[实用新型]一种螺栓剪力连接件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种建筑工程中的新型结构，具体涉及一种螺栓剪力连接件。

背景技术

钢-混凝土组合梁充分发挥钢材抗拉性能好和混凝土抗压强度高的优势，具有优良的力学性能和较高的经济性。目前，钢-混凝土组合梁广泛应用于桥梁和建筑等领域，其性能优势和经济效益不断得到体现。钢-混凝土组合梁中，钢梁与混凝土结合面的剪力连接件起到将这两种材料组合在一起的作用，是组合梁中的关键部件。如今，工程界普遍应用的是一种焊接式栓钉剪力连接件，该剪力连接件构造简单（包括钉头、钉杆、以及底部与钢梁翼缘的焊接部分），各向抗剪性能相同（钉杆呈圆形），但是施工麻烦，需要焊枪等设备，并且要保证一定的焊接质量。

自从焊接式栓钉剪力连接件得以应用以来，已经有不少专利对该类连接件进行了构造和形状上的改进，例如中国专利第201210514720.0号公开了一种剪力连接件。它基于焊接式栓钉的原型，在栓钉的根部沿钉杆方向设有至少一条裂缝，缝隙内填有弹性件，在保证钢与混凝土结合面抗剪强度的同时，减小结合面的抗剪刚度，有效减小温度等因素引起的微应变影响。专利号为201220279711.3的实用新型专利提供了一种不锈钢连接件，并带有配套使用的瓷套环，该新型栓钉稳定性好，操作方便，可应用于对材料有特殊要求的一些建筑中。专利号为200520008119.X的实用新型专利公开的是一种螺纹栓钉，其创新理念是通过钉杆周身的螺纹增加连接件与混凝土之间的粘结力。该栓钉剪力连接件包括钉头、钉杆、螺纹和焊药，与目前通常使用的焊接式栓钉构造基本相同，唯一的改进之处是在钉杆周身有自上而下的螺纹，该连接件就是通过这种凹凸形状的螺纹肋与混凝土的咬合来增加粘结作用。再有专利号为201010103492.9的实用新型专利对栓钉进行了构造上的改进，其特征在于焊接栓钉承压的一侧与角钢或者槽钢等板块焊接成了整体，从而增大了栓钉剪力连接件的承压面积，增加了纵向抗剪强度。

如上所述，目前各类新型剪力连接件主要是通过对焊接式剪力连接件的形状和构造上的改进，使剪力连接件的抗剪强度得到增加或者抗剪刚度得以减小。但是，现有的剪力连接件形式仍有一些不足：

1）改进过的连接件形式复杂，导致制作工艺繁琐，施工难度加大，会耗费较多的人力和物力，导致造价增加、施工周期延长。同时，由于连接件形状不规则，导致在实际工作中受力复杂，难以进行理论分析。

2）焊缝质量受人为影响因素比较大，难以得到保证，从而会影响组合梁的安全可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种螺栓剪力连接件，本实用新型螺栓连接件周围安置的弹簧在组合梁中形成一个圆柱体的抗剪区域，增加了剪力连接件的刚度和抗剪强度；该剪力连接件中，采用螺栓连接替代常用的焊接式连接，这种装配式连接工艺简单，施工操作方便，节省人力物力和时间，同时连接质量容易保证。

本实用新型采用的技术方案为：一种螺栓剪力连接件，包括螺帽、螺杆、螺纹、螺母、螺垫和弹簧，所述螺杆穿过钢梁翼缘上预设的孔洞，并通过上、下两个螺母紧固于钢梁翼缘上，钢梁翼缘下面与螺母之间设有螺垫，所述螺杆的顶端设有螺帽，所述弹簧围绕螺杆设置，弹簧底部一圈弹簧与钢梁翼缘表面焊接，弹簧顶面高度与螺杆顶面齐平，并且螺杆处于弹簧内中心处。

所述螺帽尺寸参照国标外六角头螺栓规范，并根据实际需要确定。

所述螺杆径宽尺寸和强度等级采用现有螺栓规格表中所提供的，考虑到所承受的抗剪强度以及对螺栓可能施加的预应力，使用8.8级以上的高强螺栓。

所述螺杆突出钢梁翼缘表面的高度值取大于三倍的螺杆直径。

所述螺杆上螺纹的牙距参考国标六角头螺栓规范，螺纹长度则两倍的螺母厚度值加上钢梁翼缘厚度值。

所述螺母取与螺栓直径匹配的尺寸规格（参考国标外六角头螺栓规范）。

所述弹簧螺旋向上形成的中空柱体直径取40mm～60mm。

本实用新型包括弹簧和螺栓连接件，螺栓剪力连接件中栓杆穿过钢梁翼缘预先钻好的孔洞，并通过上下螺母紧固于钢梁翼缘上，用来传递抵混凝土板和钢梁之间的纵向剪力，抗钢梁和混凝土板之间的相对滑移，同时，螺母与钢梁之间的摩擦力也提供了部分纵向抗剪承载力。另外，将弹簧安置于螺栓杆外围，弹簧以一定径宽自下而上螺旋状围绕螺栓栓杆，有效增强连接件的整体刚度和抗剪强度。

本实用新型所述剪力连接件适用于一般桥梁桥跨、建筑楼盖等结构体系中，用以连接钢梁与混凝土。

一种上述螺栓剪力连接件利用弹簧增强剪切强度的方法，包括步骤如下：

a、制作钢梁；