一种新型组合石梁制造技术

本发明专利技术公开了一种新型组合石梁，其包括石梁本体，此石梁本体的受拉区沿石梁本体纵向开设有凹槽，此凹槽内纵向铺设有施加有一定水平预应力的筋材，此筋材通过粘结材料粘结固定于此凹槽内，且此筋材的两端分别通过锚具紧固于上述石梁本体的纵向两端。与现有技术相比，本发明专利技术通过在石梁本体的受拉区嵌入高强抗拉筋材，并通过施加预应力和锚固，以大幅度提高石梁的开裂弯矩、弯曲刚度和抗弯承载力。本发明专利技术可应用于较大跨度的梁式石结构构件，具有宽度大、承载力高、不破坏石结构风貌和美观等优点，可在新建石结构工程和既有石结构的加固中推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种组合石梁，可应用于土木工程中的梁式石桥、石结构建筑、门廊和牌楼等结构的建造和既有石梁的加固改造。
技术介绍
石结构是我国最古老的结构形式之一，广泛应用于桥梁和房屋结构。花岗岩石结构材料最大优点是抗压强度高，耐久性好，且具有天然质地美观的优点。石结构在我国土木工程中具有悠久的历史，最著名的古代石结构建筑包括河北省赵县的赵州桥(拱式结构)、福建泉州的宋代洛阳桥(梁式结构)和泉州开元寺的东西双塔等。我国部分地区，特别是福建闽南地区由于花岗岩取材方便，在大多数乡镇仍继续采用石材建造房屋。石材也存在明显的缺点，比如抗拉强度较低、材质脆且往往存在天然裂隙。因此，石材在工程应用上往往用于受压构件，比如墙、柱和拱等。虽然也有用作梁板等受弯构件，但因需要截面较高、往往显得过于笨重，不仅抗弯承载力较低，且存在较大的脆性破坏的危险，从而限制了花岗岩石材的应用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可大幅度提高开裂承载力、抗弯承载力和抗弯刚度的新型组合石梁。 本专利技术的技术方案是这样的一种新型组合石梁，包括石梁本体，此石梁本体的受拉区沿石梁本体纵向开设有凹槽，此凹槽内纵向铺设有施加了预应力的筋材，此筋材通过粘结材料粘结固定于此凹槽内，且此筋材的两端分别通过锚具紧固于上述石梁本体的纵向两端。 上述凹槽为尺寸约为上述筋材的直径2倍的方槽或U形槽。 上述筋材为抗拉强度和弹性模量均较高的碳纤维筋或高强钢钢绞线。 上述粘结材料为具有高强粘结力的改性环氧树脂结构胶或水泥基灌浆料。 采用上述方案后，与现有技术相比，本专利技术具有如下优点(l)在石梁受拉区嵌入筋材可大大提高石梁的抗弯承载力，改善了石梁的脆性破坏性质，从而扩展了石结构的应用范围，使较大跨度石梁的应用成为可能。(2)通过在筋材中施加适当水平预应力，大幅度提高了石梁的开裂弯矩和抗弯刚度，有效改善了组合石梁的使用性能。(3)有效抑制了石梁弯剪区裂缝的扩展，从而提高了石梁的抗剪性能。(4)通过材料的合理组合，使石材的抗压强度和筋材的抗拉强度得以充分发挥，实现材料的优势互补。附图说明 图1为本专利技术的结构示意 图2为图1的A-A剖示 图3为图2的B-B剖示3 图4为图2的C-C剖示图。 具体实施例方式本专利技术的一种新型组合石梁，如图1、图2、图3、图4所示，包括石梁本体，本实施 例中石梁本体为符合工程几何尺寸的完整花岗岩石梁l，石梁1上位于其受拉区10的一侧 沿石梁1纵向开设有方槽11，方槽11内纵向铺设有高强筋材3，高强筋材3通过专用张拉 设备施加预应力，高强筋材3施加预应力的预应力水平根据使用要求计算确定，高强筋材3 通过粘结材料2粘结固定于方槽11内，且高强筋材3的两端分别通过锚具5锚固于石梁1 的纵向两端，最终使石梁1、粘结材料2和高强筋材3结合成为能够共同受力的组合石梁。 其中，高强筋材3可用抗拉强度和弹性模量均较高的碳纤维筋或高强钢钢绞线； 方槽11的尺寸约为高强筋材3直径或厚度的2倍，且方槽11的纵向两端的尺寸根据锚具5 的直径相应地加大，粘结材料2可采用改性环氧树脂结构胶或水泥基灌浆料等高强粘结材 料；锚具5为套筒式锚具或夹持式锚具。 本专利技术的新型组合石梁，具体的施工方案如下 (1)根据石梁1的截面尺寸、跨度和承担荷载大小，由抗弯承载力计算确定所需的 筋材3的直径和数量，以确定所需刨凿凹槽的尺寸和数量。(2)根据石梁1裂缝宽度控制要求和挠度控制要求，确定张拉预应力的水平。 (3)在石梁1上位于其受拉区10的一侧沿石梁1纵向刨凿尺寸约为筋材3直径2 倍的方槽11，方槽11的纵向两端的尺寸根据锚具5的直径相应地加大； (4)在方槽11内铺设筋材3，通过专用张拉设备张拉筋材3至预定应力水平，并通 过锚具5将筋材3的两端锚固于石梁端部。 (5)在方槽11边粘贴美纹纸以防止填灌粘结材料2污染石材。 (6)在方槽11中填入粘结材料2，粘结材料2的用量以略低于方槽11的槽口为限， 并抹平胶面。为了美观需要，胶面也可低于石梁1表面，以在梁底形成若干凹式线条。 (7)撕去美纹纸，静置至粘结材料2的设计强度后即可吊装使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型组合石梁，包括石梁本体，其特征在于：此石梁本体的受拉区沿石梁本体纵向开设有凹槽，此凹槽内纵向铺设有施加了预应力的筋材，此筋材通过粘结材料粘结固定于此凹槽内，且此筋材的两端分别通过锚具紧固于上述石梁本体的纵向两端。

【技术特征摘要】
一种新型组合石梁，包括石梁本体，其特征在于此石梁本体的受拉区沿石梁本体纵向开设有凹槽，此凹槽内纵向铺设有施加了预应力的筋材，此筋材通过粘结材料粘结固定于此凹槽内，且此筋材的两端分别通过锚具紧固于上述石梁本体的纵向两端。2. 根据权利要求1所述的一种新型组合石梁，其特征在于上述凹槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭子雄，刘阳，黄群贤，叶勇，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]