一种方法，其通过后加拉力的方法向用于建筑物或桥的抵抗挠曲的结构构件如梁或桁施加预应力，以便不是通过向结构构件施加压力而是通过使结构构件挠曲来向抵抗挠曲的结构构件施加最佳预应力，和通过利用下列原理用小的拉力施加很大的弯矩，所述原理是，不是结构构件横截面中心与受拉构件之间的距离而是受压构件与受拉构件之间的距离是偏心的。用该方法，预应力混凝土梁包括：在受拉构件通过套管没有连到结构构件上的情况下穿过受到挠曲的结构构件受拉区的高强度受拉构件；穿过受压区的受压构件；和用于连接受压构件和受拉构件的锚定装置，以便通过拉紧和锚定由锚定装置支撑的受拉构件使高强度受压构件而不是结构构件受到压力，该压力即拉力的反作用力。通过单独使用这种方法或与仅仅使用受拉构件的常规预加应力方法共同使用这种方法，能容易且正确地向受到挠曲的结构构件的临界截面施加受拉区中的压缩预应力和受压区中的拉伸预应力。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种施加预应力以便增加用于梁或桁的抵抗弯矩的结构构件的承重能力的方法，具体地，涉及一种根据被降低的高度和增加的施加预应力的量在受拉区中施加压缩预应力和在结构构件的受压区中施加拉伸预应力的方法，以及用于其中的锚定装置。
技术介绍
一般而言，对于各种建筑物，通常将结构钢和混凝土用作抵抗弯矩的结构构件。混凝土被最广泛地使用，因为它便宜且易于以各种形状形成，并且它提供了免受振动的保护。混凝土具有很大的抗压强度，但抗拉强度很小。因此，受到既产生压缩又产生拉伸挠曲的建筑物需要与拉伸相关的加强件。为此，设计钢筋混凝土梁，使得钢筋条抵抗受拉区中的拉伸，而与混凝土或预应力混凝土梁(在下文中，称为“PSC梁”)的强度无关，从而由于在受拉区中预先施加的压缩预应力，使得受拉区中的混凝土得到有效利用。由于大多数PSC建筑物以及PSC梁使用由高强度钢筋制成的受拉构件，所以它们具有与通常使用的钢相似的弹性系数，但其强度比通常使用的钢大四到六倍，因而，它们非常适合于与混凝土结合使用。由于受拉构件具有相对弹性系数的高强度，即具有非常高的伸长比，所以将伴随非常大的变形以便最大程度地利用强度。因此，受拉构件不适合被直接应用于建筑物和支撑动载荷。然而，如果将受拉构件用作用于向混凝土施加预应力的材料，则它是非常有用的且具有下列优点，即由于长期的塑性变形如干燥收缩或混凝土的蠕变，内部应力损失最小。即，当在受拉构件以很大的变形量变形且具有拉伸应力的情况下将受拉构件埋置到受拉区中时，压力作为反作用力被施加到混凝土。施加到混凝土的压缩预应力使得处于受拉区中的混凝土受到拉伸载荷，从而增加支撑刚性。同时，已经根据市场环境的变化不断作出将PSC梁用于低层建筑物和大跨距的尝试。据此，在混凝土的受拉区中仅施加压缩预应力有时是不够的。为了减小由于载荷如建筑物本身的重量或外力而在受拉区中产生的应力的变化量，尝试通过将受压区减到最小和使受拉区达到最大，在更接近受拉区的位置设计一中性轴，该中性轴是受压区和受拉区之间的边界面。然而，因为在受压区中施加了过大的压缩应力，所以这种设计引起了一些问题。另外，当根据构造的所有阶段上的载荷的增加执行重复预加应力时引起了类似的问题。关于使用受拉构件的预加应力方法，在受拉区中施加受压区是相对容易的，而在压缩预应力中施加拉伸预应力相对是非常困难的。而且，能通过增大偏心距，与偏心方向相反地将少量的拉力施加到受压区中的混凝土，但有最大偏心距的限制，其中偏心距为横截面中心和受拉构件之间的距离。即，如图6中所示，示出了根据受拉构件锚定的地方施加到结构构件的力并示出了弯矩图，施加到结构构件的力根据如何布置受拉构件和受拉构件所处位置而变化。具体地，施加到特定横截面的弯矩根据横截面中受拉构件的位置和拉力的大小而变化。这里，通过用拉力乘偏心距(即受拉构件和横截面中性轴之间的距离)获得弯矩的大小。因此，为了增大偏心距，应该增高构件，即，应该增加高度。然而，为了在一定程度上维持该高度，要增加受拉构件的拉力。在这种情况下，弯矩增大，但比所需压力更大的压力被施加到构件，引起构件的受压区首先被破坏的问题。如上所述，在结构构件的受拉区中施加压缩预应力具有限制，这是因为仅仅能获得补偿抗拉强度不足的效果，因而在通过利用预加应力设计横截面的效率方面具有限制。因此，为了支撑非常大的外力，必需不但通过施加偏心压力而且通过用受压构件和受拉构件在结构构件的横截面中同时施加压力和拉力，沿与外力产生的弯矩相反的方向向结构构件的横截面预施加(即，预先施加)一个弯矩。在题目为“推动和锚定压缩PC钢杆的方法”的日本专利公开公告No.10-220009中公开了通过使用受压构件在结构构件的受压区中施加拉伸预应力的技术。即，如图7中所示，方法如下埋置由钢制成的模子以穿透PSC梁的上部，PSC梁的上部是受压区，以便将压力施加到高强度的受压构件，然后在PSC梁的两端附近在上表面处形成切除部，然后将受压构件13锚定到钢模子，以及依靠在两侧形成的压缩千斤顶30将受压构件13推到由钢制成的模子中。另外，如果预加应力过程完成，则用水泥浆填充套管和受压构件之间的空间和用混凝土或灰浆填充切除部。即，通过预先拉紧受拉构件12和随后锚定受拉构件，将压缩预应力施加到PSC梁的下部，该下部是受到由弯矩产生的挠曲的结构构件10，以及通过将经过锚定切除部32的受压构件13设置到受压构件13不达到工作切除部31的位置，将拉伸预应力施加到PSC梁的上部。另外，通过将压缩千斤顶30放到工作切除部31中，在后部混凝土的支撑部推入受压构件13，然后通过拧紧锚定切除部32处的固定螺栓固定受压的受压构件13。由于受压构件13的端部置于工作切除部31和锚定切除部32之间的混凝土中，所以通过插入单独的钢条间接地施加力。然而，这种技术不仅具有低的构造性和经济性，而且具有技术限制，即，局部应力集中在施加压缩千斤顶的反作用力的部分上和锚定受压构件的部分上。一般而言，局部应力集中在受拉构件的锚定部分上但主要产生压缩应力，因此合适的加强件可以解决这个问题。然而，获得合适的加强件以完全防止裂缝是非常困难的，这是因为当锚定受压构件时会产生拉伸应力。另外，还由于必须在PSC梁的上表面进行工作而引起问题。根据有效设计横截面的趋势，将用于预加应力的高强度材料设计成经受住更大的静载荷，而将混凝土设计成支撑和经受住活载荷(live loads)，这需要可防止由弯矩引起的振动或挠曲的刚性性质。为了实现这些目标，应该在除了PSC梁本身的重量之外在另外产生诸如板层(slab)的静载荷之后执行预加应力过程。然而，在传统技术中，如果构造板层，则由于没有提供用于预加应力过程的足够的工作区域，所以进行预加应力的工作是非常困难的。另外，由于拉紧受拉构件的工作和压缩受压构件的过程是单独进行的，所以过程是复杂的，根据构造的每个阶段需要进行分析，设计受拉构件和受压构件各自的锚定部分，且该过程分别需要拉伸千斤顶和压缩千斤顶。
技术实现思路
因而，本专利技术的目的是提供一种施加预应力的方法和提供一种应用该方法的装置，通过同时执行受拉构件的拉伸和受压构件的压缩，该装置能通过简单的拉紧过程，在不向受到挠曲的结构构件施加轴向力的情况下沿与载荷相反的方向施加挠曲。本专利技术的另一个目的是使得当通过锚定装置连接的受压构件和受拉构件接收彼此的反作用力时，不必向结构构件提供锚定部分的单独加强件。为了实现上述目标，提供了一种施加预应力的方法，包括在结构构件的受拉区中沿其纵向方向设置受拉构件以使得受拉构件不连到结构构件上且使受拉构件暴露于结构构件的端部；在结构构件的受压区中沿其纵向方向设置受压构件以使得受压构件不连到结构构件；将用于使受压构件与受拉构件相连的锚定装置固定地安装在受压构件，和拉紧穿过锚定装置的受拉构件，其中与受拉构件的拉力相反的反作用力作为压力通过锚定装置施加到受压构件，使得同时向受拉构件施加拉力和向受压构件施加压力。即，在不受受拉构件和受压构件的锚定位置影响的情况下，根据受拉构件和受压构件的布置，结构构件在中心接收向上力和在端部接收向下力。这时，将形成受压构件和受拉构件能被锚定于其上的锚定装置，且在锚定装置中，从受拉构件和受压构件产生的力相对它们本身平衡。这里，优选地，该方本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种为了增加用于抵抗弯矩的结构构件的承载能力而施加预应力的方法，包括：在所述结构构件的受拉区中沿该结构构件的纵向方向设置一个或多个受拉构件使得该受拉构件不连到所述结构构件上，且使所述受拉构件暴露于所述结构构件的端部；在所述结 构构件的受压区中沿该结构构件的纵向方向设置一个或多个受压构件使得该受压构件不连到所述结构构件上；将用于使所述受压构件与所述受拉构件相连的锚定装置固定地安装在该受压构件，并拉紧所述受拉构件使其穿过所述锚定装置，其中与所述受拉构 件的拉力相反的反作用力作为压力通过所述锚定装置施加到所述受压构件，使得同时向所述受拉构件施加拉力和向所述受压构件施加压力。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋宇燦，
申请(专利权)人：三现PF株式会社，宋宇燦，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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