【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于超大头栓钉的组合梁。适用于建设工程行业，建筑结构和桥梁结构等领域。
技术介绍
1、组合结构构件是由型钢、钢管或钢板与混凝土相互组合形成整体受力的结构构件，具有承载力高、变形性好、受力合理等优点，已经被建设工程行业的各
广泛应用。而要保证组合结构构件充分发挥两种材料性能的关键所在是钢材和混凝土界面的连接件，连接件在组合结构构件中主要起两个作用：(1)抗剪。抗剪又为防滑移，连接件需要能承担钢材与混凝土间的界面剪力，有效限制两者的自由滑动，保证两者在受荷形成整体受力的构件。(2)抗拔。抗拔又为防掀起，需要抵抗钢材与混凝土间的界面正应力，能够有效防止两者的竖向分离和掀起，保证两者在受荷形成整体受力的构件。
2、栓钉抗剪承载力的重要来源是栓钉与混凝土的界面摩擦力，界面有压力才会有界面摩擦力，而界面有压力，意味着栓钉内存在拉力，拉力锚固于栓钉头，因此增加栓钉头的面积，就能够增加栓钉头与混凝土的承压面积，增加栓钉内承受拉力的能力，进而增加摩擦力，增加栓钉的抗剪能力。
3、更进一步地，以建筑工程领域中的组合梁或桥梁工程领域中的组合梁桥为例进行说明。相关规范明确钢梁与混凝土板连接件的形式宜采用圆柱头焊钉(又称栓钉)，也可采用槽钢，而在工程实际中使用栓钉连接件存在以下几个问题：
4、(1)负弯矩区的栓钉连接件会使混凝土板处于受拉状态，导致混凝土板的加速开裂。
5、(2)由于超高性能混凝土等材料的应用导致混凝土板变薄时，栓钉长径比通常不能满足不少于4的建议限值，可能难以满足栓
6、(3)在高抗剪区为提高抗剪强度而布置大量的栓钉连接件，但过密的栓钉会存在群钉效应，使栓钉受力不均匀及栓钉强度折减等问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种基于超大头栓钉的组合梁。
2、本专利技术所采用的技术方案是：一种基于超大头栓钉的组合梁，其特征在于，包括：
3、对应组合梁负弯矩区，在钢梁上固定若干超大头栓钉ⅰ，超大头栓钉ⅰ位于钢梁上方的钢筋混凝土板内，该超大头栓钉ⅰ的栓杆直径小于10mm，栓头直径大于等于其栓杆直径的1.8倍；
4、对应组合梁正弯矩区，在钢梁上固定若干超大头栓钉ⅱ，超大头栓钉ⅱ位于钢梁上方的钢筋混凝土板内，该超大头栓钉ⅱ的栓杆直径介于10mm～25mm之间，栓头直径大于等于其栓杆直径的1.6倍；
5、对应组合梁高剪切区，在钢梁上固定若干超大头栓钉ⅲ，超大头栓钉ⅲ位于钢梁上方的钢筋混凝土板内，该超大头栓钉ⅲ直径直径大于25mm，其栓头直径大于等于其栓杆直径的1.6倍。
6、所述超大头栓钉ⅰ、ⅱ、ⅲ的长径比为不小于4或大于2小于4。
7、所述超大头栓钉ⅰ的栓头直径为其栓杆直径的2.2倍及以上。
8、所述超大头栓钉ⅱ的栓头直径为栓杆直径的1.9～2.2倍及以上。
9、所述超大头栓钉ⅱ的栓杆直径d和栓头直径dk分别为：
10、 d 10 13 16 19 22 25 <![cdata[d<sub>k</sub>]]> 22 26 35.2 38 41.8 47.5
11、。
12、所述超大头栓钉ⅲ的栓头直径为其栓杆直径的1.9倍及以上。
13、所述超大头栓钉采用抗拉强度不低于400mpa的ml15或ml15al的钢材，或采用抗拉强度不低于600mpa的钢材制作而成。
14、本专利技术的有益效果是：组合梁受剪时会在栓钉上产生拉力，本专利技术通过扩大栓钉头直径增加了栓钉头与混凝土承压面积从而增加了混凝土与钢梁界面的压力，达到锁住栓钉上拉力的目的，进而增加栓钉在组合梁中的抗剪能力。
15、本专利技术中超大头栓钉ⅰ，小直径栓杆可以减小钢梁与混凝土板间的剪应力，降低由栓钉带给混凝土楼板的拉应力，有效避免楼板开裂。同时，超大栓头可以为栓钉提供更大的锚固力，保证钢梁与混凝土楼板有效协同工作。
16、本专利技术中超大头栓钉ⅱ可以代替普通栓钉的作用，尤其适用于混凝土板变薄而导致栓钉长径比不能满足不少于4限值的情况。通过使用普通直径的超大头栓钉，超大栓头可以提高栓钉在混凝土板中的锚固力，防止混凝土板被掀起，保证栓钉能发挥正常抗剪强度，达到无需折减栓钉抗剪强度的目的，保证钢梁与混凝土楼板有效协同工作。
17、本专利技术中超大头栓钉ⅲ可以增大钢梁与混凝土板间的剪应力，减少栓钉数量的布置，避免栓钉布置过密导致群钉效应。同时，超大栓头可以为栓钉提供更大的锚固力，保证钢梁与混凝土楼板有效协同工作。
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1.一种基于超大头栓钉的组合梁，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于超大头栓钉的组合梁，其特征在于：所述超大头栓钉Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的长径比为不小于4或大于2小于4。
3.根据权利要求1所述的基于超大头栓钉的组合梁，其特征在于：所述超大头栓钉Ⅰ的栓头直径为其栓杆直径的2.2倍及以上。
4.根据权利要求1所述的基于超大头栓钉的组合梁，其特征在于，所述超大头栓钉Ⅱ的栓头直径为栓杆直径的1.9～2.2倍及以上。
5.根据权利要求4所述的基于超大头栓钉的组合梁，其特征在于，所述超大头栓钉Ⅱ的栓杆直径d和栓头直径dk分别为：
6.根据权利要求1所述的基于超大头栓钉的组合梁，其特征在于：所述超大头栓钉Ⅲ的栓头直径为其栓杆直径的1.9倍及以上。
7.根据权利要求1所述的基于超大头栓钉的组合梁，其特征在于：所述超大头栓钉采用抗拉强度不低于400MPa的ML15或ML15Al的钢材，或采用抗拉强度不低于600MPa的钢材制作而成。
【技术特征摘要】
1.一种基于超大头栓钉的组合梁，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于超大头栓钉的组合梁，其特征在于：所述超大头栓钉ⅰ、ⅱ、ⅲ的长径比为不小于4或大于2小于4。
3.根据权利要求1所述的基于超大头栓钉的组合梁，其特征在于：所述超大头栓钉ⅰ的栓头直径为其栓杆直径的2.2倍及以上。
4.根据权利要求1所述的基于超大头栓钉的组合梁，其特征在于，所述超大头栓钉ⅱ的栓头直径为栓杆直径的1.9～2.2倍及以上。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨双龙，张磊，路方，何杰，杨将，张刚，童根树，胡中正，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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