一種鋼-混組合結構用復合材料剪力鍵的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋼-混組合結構用復合材料剪力鍵，包括鋼板、纖維格珊、鋼塊和混凝土，所述的纖維格珊膠結在鋼板上，所述的鋼塊放置在纖維格珊的空格處并連接在鋼板的表面上，所述鋼塊在纖維格珊中為沿邊緣布置、梅花狀布置或均勻布置，所述混凝土澆筑在纖維格珊上，所述鋼塊為帶翼緣鋼塊或不帶翼緣鋼塊，所述鋼塊與鋼板之間采用膠結或機械連接，所述的機械連接為在鋼板上焊接栓釘，通過預留孔洞將鋼塊套在栓釘上，并采用一個直徑大于預留孔洞的螺帽固定。本實用新型有效防止格珊與鋼板的剝離、剪切破壞，大幅度增強鋼-混組合結構的抗剪強度，適用于各種鋼橋面結構的修建。
【專利說明】一種鋼-混組合結構用復合材料剪力鍵

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及組合結構【技術領域】，具體說是一種能夠提高結構抗剪能力的復合材料連續剪力鍵，尤其適合于橋梁結構中的復合橋面結構。

【背景技術】
[0002]傳統的鋼-混組合結構多用栓釘作為剪力連接鍵，加強鋼與砼的結合，以便共同受力。但是各個栓釘之間并沒有直接連接，在受剪切時各個栓釘受力大小不均衡，栓釘受力不連續，不能完全利用所有栓釘的抗剪能力。


【發明內容】

[0003]本實用新型的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種強度高、韌性好、結構連續的鋼-混組合結構用復合材料剪力鍵。
[0004]本實用新型采用的技術方案為:一種鋼-混組合結構用復合材料剪力鍵，包括鋼板、纖維格珊、鋼塊和混凝土，所述的纖維格珊膠結在鋼板上，所述的鋼塊放置在纖維格珊的空格處并連接在鋼板的表面上，所述鋼塊在纖維格珊中為沿邊緣布置、梅花狀布置或均勻布置，所述混凝土澆筑在纖維格珊上，所述鋼塊為帶翼緣鋼塊或不帶翼緣鋼塊，所述鋼塊與鋼板之間采用膠結或機械連接，所述的機械連接為在鋼板上焊接栓釘，通過預留孔洞將鋼塊套在栓釘上，并采用一個直徑大于預留孔洞的螺帽固定。
[0005]作為優選，所述帶翼緣鋼塊的翼緣分為四邊都有翼緣和只有兩邊有翼緣兩種，翼緣分為方形和楔形兩種。
[0006]作為優選，所述的混凝土為普通混凝土、鋼纖維混凝土、環氧樹脂混凝土、水性環氧樹脂混凝土或活性粉末混凝土。
[0007]作為優選，所述纖維格珊為單層格珊或多層格珊。
[0008]作為優選，所述纖維格柵為編織纖維格柵布、纖維格柵板、三維織物、金屬絲網格柵或鋼格柵，最好為編織纖維格柵布，可保證其與正交異性鋼板、混凝土界面的粘結強度。
[0009]作為優選，所述纖維格柵所用的纖維采用碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維或者雜交纖維，最好為碳纖維。
[0010]作為優選，所述纖維格珊所用的樹脂采用不飽和聚酯、乙烯基樹脂、環氧樹脂或酚醛樹脂，最好為環氧樹脂。
[0011]有益效果:本實用新型通過在鋼板上膠結輕質、高強、耐腐蝕的纖維格柵，在格珊空洞中放置鋼塊并與下層鋼板連接，將鋼塊、格珊組成連續的整體，作為復合材料連續剪力鍵，有效防止格珊與鋼板的剝離、剪切破壞，大幅度增強鋼-混組合結構的抗剪強度，適用于各種鋼橋面結構的修建。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為剪力鍵鋼塊邊緣布置示意圖；
[0013]圖2為剪力鍵鋼塊梅花狀布置示意圖；
[0014]圖3為剪力鍵鋼塊均勻布置示意圖；
[0015]圖4為鋼塊和單層纖維格珊復合材料連續剪力鍵結構示意圖；
[0016]圖5為鋼塊和纖多層維格珊復合材料連續剪力鍵結構示意圖；
[0017]圖6為不帶翼緣鋼塊的膠結連接示意圖；
[0018]圖7為兩邊帶方形翼緣鋼塊的膠結連接示意圖；
[0019]圖8為兩邊帶楔形翼緣鋼塊的膠結連接示意圖；
[0020]圖9為四邊帶方形翼緣鋼塊的膠結連接示意圖；
[0021]圖10為四邊帶楔形鋼塊的膠結連接示意圖；
[0022]圖11為機械連接栓釘示意圖；
[0023]圖12為機械連接用螺帽示意圖；
[0024]圖13為不帶翼緣鋼塊的機械連接示意圖；
[0025]圖14為兩邊帶楔形翼緣鋼塊的機械連接示意圖；
[0026]圖15為兩邊帶方形翼緣鋼塊的機械連接示意圖；
[0027]圖16為四邊帶方形翼緣鋼塊的機械連接示意圖；
[0028]圖17為四邊帶楔形鋼塊的機械連接示意圖；
[0029]圖18為螺帽式鋼塊的機械連接示意圖。
[0030]其中1-鋼板；2_纖維格珊；3_鋼塊；4_混凝土 ；5_方形翼緣；6_楔形翼緣。

【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。
[0032]實施例1
[0033]如圖1、4、5、6、13所示，本實用新型為一種鋼-混組合結構用復合材料剪力鍵，該構件由鋼板1、纖維格珊2、鋼塊3和混凝土 4組成。鋼板I為正交異性鋼板，纖維格珊2為單層或多層碳纖維格珊，網格肋10mm、網孔邊長90mm、厚度5mm。鋼塊3在纖維格珊2中為沿邊緣布置，鋼塊3為不翼緣的形式膠結或機械連接在鋼板I上，鋼塊與網孔大小一致，混凝土采用鋼纖維混凝土。
[0034]實施例2
[0035]如圖2、7_10所示，本實用新型為一種鋼-混組合結構用復合材料剪力鍵，該構件由鋼板1、纖維格珊2、鋼塊3和混凝土 4組成。鋼板I為正交異性鋼板，纖維格珊2為單層碳纖維格珊，纖維格珊2采用網格肋10mm、網孔邊長90mm、厚度5mm。鋼塊3在纖維格珊3中為梅花狀布置，鋼塊3采用膠結在鋼板I上，螺帽直徑為100mm，混凝土 4采用活性粉末混凝土。鋼塊3為兩邊帶方形翼緣5鋼塊、兩邊帶楔形翼緣6鋼塊、四邊帶方形翼緣5鋼塊或四邊帶楔形翼緣6鋼塊。
[0036]實施例3
[0037]如圖3、11、12、14-18所示，本實用新型為一種鋼-混組合結構用復合材料剪力鍵，該構件由鋼板1、纖維格珊2、鋼塊3和混凝土 4組成。鋼板I為正交異性鋼板，纖維格珊2為單層碳纖維格珊，格珊之間采用連接棒膠結，纖維網格筋2采用采用網格肋15mm、網孔邊長135mm、厚度6mm。鋼塊3在纖維格珊2中為均勻布置，鋼塊3采用機械連接在鋼板I上，鋼板I上焊接栓釘，通過預留孔洞將鋼塊3套在栓釘上，并采用一個直徑大于預留孔洞的螺帽固定。鋼塊3為兩邊帶方形翼緣5鋼塊、兩邊帶楔形翼緣6鋼塊、四邊帶方形翼緣5鋼塊或四邊帶楔形翼緣6鋼塊。鋼塊與網孔大小一致，翼緣寬度為10mm，混凝土 4采用普通混凝土。
[0038]上述三個實施例中鋼-混組合結構用復合材料剪力鍵結構的制備流程如下:
[0039]a、在鋼板上焊接一定數量的栓釘(如果鋼塊采用膠結則不需要)，然后對鋼板進行噴砂處理。
[0040]b、在工廠中用瑋向纖維束(碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維或者雜交纖維)和徑向纖維束(碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維或者雜交纖維)正交編織，為增加其整體性，可與樹脂(包括:不飽和聚酯、乙烯基樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂)固化與一體，形成纖維格柵。
[0041]C、將纖維格珊膠結在鋼板上。
[0042]d、將鋼塊安置在纖維格珊的空格處。
[0043]e、在纖維格柵上澆筑混凝土(普通混凝土、鋼纖維混凝土、環氧樹脂混凝土、水性環氧樹脂混凝土等)。
[0044]應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現有技術加以實現。
【權利要求】
1.一種鋼-混組合結構用復合材料剪力鍵，其特征在于:包括鋼板、纖維格珊、鋼塊和混凝土，所述的纖維格珊膠結在鋼板上，所述的鋼塊放置在纖維格珊的空格處并連接在鋼板的表面上，所述鋼塊在纖維格珊中為沿邊緣布置、梅花狀布置或均勻布置，所述混凝土澆筑在纖維格珊上，所述鋼塊為帶翼緣鋼塊或不帶翼緣鋼塊，所述鋼塊與鋼板之間采用膠結或機械連接，所述的機械連接為在鋼板上焊接栓釘，通過預留孔洞將鋼塊套在栓釘上，并采用一個直徑大于預留孔洞的螺帽固定。
2.根據權利要求1所述的一種鋼-混組合結構用復合材料剪力鍵，其特征在于:所述帶翼緣鋼塊的翼緣分為四邊都有翼緣和只有兩邊有翼緣兩種，翼緣分為方形和楔形兩種。
3.根據權利要求1所述的一種鋼-混組合結構用復合材料剪力鍵，其特征在于:所述的混凝土為普通混凝土、鋼纖維混凝土、環氧樹脂混凝土、水性環氧樹脂混凝土或活性粉末混凝土。
4.根據權利要求1所述的一種鋼-混組合結構用復合材料剪力鍵，其特征在于:所述纖維格珊為單層格珊或多層格珊。
5.根據權利要求1所述的一種鋼-混組合結構用復合材料剪力鍵，其特征在于:所述纖維格柵為編織纖維格柵布、纖維格柵板、三維織物、金屬絲網格柵或鋼格柵。
6.根據權利要求1所述的一種鋼-混組合結構用復合材料剪力鍵，其特征在于:所述纖維格柵所用的纖維采用碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維或者雜交纖維。
7.根據權利要求1所述的一種鋼-混組合結構用復合材料剪力鍵，其特征在于:所述纖維格珊所用的樹脂采用不飽和聚酯、乙烯基樹脂、環氧樹脂或酚醛樹脂。
【文檔編號】E01D19/12GK204224989SQ201420683604
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月14日 優先權日:2014年11月14日
【發明者】方海, 徐欣, 劉偉慶, 祝露 申請人:南京工業大學