一种混合预应力组合梁制造技术

一种混合预应力组合梁，包括预制组合梁部分和现浇混凝土部分，所述预制组合梁部分包括下部型钢以及浇筑于下部型钢的预制混凝土；所述预制混凝土中张拉跨中预应力筋，跨中预应力筋延伸至所述现浇混凝土中；相邻预制组合梁的下部型钢连接且具有间距，所述现浇混凝土浇筑于下部型钢上方以及相邻的预制组合梁之间。与传统预应力型钢混凝土结构相比，本实用新型专利技术具有刚度大，预应力度高，经济效益显著，施工便捷等特点，同时对支座负弯矩区混凝土施加预应力，使结构具有更高的正常使用及耐久性能。使结构具有更高的正常使用及耐久性能。使结构具有更高的正常使用及耐久性能。

【技术实现步骤摘要】
一种混合预应力组合梁


[0001]本技术属于建筑
，特别涉及一种混合预应力组合梁。

技术介绍

[0002]型钢混凝土结构具有良好的承载力及刚度，被广泛应用于大跨重载结构中，但是其抗裂性能表现一般，遂有学者提出预应力型钢混凝土结构，但目前型钢混凝土的预应力主要依靠预应力筋提供，可达到的预应力程度有限，且预应力损失严重，其张拉过程控制也较为严格，易出现反拱开裂等现象。若采用单根预弯梁预应力施工方法，直接对型钢进行荷载的施加，没有辅助型钢的帮助，则会由于单根型钢刚度较小而导致挠度过大，有效预压区面积较小等问题，且混凝土预制率遭到限制，现场施工量增加。

技术实现思路

[0003]为了克服上述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种混合预应力组合梁，其最终的预应力由型钢和预应力筋共同提供，其中在型钢预应力的施加过程中，将下部型钢与辅助型钢进行组合形成组合钢梁，从而获得更高的中和轴位置，使下部型钢全截面受拉，预压区面积更大，预制率更高，达到减小现场施工量的目的。由于预制组合梁全截面受压，预应力筋布置更加灵活，较容易的解决了张拉预应力筋时产生的反拱开裂现象。本技术的预应力筋延伸至支座上部，并采用无粘结预应力施工工艺，在混凝土达到设定强度后通过再次张拉预应力筋，使支座处混凝土同样产生预压应力，以此提高结构的抗裂性能。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0005]一种混合预应力组合梁，包括预制组合梁和现浇混凝土，所述预制组合梁包括下部型钢以及浇筑于下部型钢的预制混凝土，所述预制混凝土中张拉跨中预应力筋，相邻预制组合梁的下部型钢连接且具有间距，所述现浇混凝土浇筑于下部型钢上方以及相邻的预制组合梁之间，跨中预应力筋延长伸入至所述现浇混凝土中。
[0006]在一个实施例中，所述预制混凝土浇筑于下部型钢的下翼缘、腹板的下部以及下翼缘下方，所述现浇混凝土浇筑于下部型钢的上翼缘、腹板的上部以及上翼缘上方。
[0007]在一个实施例中，并在下部型钢变形恢复后在其两端以锚具一固定。
[0008]在一个实施例中，所述现浇混凝土位于下部型钢的上翼缘的上方设置有凹槽，所述跨中预应力筋的延长部分为支座预应力筋，所述支座预应力筋的端部在所述凹槽中以锚具二固定。
[0009]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0010]1、效益显著
[0011]与传统预应力型钢混凝土梁相比，本技术在材料成本没有增加的前提下，仅在预制阶段通过改变施工方法，先对组合钢梁施加预弯荷载，利用组合钢梁的弹性收缩对混凝土施加一期预应力，然后利用预应力筋的作用对混凝土施加二期预应力；相比仅依靠
预应力筋提供预应力的方法而言，本技术的预应力由型钢和预应力筋共同提供，预应力效果大大提升，预应力筋数量减少，在节约材料成本的同时，人工成本也大大降低；此外，预制组合梁部分较高的刚度可大大减小现场施工时支撑的数量，经济效益显著。
[0012]2、受力合理
[0013]本技术一期预应力由型钢的恢复力提供，由于一期预应力需对型钢施加预弯荷载，预制混凝土达到一定强度卸载后，型钢受到预制混凝土的约束作用，不能恢复初始状态，仍有残余挠度变形，此时通过张拉预应力筋产生的反拱作用抵消一期预压荷载带来的残余挠度变形，使型钢恢复初始几何状态，便于后期“梁
‑
梁”连接，“梁
‑
柱”连接安装。
[0014]3、性能优越
[0015]本技术由于受到双重预应力的作用，其拥有更高的刚度及承载力，开裂荷载更高，弹性范围更广，此外预应力筋可以延伸至支座负弯矩区，待现浇混凝土达到设定强度后，张拉预应力筋可使支座处混凝土同样获得预应力，提高了结构的正常使用和耐久性能。本技术采用混合预应力组合梁，相比直接将荷载施加在下部型钢上，此方法能够解决一期预应力作用下挠度过大的问题，达到小挠度高应力的效果。
[0016]4、施工方便
[0017]本技术所采用的施工方法使组合钢梁中和轴位置提高，下部型钢可完全位于受压区内，有效预压区面积增加，混凝土预制率提高，现场施工量减小；同时本技术的现场安装方法简单、施工方便，在对型钢进行拼接后，接缝处混凝土随型钢上部混凝土一同浇筑；支座预应力筋采用无粘结预应力，待现浇混凝土达到设定强度后，张拉支座部分预应力筋即可完成安装。对于双拱形组合方式而言，由于不用进行预应力筋的张拉，其施工过程更加简洁，施工速度较快。
附图说明
[0018]图1是本技术的双直线组合方式施工过程示意图。
[0019]图2是本技术的上大下小组合方式施工过程示意图。
[0020]图3是本技术的双拱型组合方式施工过程示意图。
[0021]图4是本技术各部分连接关系示意图。
[0022]图5是本技术负弯矩区预应力筋连接示意图。
[0023]附图标记释义：
[0024]下部型钢1；辅助型钢2；预制混凝土3；跨中预应力筋4；锚具一5；现浇混凝土6；凹槽7；支座预应力筋8；锚具二9。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例详细说明本技术的实施方式。
[0026]参考图1～图5，本技术的混合预应力组合梁包括预制组合梁和现浇混凝土6，预制组合梁主要包括下部型钢1以及浇筑于下部型钢1的预制混凝土3，预制混凝土3中张拉有跨中预应力筋4，相邻预制组合梁的下部型钢1在端部连接且具有间距。现浇混凝土6浇筑于下部型钢1上方以及相邻的预制组合梁之间，跨中预应力筋4延长并伸入至现浇混凝土6中，端部固定。
[0027]该结构中，跨中预应力筋4是在下部型钢1预弯状态下从预制混凝土3的两端进行张拉，并在下部型钢1变形恢复后在其两端以锚具一5固定。
[0028]本技术中，将跨中预应力筋4的延长部分定义为支座预应力筋8，现浇混凝土6位于下部型钢1的上翼缘的上方设置有凹槽7，支座预应力筋8在现浇混凝土6中张拉，其端部在凹槽7中以锚具二9固定。
[0029]本技术混合预应力组合梁的施工方法，包括预制部分施工和现场施工，其中预制部分施工主要是制备预制组合梁，现场施工主要是将各预制组合梁连接为一体。
[0030]如图1所示，预制组合梁的制备包括以下步骤：
[0031]S1)将辅助型钢2与下部型钢1组合得到组合钢梁。
[0032]示例地，可将加工成型的辅助型钢2与下部型钢1上下叠放(翼缘水平，腹板竖直)，然后用抗剪螺栓等方式进行固定，形成组合钢梁。
[0033]在本实施例中，辅助型钢2与下部型钢1的截面相同，得到的是双直线型组合方式的组合钢梁。
[0034]S2)施加向下的竖向荷载，将组合钢梁预弯。
[0035]示例地，可在辅助型钢2上部施加竖向荷载，使组合钢梁产生挠度，其中竖向荷载的大小应保证下部型钢1和辅助型钢2仅发生弹性形变。并且，在竖向荷载撤除后，辅助型钢2的变形可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合预应力组合梁，其特征在于，包括预制组合梁和现浇混凝土(6)，所述预制组合梁包括下部型钢(1)以及浇筑于下部型钢(1)的预制混凝土(3)，所述预制混凝土(3)中张拉跨中预应力筋(4)，相邻预制组合梁的下部型钢(1)连接且具有间距，所述现浇混凝土(6)浇筑于下部型钢(1)上方以及相邻的预制组合梁之间，跨中预应力筋(4)延长伸入至所述现浇混凝土(6)中。2.根据权利要求1所述混合预应力组合梁，其特征在于，所述预制混凝土(3)浇筑于下部型钢(1)的下翼缘、腹板的下部以及下翼缘下方，所述现...

【专利技术属性】
技术研发人员：于云龙，贺九洲，杨勇，薛亦聪，冯世强，郝宁，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：