垫板上开设有与安装孔位置对应的定位孔。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
12.1、本实用新型的连接组件由高强螺栓以及栓钉组成，高强螺栓与垫板配合提供水平方向的摩擦力，而栓钉发挥了抗剪作用，配合后可充分发挥各自功能，提高了混合梁的抗剪承载力以及疲劳性能，连接简单无需焊接固定，且可快速拆装更换，以满足快速全装配化施工的需求，结构耐久性显著提高。
13.2、本实用新型的栓钉与高强螺栓通过连接套筒进行螺纹连接，避免了大量栓钉焊接时产生焊接不牢、栓钉灼伤等质量问题，后期需要更换预制桥面板时，连接组件可实现快速拆卸。
14.3、本实用新型在预制桥面板内预开设有安装槽以供抗剪栓钉群布置在其中，抗剪栓钉群可在预制桥面板吊装滑移施工完成后在施拧固定，避免预制桥面板与栓钉互相干扰；同时，工字钢梁的上翼缘固定有垫板，通过垫板大小尺寸的调节可为组合梁提供变化的水平方向摩擦力值，以控制混凝土裂缝发生的形态及大小，提高结构的耐久性。
附图说明
15.图1为本实用新型钢混组合梁的结构示意图。
16.图2为本实用新型钢混组合梁的剖视图。
17.图3为本实用新型连接组件与工字钢梁的装配图。
18.图4为本实用新型工字钢梁的结构示意图。
19.图5为本实用新型中连接组件的结构示意图。
20.图6为本实用新型中连接组件的爆炸图。
21.图中：
22.1、工字钢梁； 11、安装孔；
23.2、抗剪栓钉群； 21、连接组件； 211、车丝栓钉；
24.212、连接套筒； 213、高强螺栓； 214、上垫片；
25.215、紧固螺母；216、下垫片；22、垫板；221、定位孔；
26.3、预制桥面板；31、安装槽。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.请参阅图1～6，本实用新型实施例中，一种连接组件及钢混组合梁，钢混组合梁包括工字钢梁1以及预制桥面板3，工字钢梁1以及预制桥面板3均为预制件，安装时预制桥面板3通过抗剪栓钉群2与工字钢梁1的上翼缘连接固定。
29.抗剪栓钉群2包括连接组件21以及垫板22，垫板22为钢板材质，垫板22沿工字钢梁1的腹板长度方向在工字钢梁1的上翼缘间隔布置。预制桥面板3上开设有与垫板22位置对应的安装槽31以供抗剪栓钉群2安装固定。工字钢梁1的上翼缘上预开设有安装孔11，垫板22上开设有与安装孔11位置对应的定位孔221。
30.连接组件21包括高强螺栓213、连接套筒212以及车丝栓钉211，高强螺栓213自下而上依次穿过安装孔11以及定位孔221将垫板22以及工字钢梁1连接固定。高强螺栓213的螺杆延伸至安装槽31内，通过连接套筒212的螺纹配合与车丝栓钉211同轴固定。
31.安装槽31的深度h为：
[0032][0033]
其中，e为工字钢梁的抗拉强度；
[0034]
a为高强螺栓位于安装槽内的长度；
[0035]
b为高强螺栓的整体长度；
[0036]
m为安装槽的长度；
[0037]
n为安装槽的宽度；
[0038]
k为高强螺栓的抗拉强度；
[0039]
p为高强螺栓的数量；
[0040]
d为相邻高强螺栓之间的间距；
[0041]
根据高强螺栓的尺寸性能计算得出预制桥面板安装槽的最佳深度，通过控制安装槽的最佳深度以使得安装槽内完全填充混凝土后，混凝土厚度可最适配于高强螺栓的尺寸，通过最少的混凝土填充量，使组合梁的结构强度达到最大化，提高结构的耐久度。
[0042]
高强螺栓213上布置有位于垫板22上方的上垫片214以及位于工字钢梁1上翼缘下方的下垫片216，紧固螺母215旋拧后可通过上垫片214以及下垫片216的配合将工字钢梁1的上翼缘以及垫板22夹持固定。下垫片216、上垫片214以及紧固螺母215自下而上依次布置。
[0043]
在安装钢混组合梁时，采用如下步骤：
[0044]
s1、按设定尺寸加工工字钢梁1以及预制桥面板3的预制件；
[0045]
s2、在工字钢梁1上翼缘上安装抗剪栓钉群2；
[0046]
s3、将预制桥面板3安装在工字钢梁1的上翼缘上，使预制桥面板3的安装槽31与工字钢梁1上的抗剪栓钉群2位置对应，在安装槽31内浇筑混凝土，完成安装；
[0047]
s4，更换钢混组合梁时，先凿除安装槽31内的混凝土，并拆卸检查抗剪栓钉群2，保留可重复使用的连接组件21，重复步骤s3以更换新的预制桥面板3。
[0048]
以上结合具体实施例描述了本技术的基本原理，但是，需要指出的是，在本技术中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本技术的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本技术为必须采用上述具体的细节来实现。
[0049]
本技术中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
[0050]
还需要指出的是，在本技术的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本技术的等效方案。
[0051]
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本技术。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本技术的范围。因此，本技术不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
[0052]
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本技术的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

技术特征：
1.一种连接组件，其特征在于，该连接组件(21)包括自下而上依次布置的高强螺栓(213)、连接套筒(212)以及车丝栓钉(211)，连接套筒(212)通过螺纹配合将高强螺栓(213)以及车丝栓钉(211)同轴固定；高强螺栓(213)的螺杆杆身自下而上依次布置有下垫片(216)、上垫片(214)以及紧固螺母(215)。2.一种钢混组合梁，其特征在于，包括如权利要求1所述的一种连接组件(21)、工字钢梁(1)以及固定在工字钢梁(1)上翼缘的预制桥面板(3)，工字钢梁(1)上翼缘上沿其腹板长度方向间隔布置有垫板(22)，垫板(22)通过连接组件(21)与工字钢梁(1)的上翼缘连接固定；预制桥面板(3)上开设有与垫板(22)位置对应的安装槽(31)以供连接组件(21)安装在槽体内，所述安装槽(31)内在连接组件(21)安装完成后浇筑混凝土。3.根据权利要求2所述的一种钢混组合梁，其特征在于，连接组件(21)在垫板(22)的板面上阵列布置，垫板(22)以及各连接组件(21)配合以构成抗剪栓钉群(2)。4.根据权利要求2所述的一种钢混组合梁，其特征在于，连接组件(21)的高强螺栓(213)自下而上依次穿过工字钢梁(1)上翼缘以及垫板(22)，上垫片(214)布置在垫板(22)上方，下垫片(216)布置在工字钢梁(1)的上翼缘下方，紧固螺母(215)旋拧后将高强螺栓(213)锁紧固定。5.根据权利要求2～4中任意一项所述的一种钢混组合梁，其特征在于，工字钢梁(1)的上翼缘预开设有供高强螺栓(213)穿过的安装孔(11)，垫板(22)上开设有与安装孔(11)位置对应的定位孔(221)。

技术总结
本实用新型涉及桥梁领域，具体是一种连接组件及钢混组合梁，该连接组件包括自下而上依次布置的高强螺栓、连接套筒以及车丝栓钉，连接套筒通过螺纹配合将高强螺栓以及车丝栓钉同轴固定；高强螺栓的螺杆杆身自下而上依次布置有下垫片、上垫片以及紧固螺母；本实用新型的高强螺栓与垫板配合提供水平方向的摩擦力，而栓钉发挥了抗剪作用，配合后可充分发挥各自功能，提高了混合梁的抗剪承载力以及疲劳性能，连接简单无需焊接固定，且可快速拆装更换，以满足快速全装配化施工的需求，结构耐久性显著提高。著提高。著提高。


技术研发人员：魏庆庆 杨大海 吴志刚 殷亮 汪志甜 朱俊 杨凯 慈伟主
受保护的技术使用者：安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司
技术研发日：2023.03.01
技术公布日：2023/10/20