一种采用开孔槽钢加强UHPC-NC界面粘结的结构

本实用新型涉及uhpc-nc叠合梁技术领域，具体是一种采用开孔槽钢加强uhpc-nc界面粘结的结构。

背景技术：

超高性能混凝土(ultrahighperformanceconcrete，简称uhpc)是以其“三高”而著称，即耐久性高、工作性高、强度高，被称为21世纪混凝土。在我国可持续发展战略中，随着绿色混凝土工程材料的推进和发展，超高强高性能混凝土在改善环境、提高经济效益、解决工程中的疑难问题等方面引起了专家们的极大关注，在工程领域中，普遍采用uhpc与nc叠合的方式，这样既能充分的发挥uhpc极佳的抗拉性能，又能很好的利用nc较好的抗压性能，也能达成较好的经济效益。

目前uhpc-nc界面的粘结主要依靠两种材料间的化学胶结力、接触面的摩擦阻力、接触面的机械咬合力，或者只采用加型钢、加开孔钢板等单一手段来增强uhpc-nc结合面抗剪能力。

因此，本领域技术人员提供了一种采用开孔槽钢加强uhpc-nc界面粘结的结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种采用开孔槽钢加强uhpc-nc界面粘结的结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种采用开孔槽钢加强uhpc-nc界面粘结的结构，包括上部普通混凝土、下部超高性能混凝土、开孔槽钢和钢筋；所述uhpc-nc叠合梁界面连接处沿纵断面设置若干个开孔槽钢，开孔槽钢选用优质高强钢板。

作为本实用新型进一步的方案：所述开孔槽钢的开孔位置在开孔槽钢的1/2-2/3处，开孔直径d不宜小于50mm，等间距布置，相邻两孔间距应不小于2倍开孔直径；相邻开孔槽钢间距不宜过小，也不宜超过500mm，开孔槽钢正对和背对部分间隔比例为3:4。

作为本实用新型再进一步的方案：所述开孔槽钢规格应根据叠合梁截面尺寸布置，开孔槽钢腰厚不宜小于10mm，开孔槽钢腰高应为叠合梁截面高度的1/3-1/2。

作为本实用新型再进一步的方案：所述钢筋选用高强螺纹钢筋，钢筋的直径d不宜大于开孔槽钢开孔直径d的1/2，也不宜小于18mm，长度应当为1-1.5倍的开孔槽钢的腰高。

作为本实用新型再进一步的方案：所述开孔槽钢的上侧边和下侧边到混凝土板之间的距离不应小于100mm，开孔槽钢外侧边到混凝土板边之间的距离不应小于100mm，钢筋端部保护层厚度不应小于100mm。

作为本实用新型再进一步的方案：所述开孔槽钢插入下部超高性能混凝土的深度应当在下部超高性能混凝土的1/3-1/2处。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在水平剪力作用下，正对的开孔槽钢使混凝土形成锚榫式混凝土，很好的增强了混凝土的抗剪能力，并且开孔槽钢开孔处和混凝土形成混凝土榫，两者共同作用，进一步增加了叠合梁的水平抗剪能力，又由于背对的槽钢通过钢筋相连，提高了构件的整体性和抗剪能力，解决了传统方式下uhpc-nc叠合梁界面粘结问题，单一连接方式下uhpc-nc叠合梁抗剪能力不够的问题，使得叠合梁能够承担更大的剪力作用，增加了结构的安全性和使用寿命；开孔槽钢的上肢有抵抗掀起的作用，增加和叠合梁的抗掀起能力；开孔槽钢采用标准规格，仅在腹板处开孔，不需要特殊设备，技术要求较低，易于工厂批量生产；开孔槽钢自身的刚度和强度均较大，可以和混凝土有效协同工作，提高混凝土的强度和刚度；当板厚、孔距设置合理时，其破坏是孔中混凝土剪切破坏和锚榫式混凝土的剪切破坏。

附图说明

图1为一种采用开孔槽钢加强uhpc-nc界面粘结的结构的结构示意图。

图2为一种采用开孔槽钢加强uhpc-nc界面粘结的结构截面的结构示意图。

图3为一种采用开孔槽钢加强uhpc-nc界面粘结的结构开孔槽钢正对的结构示意图。

图4为一种采用开孔槽钢加强uhpc-nc界面粘结的结构开孔槽钢背对的结构示意图。

图中：1-上部普通混凝土（nc）、2-下部超高性能混凝土（uhpc）、3-开孔槽钢、4-钢筋

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～4，本实用新型实施例中，一种采用开孔槽钢加强uhpc-nc界面粘结的结构，包括上部普通混凝土1、下部超高性能混凝土2、开孔槽钢3和钢筋4；所述uhpc-nc叠合梁界面连接处沿纵断面设置若干个开孔槽钢3，开孔槽钢3选用优质高强钢板。

所述的一种采用开孔槽钢加强uhpc-nc界面粘结的结构，开孔槽钢3的开孔位置在开孔槽钢3的1/2-2/3处，开孔直径d不宜小于50mm，等间距布置，相邻两孔间距应不小于2倍开孔直径；相邻开孔槽钢3间距不宜过小，也不宜超过500mm，开孔槽钢正对和背对部分间隔比例为3:4。

所述的一种采用开孔槽钢加强uhpc-nc界面粘结的结构，开孔槽钢3规格应根据叠合梁截面尺寸布置，开孔槽钢3腰厚不宜小于10mm，开孔槽钢3腰高应为叠合梁截面高度的1/3-1/2。

所述的一种采用开孔槽钢加强uhpc-nc界面粘结的结构，钢筋4选用高强螺纹钢筋，钢筋4的直径d不宜大于开孔槽钢3开孔直径d的1/2，也不宜小于18mm，长度应当为1-1.5倍的开孔槽钢3的腰高。

所述的一种采用开孔槽钢加强uhpc-nc界面粘结的结构，开孔槽钢3的上侧边和下侧边到混凝土板之间的距离不应小于100mm，开孔槽钢3外侧边到混凝土板边之间的距离不应小于100mm，钢筋4端部保护层厚度不应小于100mm。

所述的一种采用开孔槽钢加强uhpc-nc界面粘结的结构，开孔槽钢3插入下部超高性能混凝土2的深度应当在下部超高性能混凝土的1/3-1/2处。

一种采用开孔槽钢加强uhpc-nc界面粘结的结构，具体浇筑过程，包括以下步骤：

a:根据制作的uhpc-nc叠合梁的长度确定开孔槽钢3的间距，同时根据uhpc-nc叠合梁的横截面面积，确定开孔槽钢3的规格，根据槽钢3的规格确定开孔孔径，并确定相应的钢筋长度；

b:设置模板，浇筑uhpc2，浇筑厚度200-300mm；

c:待下部uhpc2尚未凝结，沿梁纵向方向如图插入若干开孔槽钢3，插入深度为没过开孔孔径一半；

d:开孔槽钢3放置完毕后，将螺纹钢筋4贯穿对应的开孔，梁横截面的边缘与钢筋4的混凝土保护层厚度不小于100mm；

e:待下部uhpc2凝结硬化后，浇筑上部nc1形成叠合梁，养护uhpc-nc叠合梁。

本实用新型的工作原理是：使用时，叠合梁在水平剪力作用下，相邻开孔槽钢通过上下肢和腹板对混凝土形成约束作用，形成锚榫式混凝土，很好的增强了叠合梁的水平抗剪能力；开孔槽钢上下翼缘提高结合面上的抗掀起作用；由槽钢腹板受侧压力来承担面外的横桥向剪力；开孔槽钢开孔和混凝土形成混凝土榫，由孔中混凝土的抗剪能力承担沿钢板的纵桥向剪力和接合面上的掀起作用；孔中插入螺纹钢筋使得孔中混凝土处于三向受压状态，可以进一步提高连接件的纵桥向剪力和连接面的掀起作用；能够使得下部uhpc和上部nc通过开孔槽钢相互连接共同受力；相邻开孔槽钢和混凝土形成共同受力体；开孔槽钢开孔和混凝土形成共同受力体；螺纹钢筋和uhpc-nc形成共同受力体，提高结构的稳固性能。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。