[发明专利]一种缓粘结焊钉、钢-混凝土组合梁及其成型方法

说明书

本发明公开了一种缓粘结焊钉，用于钢‑混凝土组合梁中作为剪力连接件，包括焊钉、缓粘结剂和护套，该护套与该焊钉之间填充可在张拉适龄期后凝固硬化的缓粘结剂，以将该护套与该焊钉粘结在一起。此外，本发明还公开了一种钢‑混凝土组合梁，包括钢结构和混凝土板并且两者采用缓粘结焊钉连接成整体，混凝土板上通过后张法布置预应力钢铰线。本发明通过将预应力钢绞线的张拉时间控制在缓粘结剂的张拉适龄期内，由于此时缓粘结剂处于流塑状态，通过护套与焊钉的相对位移使预应力不传递到钢结构上而是有效施加到混凝土板上，然后随着时间推移缓粘结剂逐渐固化形成缓粘结层，成桥运营前缓粘结层的强度足以将混凝土板与钢结构连成整体。

技术领域

本发明属于钢-混凝土组合梁领域，更具体地，涉及一种用于钢-混凝土组合梁的缓粘结焊钉、钢-混凝土组合梁及其成型方法。

背景技术

钢-混凝土组合梁在土木工程，特别是桥梁领域应用越来越广泛。钢-混凝土组合梁发挥了钢材和混凝土两种材料的优点，与钢结构相比，刚度大、耐久性好、养护费用低、经济性好；与混凝土结构相比，自重轻、跨越能力大、适应性强。传统的钢-混凝土结合一般采用焊钉，使钢结构与混凝土的变形一致，达到组合成整体共同受力的目的。

为了防止或减小混凝土板的开裂，特别是负弯矩区混凝土板的开裂，一般需要在混凝土板内张拉预应力钢绞线。但是，在对混凝土板张拉预应力时，预应力主要通过焊钉传递到钢结构上，预应力不能有效施加到混凝土板上，因而需要更多的预应力钢绞线，并且钢结构承受了预应力钢绞线传递而来的额外的预应力，需要增加钢结构截面，造成预应力钢绞线和钢结构材料的浪费。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于钢-混凝土组合梁的缓粘结焊钉，其可将预应力有效施加到混凝土板上；成桥后缓粘结剂固结，混凝土板与钢梁完全结合形成整体受力构件。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种缓粘结焊钉，用于钢-混凝土组合梁中作为剪力连接件，其特征在于，包括焊钉、缓粘结剂和护套，其中，

所述护套套接在该焊钉上，该护套与该焊钉之间存在间隙，并且该间隙处填充可在张拉适龄期后凝固硬化的该缓粘结剂，以将该护套与该焊钉粘结在一起。

优选地，该护套的整体长度大于该焊钉的整体长度，并且该护套的一端超出该焊钉的钉头而另一端与该焊钉的钉尾平齐。

优选地，所述护套的材料为高密度聚乙烯树脂。

优选地，所述护套采用挤塑成型制成。

优选地，所述护套的内壁上设置多个环形凹槽并且它们沿着该护套的纵向设置。

优选地，所述护套沿着纵向分成两半，以便套在该焊钉上。

按照本发明的另一个方面，还提供了一种钢-混凝土组合梁，包括钢结构和混凝土板，其特征在于，该钢结构和混凝土板采用所述的缓粘结焊钉连接成整体，并且该混凝土板上通过后张法布置预应力钢铰线。

按照本发明的另一个方面，还提供了所述的钢-混凝土组合梁的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在钢结构上焊接多根焊钉，在每根焊钉上分别裹上一层缓粘结剂，再在每根焊钉上套接护套，然后在钢结构上施作混凝土板或湿接缝；

2)在缓粘结剂的张拉适龄期内在混凝土板上张拉预应力钢铰线，此时缓粘结剂具有流塑性，预应力使混凝土板受压变形并带动护套与焊钉产生相对位移，从而使预应力不会通过焊钉传递到钢结构上；

3)缓粘结剂在张拉适龄期后凝固硬化，从而将混凝土板与钢结构连接成整体共同受力。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：