木-混凝土组合梁螺钉连接件受力性能及计算方法研究*

江雨辰， 胡夏闽

(1 无锡太湖学院土木工程学院， 无锡 214064； 2 南京工业大学土木工程学院， 南京 211816)

0 引言

木-混凝土组合梁是一种新型的组合构件，木梁通过可靠的抗剪连接件体系与混凝土板连接成一个整体，共同受力(图1)。与纯木楼盖相比，木-混凝土组合梁的承载能力和刚度显著提高，具有更好的抗火、隔音和振动性能，更容易满足楼盖的舒适度要求。抗剪连接件是传递木梁与混凝土板之间纵向剪力，保证两者共同工作的关键部件，其抗剪性能对木-混凝土组合梁的抗弯承载力和抗弯刚度有着重要的影响[1-3]。

图1 木-混凝土组合梁截面示意图

钉类连接件施工简便、成本较低，并且具有较好的延性，在木-混凝土组合结构中得到广泛的研究和应用[2-3]。1993年，Ahmadi等[4]通过试验研究了钉类连接件(普通木钉、螺钉、螺栓)嵌入木材的深度对其抗剪承载力的影响，结果表明：钉类连接件的抗剪承载力随其嵌入木材深度的增加而增大，但是当嵌入深度超过11倍的钉杆直径，连接件的承载力就不再增大。1999年，Gelfi等[5]通过对栓钉连接件抗剪性能的研究，得到了与Ahmadi等相类似的结论。2005年，Dias[6]开展了一系列的钉类连接件推出试验研究，发现连接件的形状以及材料特性对其抗剪承载力有重要的影响。2007年，Fragiacomo等[7-8]对采用普通混凝土和轻骨料混凝土的栓钉连接件的抗剪性能进行对比，结果发现混凝土类型对栓钉连接件的短期和长期性能均没有明显的影响。2010年，Jorge等[9]通过推出试验研究了一种特殊紧固螺钉(SFS)连接件的抗剪性能，重点评估了混凝土类别和螺钉直径对连接件抗剪性能的影响，结果表明：SFS连接件的抗剪承载力和刚度随螺钉直径的增大而增大；……