本發(fā)明涉及模塊集成建筑建造，更具體地說，涉及一種可局部剪切滑移的鋼混界面螺栓連接裝置及其安裝方法。

背景技術(shù)：

1、伴隨城市更新需求提高，建設(shè)市場人工成本逐年上升，酒店、公寓、宿舍等空間模塊化建筑建設(shè)交付速度加快，模塊集成建筑(mic，modular?integrated?construction)技術(shù)受到持續(xù)關(guān)注。mic是一種融合低碳與智能科技的新型建筑方法，利用工廠預(yù)制模塊化單元，將建筑模塊運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行組裝，其核心理念是將模塊化建筑的絕大部分重復(fù)工序轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)離建設(shè)場地的工廠中進(jìn)行，從而有效提高建筑效率、質(zhì)量和可控性。

2、目前，已建成的絕大多數(shù)mic建筑均采用混凝土核心筒剪力墻搭配混凝土房屋模塊進(jìn)行集成拼裝。盡管將混凝土房屋模塊替換成鋼框架房屋模塊能有效減少建筑自重，增加施工拼接效率，但是鋼框架房屋模塊與混凝土核心筒剪力墻之間的水平連接構(gòu)造拼接精度要求高，施工中容易出現(xiàn)拼接延誤，甚至無法拼接的問題。

3、另一方面，混凝土材料由于其復(fù)雜的氣-液-固細(xì)觀組成及其物理化學(xué)機(jī)制，在長期使用及承受荷載過程中，混凝土易發(fā)生收縮徐變現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土核心筒剪力墻向地面中心收縮變形；而鋼材材性致密且韌性更高，鋼框架房屋模塊幾乎不會(huì)出現(xiàn)長期收縮徐變行為。至此，采用鋼框架房屋模塊與混凝土核心筒剪力墻的mic建筑將在高層處的鋼混連接界面產(chǎn)生不可忽視的縱向剪切變形，鋼混水平連接受力集中，極易出現(xiàn)螺栓抗剪破壞，造成鋼混mic建筑長期使用性能劣化，因而目前鋼混mic建筑多見于樓層數(shù)量較低的矮層模塊化建筑中。采用鋼框架房屋模塊與混凝土核心筒剪力墻的鋼混mic建筑在長期使用中易發(fā)生的高層鋼混連接螺栓剪切破壞的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種可局部剪切滑移的鋼混界面螺栓連接裝置及其安裝方法，其既可以在核心筒混凝土長期收縮徐變后容許發(fā)生一定量的豎向剪切位移以釋放局部剪切應(yīng)力，同時(shí)又能穩(wěn)定提供鋼混界面的水平連接，具有較高安裝容許誤差和安裝效率，為鋼混mic建筑走向更多應(yīng)用場景奠定關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)連接技術(shù)。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種可局部剪切滑移的鋼混界面螺栓連接裝置，包括鋼模塊框架、混凝土剪力墻、鋼混連接鋼板和砼嵌鋼板，所述鋼混連接鋼板固定設(shè)置在鋼模塊框架下部側(cè)面，所述砼嵌鋼板內(nèi)嵌在所述混凝土剪力墻內(nèi)，所述砼嵌鋼板的外表面與所述混凝土剪力墻表面齊平，所述鋼混連接鋼板上設(shè)置有傾斜向上的橢圓銷孔，所述砼嵌鋼板上設(shè)置有傾斜向上的螺栓孔，所述鋼混連接鋼板通過傾斜螺桿固定設(shè)置在所述砼嵌鋼板上。

3、按上述方案，所述傾斜螺桿依次穿過鋼混連接鋼板和砼嵌鋼板，通過螺母將鋼模塊框架固定于混凝土剪力墻之上，所述螺母的端部設(shè)置有傾斜墊片。

4、按上述方案，所述傾斜墊片包括半薄墊片和半厚墊片，所述半薄墊片和半厚墊片均通過薄層粘板固定設(shè)置在鋼混連接鋼板之上。

5、按上述方案，所述半薄墊片的厚度為1-5mm，所述半厚墊片的厚度為5-10mm。

6、按上述方案，所述螺栓孔的傾斜角度為5～15°。

7、按上述方案，所述橢圓銷孔為兩個(gè)且縱向排列，所述螺栓孔為兩個(gè)且縱向排列。

8、本發(fā)明還提供一種可局部剪切滑移的鋼混界面螺栓連接裝置的安裝方法，包括以下步驟：

9、s1、清理安裝位置，在砼嵌鋼板上預(yù)設(shè)安裝螺紋，對準(zhǔn)孔位，將螺栓桿穿過鋼混連接鋼板，并且通過砼嵌鋼板上面螺紋到達(dá)孔位最深處，安裝傾斜螺桿時(shí)，安裝空隙留在鋼混連接鋼板上橢圓銷孔的下方；

10、s2、傾斜墊片包括半薄墊片和半厚墊片，該兩半墊片均通過薄層粘版粘貼于鋼混連接鋼板上，其中半厚墊片在上方，半薄墊片在下方；

11、s3、通過螺母安裝，緊固螺母，進(jìn)行檢查和確認(rèn)，檢查連接是否有異常，螺栓的緊固程度。

12、實(shí)施本發(fā)明的可局部剪切滑移的鋼混界面螺栓連接裝置，具有以下有益效果：

13、1、本發(fā)明的可局部剪切滑移的鋼混界面螺栓連接構(gòu)造，設(shè)計(jì)合理，通過設(shè)置混凝土錨固端高于鋼板螺母端的向上傾斜螺桿，巧妙利用混凝土核心筒收縮時(shí)，相對鋼板端向下的剪切變形，部分釋放錨栓軸向緊固力，達(dá)成錨栓連接整體構(gòu)造滑移、旋轉(zhuǎn)，運(yùn)用錨栓連接構(gòu)造整體形變抵消豎向剪切變形造成的集中剪切應(yīng)力，在保護(hù)鋼混界面錨栓連接強(qiáng)度與可靠性的同時(shí)，避免鋼混界面剪切應(yīng)力集中，有效提升了鋼混mic建筑的長期使用性能，為鋼混mic建筑走向高層模塊化集成建筑應(yīng)用奠定核心連接技術(shù)基礎(chǔ)；

14、2、本發(fā)明配套設(shè)計(jì)的拓深變形銷孔與梯度錨固墊片還具有提升鋼混連接構(gòu)造施工容許誤差的效果，鋼混螺栓連接構(gòu)造便于施工工人學(xué)習(xí)掌握，利于推廣使用，相關(guān)梯度錨固墊片型號(hào)與拓深變形銷孔尺寸設(shè)計(jì)方法通俗易懂，可有效輔助、推廣在工程實(shí)際應(yīng)用，不僅涉及模塊集成建筑建造技術(shù)領(lǐng)域，或可拓展至鋼混組合橋梁、無碴軌道鋪設(shè)等其他工程領(lǐng)域，應(yīng)用前景廣闊。

技術(shù)特征：

1.一種可局部剪切滑移的鋼混界面螺栓連接裝置，其特征在于，包括鋼模塊框架、混凝土剪力墻、鋼混連接鋼板和砼嵌鋼板，所述鋼混連接鋼板固定設(shè)置在鋼模塊框架下部側(cè)面，所述砼嵌鋼板內(nèi)嵌在所述混凝土剪力墻內(nèi)，所述砼嵌鋼板的外表面與所述混凝土剪力墻表面齊平，所述鋼混連接鋼板上設(shè)置有傾斜向上的橢圓銷孔，所述砼嵌鋼板上設(shè)置有傾斜向上的螺栓孔，所述鋼混連接鋼板通過傾斜螺桿固定設(shè)置在所述砼嵌鋼板上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可局部剪切滑移的鋼混界面螺栓連接裝置，其特征在于，所述傾斜螺桿依次穿過鋼混連接鋼板和砼嵌鋼板，通過螺母將鋼模塊框架固定于混凝土剪力墻之上，所述螺母的端部設(shè)置有傾斜墊片。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可局部剪切滑移的鋼混界面螺栓連接裝置，其特征在于，所述傾斜墊片包括半薄墊片和半厚墊片，所述半薄墊片和半厚墊片均通過薄層粘板固定設(shè)置在鋼混連接鋼板之上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可局部剪切滑移的鋼混界面螺栓連接裝置，其特征在于，所述半薄墊片的厚度為1-5mm，所述半厚墊片的厚度為5-10mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可局部剪切滑移的鋼混界面螺栓連接裝置，其特征在于，所述螺栓孔的傾斜角度為5～15°。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可局部剪切滑移的鋼混界面螺栓連接裝置，其特征在于，所述橢圓銷孔為兩個(gè)且縱向排列，所述螺栓孔為兩個(gè)且縱向排列。

7.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的可局部剪切滑移的鋼混界面螺栓連接裝置的安裝方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種可局部剪切滑移的鋼混界面螺栓連接裝置及其安裝方法，其連接裝置包括鋼模塊框架、混凝土剪力墻、鋼混連接鋼板和砼嵌鋼板，所述鋼混連接鋼板固定設(shè)置在鋼模塊框架下部側(cè)面，所述砼嵌鋼板內(nèi)嵌在所述混凝土剪力墻內(nèi)，所述砼嵌鋼板的外表面與所述混凝土剪力墻表面齊平，所述鋼混連接鋼板上設(shè)置有傾斜向上的橢圓銷孔，所述砼嵌鋼板上設(shè)置有傾斜向上的螺栓孔，所述鋼混連接鋼板通過傾斜螺桿固定設(shè)置在所述砼嵌鋼板上。本發(fā)明運(yùn)用錨栓連接構(gòu)造整體形變抵消豎向剪切變形造成的集中剪切應(yīng)力，在保護(hù)鋼混界面錨栓連接強(qiáng)度與可靠性的同時(shí)，提升了鋼混MiC建筑的長期使用性能，為鋼混MiC建筑走向高層模塊化集成建筑應(yīng)用奠定核心連接技術(shù)基礎(chǔ)。

技術(shù)研發(fā)人員：劉英棨,陳彪,唐賓朋,張謝東
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19