[发明专利]一种剪力连接件、含该连接件的钢-混组合梁及其施工方法

说明书

本发明公开了一种剪力连接件、含该连接件的钢‑混组合梁及其施工方法，该剪力连接件采用集成方式，包括两块含缺口的钢板和若干个螺纹钢筋，且钢板两侧设有弹性层，钢板间距设于钢梁的表面上、并沿钢梁纵向相对布设，每块钢板上沿横向开设有与螺纹钢筋相匹配的通孔，螺纹钢筋穿过通孔后、通过紧固螺母固定；钢板之间焊接有多排不同规格的栓钉，中间两排粗栓钉通过箍筋套接在一起，且箍筋搭设在螺纹钢筋上，粗栓钉与钢板间为细栓钉，当钢梁受到纵向力时，通过剪力连接件将该力传递给混凝土。本发明通过改善剪力连接件纵向刚度分配，大幅减小了其纵向剪力分布不均匀的程度，提高了抗剪效率，保证了钢‑混组合结构桥梁的安全运营。

技术领域

本发明属于桥梁及建筑中支撑梁结构技术领域，具体涉及一种剪力连接件、含该连接件的钢-混组合梁及其施工方法。

背景技术

钢-混组合梁与混凝土梁相比，可以减轻结构自重，减小地震作用，减小截面尺寸，增加有效使用空间，节省支模工序和模板，缩短施工周期，增加梁的延性等；与钢梁相比，可以减小用钢量，增大刚度，增加稳定性和整体性，增强结构抗火性和耐久性等。基于以上原因，钢-混组合梁被广泛应用桥梁。

众所周知，钢-混组合梁主要通过在钢梁和混凝土翼缘板之间设置剪力连接件，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。因此，剪力连接件就显得尤为重要，近年来为了适应钢-混组合结构桥梁预制装配化建设的发展，剪力连接件的布置方式由均匀布置向集束布置转变，剪力连接件集束布置有利于提高混凝土桥面板预制程度，减少现浇混凝土收缩裂缝，保证施工质量，加快施工速度；同时剪力连接件集束布置会导致群钉效应，使得单钉平均抗剪承载能力和平均抗剪刚度比分散均匀布置时的低。

目前，常用钢混组合梁剪力连接件有焊钉连接件、开孔钢板连接件等。焊钉连接件布置方便，抗剪抗拔性能兼备，且可以适应不同作用方向的剪力，具有较好的延性；开孔钢板连接件抗剪刚度大，承载能力高，抗疲劳性能好。栓钉群布置时，沿剪力方向前排的栓钉所受剪力大于其后排的栓钉，且由于栓钉的变形和混凝土的压缩，造成钢板易发生“拱形”变形，使得沿剪力方向末端的栓钉承担的剪力大于中间的栓钉，且中间栓钉会受到拉拔作用，导致钢-混组合梁结构不稳定，存在安全隐患。

有鉴于此，本发明人提出一种剪力连接件、含该连接件的钢-混组合梁及其施工方法，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种剪力连接件、含该连接件的钢-混组合梁及其施工方法，该剪力连接件采用集成方式合理布局，可以使剪力钉受力不均匀程度大幅减少，提高了剪力连接件的抗拔能力，充分发挥不同位置连接件的承载能力，保证钢-混组合梁的安全运营。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

一种剪力连接件，包括两块矩形钢板和若干个两端具有外螺纹的螺纹钢筋，两块所述矩形钢板直立间距设置于钢梁的表面上、并沿钢梁纵向相对布设，每块所述矩形钢板上沿横向均匀开设有与螺纹钢筋数量、大小相匹配的通孔，每个所述螺纹钢筋穿过两块矩形钢板上的对应通孔后、通过紧固螺母将两块矩形钢板及若干个螺纹钢筋连接为一体；

其中，两块所述矩形钢板之间、位于钢梁的表面上沿纵向焊接有多排不同规格的栓钉，每一单排所采用的栓钉规格相同、且呈等距分布，位于中排所采用的第一栓钉直径大于两侧排所采用的第二栓钉直径，中排所采用的第一栓钉通过箍筋套接在一起，且所述箍筋搭设在螺纹钢筋的表面上。

进一步地，所述矩形钢板上相邻通孔之间的中心距与横向相邻栓钉的中心距相同，且每个通孔的轴线均位于横向相邻栓钉之间的垂直平分线上。

进一步地，所述矩形钢板的底部开设有多个缺口，且所述矩形钢板的两侧面底部、避开缺口处均铺设有弹性层，用于减小矩形钢板的抗剪刚度。

进一步地，两块所述矩形钢板之间、位于钢梁的表面上沿纵向焊接有四排栓钉，每块矩形钢板上开设有三个通孔和两个缺口；