[实用新型]一种采用铰制孔螺栓连接的预制装配式钢-混凝土组合梁

说明书

一种采用铰制孔螺栓连接的预制装配式钢‑混凝土组合梁，主要包括H型钢梁；安装于H型钢梁上翼缘的铰制孔螺栓连接件；设置于H型钢梁上翼缘顶面的预制混凝土板；设置于预制混凝土板的预留孔；浇筑于预制混凝土板预留孔中的填充材料。本发明采用铰制孔螺栓作为剪力连接件，螺栓与钢梁为紧配配合，力学性能良好，无需现场施焊作业，可拆可换；采用集束式布置的大直径铰制孔螺栓连接件组不仅能有效避免群钉效应，而且更利于装配。本发明还提供了该梁的施工方法，施工便捷，后期易于维护，经济效益高。

技术领域

本发明属于建筑技术领域，特别涉及一种采用铰制孔螺栓连接的预制装配式钢-混凝土组合梁。

背景技术

钢-混凝土组合结构充分利用了钢材抗拉强度高和混凝土抗压强度好的优点，可适应现代结构对“轻型大跨、预制装配、快速施工”的要求，在建筑及桥梁结构等领域具有广阔的应用前景。剪力连接件作为组合结构中的关键性元件，其抗剪性能直接影响组合结构的整体性能。

目前钢-混凝土组合梁中抗剪连接件多为栓钉连接件，但栓钉连接件现场施焊作业量大，且焊接质量不易控制，一旦结构某一部分发生破坏，拆卸修复较为复杂，难以满足建筑业可持续发展的要求。此外，现有钢-混凝土组合梁连接件的布置形式多为均布式布置，不利于装配化施工，且混凝土板多为现浇，现场湿作业量大，施工周期较长，施工质量难以保证。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种采用铰制孔螺栓连接的预制装配式钢-混凝土组合梁，其中铰制孔螺栓与钢梁为紧配配合，力学性能良好，无需现场施焊作业，可拆可换；具有施工质量高、施工周期短、装配效率高和后期维护成本低的优点，同时改善了装配式组合梁的受力性能，具有耐久性高、抗震性能优良的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种采用铰制孔螺栓连接的预制装配式钢-混凝土组合梁，包括：

H型钢梁；

安装于H型钢梁上翼缘的铰制孔螺栓连接件；

设置于H型钢梁上翼缘顶面的预制混凝土板；

设置于预制混凝土板的预留孔；

以及，浇筑于预制混凝土板预留孔中的填充材料。

在一个实施例中，所述H型钢梁由两块钢板和一块钢腹板焊接组成，两块钢板焊接在钢腹板短边的上下两端作为上下翼缘；或者，所述H型钢梁采用热轧H型钢。

在一个实施例中，所述H型钢梁上翼缘开有沿钢梁轴线方向中心左右对称的螺栓孔，所述螺栓孔的布置形式为集束式布置，4个螺栓孔构成一组，每个所述螺栓孔的开孔大小与铰制孔螺栓连接件的螺杆直径一致，相应的4个铰制孔螺栓连接件构成一组。

在一个实施例中，所述螺栓孔外侧边缘至H型钢梁翼缘边缘之间的距离不小于30mm，至预制混凝土板边缘间的距离不小于100mm。

在一个实施例中，所述预留孔与每组铰制孔螺栓连接件的位置相对应，所述预留孔为圆形孔、方形孔或锥形孔。

在一个实施例中，所述铰制孔螺栓连接件包括铰制孔螺栓、垫片和螺母。

在一个实施例中，所述铰制孔螺栓性能等级为8.8级或10.9级，材质为45# 钢、35VB或ML20MnTiB，所述预留孔大小与铰制孔螺栓直径的孔径比比值为 5～8。

在一个实施例中，所述预制混凝土板采用高强混凝土或普通混凝土。

在一个实施例中，所述填充材料为超高性能混凝土(UHPC)或无收缩自密实高强灌浆料(CGM)。

本发明还提供了所述采用铰制孔螺栓连接的预制装配式钢-混凝土组合梁的施工方法，步骤如下：