專利名稱：內(nèi)張拉預(yù)應(yīng)力混凝土單層i型框架箱形結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑物的后張預(yù)應(yīng)力混凝土單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)，尤其是當(dāng)在框架端部不具備預(yù)應(yīng)力筋張拉、錨固條件時，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部的框架腹板側(cè)面連接、張拉預(yù)應(yīng)力筋的后張預(yù)應(yīng)力混凝土單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，公知后張預(yù)應(yīng)力混凝土單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)是先安置后張預(yù)應(yīng)力筋成孔的套管、構(gòu)造鋼筋和零件，然后安裝模板和灌筑混凝土。預(yù)應(yīng)力筋可先 穿入套管也可以后穿。等混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，用千斤頂將預(yù)應(yīng)力筋張拉到要求的應(yīng)力并錨于梁的兩端，預(yù)壓應(yīng)力通過兩端錨具傳給構(gòu)件混凝土。為了保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋不受腐蝕和恢復(fù)預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間的粘結(jié)力，預(yù)應(yīng)力筋與套管之間的空隙必須用水泥漿灌實。水泥漿除起防腐作用外，也有利于恢復(fù)預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間的粘結(jié)力。為了方便施工，有時也可采用在預(yù)應(yīng)力筋表面涂刷防銹蝕材料并用塑料套管或油紙包裹的無粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力。但是，在地下結(jié)構(gòu)構(gòu)件的兩端，通常因張拉預(yù)應(yīng)力需要預(yù)留張拉槽，導(dǎo)致增加工程造價、延長施工工期，對一些工程來說，延長施工工期是不能接受的。在2002年11月出版的《廣東土木與建筑》第11期第11頁上批露了一個地下大跨、重載結(jié)構(gòu)，該文章對預(yù)應(yīng)力與普通混凝土結(jié)構(gòu)兩種方案進(jìn)行了比較，并指出預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步減少地鐵車站的鋼筋混凝土用量，減小梁/板高度，以使車站埋深較小；車站頂板跨中最大變形較小，抗裂性也較好；但考慮到采用預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)，施工工藝較為復(fù)雜，施工難度較大，因此目前在地下車站施工中應(yīng)慎用。該設(shè)計最終選用了普通混凝土結(jié)構(gòu)方案。與預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)相比，這種普通混凝土結(jié)構(gòu)變形較大、抗裂性能較差、耐久性能不好，經(jīng)濟(jì)性一般，限制了的大跨、重載結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有后張預(yù)應(yīng)力混凝土單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)在其端部要求預(yù)留張拉、錨固條件的不足，本發(fā)明提供一種內(nèi)張拉預(yù)應(yīng)力混凝土單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)，該單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)不再要求在其端部必須預(yù)留張拉錨固條件，而是可在結(jié)構(gòu)內(nèi)部的框架側(cè)面預(yù)留張拉槽，在張拉槽中通過中間錨具完成預(yù)應(yīng)力筋的連接、張拉，該單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力張拉工藝較為簡單、結(jié)構(gòu)性能較好、施工難度較小、工期相對較短、造價基本不變。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種建筑物的內(nèi)張拉預(yù)應(yīng)力混凝土單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)，在平行其斷面方向設(shè)置框架結(jié)構(gòu)，形成箱形斷面，框架梁為I型截面，框架梁跨高比范圍在7 36米，在框架中設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋，將張拉槽預(yù)留在結(jié)構(gòu)內(nèi)部受力較小、施工方便框架梁的腹板側(cè)面，當(dāng)澆灌混凝土并達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，在張拉槽處通過中間錨具將同一預(yù)應(yīng)力筋束的各段首尾順序連接，然后在腹板兩側(cè)通過中間錨具進(jìn)行張拉，張拉完畢后按要求封堵張拉槽即可，其特征是張拉槽預(yù)留在結(jié)構(gòu)內(nèi)部受力較小、施工方便的框架梁的腹板側(cè)面，在框架梁I型截面內(nèi)，通過中間錨具連接并張拉預(yù)應(yīng)力筋。
本發(fā)明的特征還在于結(jié)構(gòu)橫斷面為單層箱形形狀，框架梁跨度L通常不小于7米，框架梁為I型截面，框架間距不大于L/3。本發(fā)明的特征還在于框架梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋與傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力框架梁配筋相似，呈正反拋物線分布，反彎點位置為0. 08L 0. 12L，設(shè)置在側(cè)墻和框架梁中的預(yù)應(yīng)力筋形成一條環(huán)形曲線，預(yù)應(yīng)力束外形盡量與彎矩圖一致，盡量靠近受拉邊緣布置。本發(fā)明的特征還在于預(yù)應(yīng)力筋的束形可以是閉合曲線，也可以是非閉合曲線；如果是閉合曲線，無錨固端；如果是非閉合曲線，其端部為錨固端。本發(fā)明的特征還在于在同一榀預(yù)應(yīng)力框架中，每束預(yù)應(yīng)力筋的根數(shù)和預(yù)應(yīng)力束數(shù)，根據(jù)設(shè)計需要設(shè)置，預(yù)應(yīng)力筋布置關(guān)于框架縱向?qū)ΨQ軸對稱。本發(fā)明的特征還在于張拉槽預(yù)留在框架梁三分點的中和軸附近；同一預(yù)應(yīng)力束 預(yù)留槽和中間錨具的間距，根據(jù)設(shè)計需要設(shè)置，其范圍為15 50米。本發(fā)明的特征還在于如果具備張拉空間，在中間錨具靠近結(jié)構(gòu)內(nèi)部或外部的一端進(jìn)行張拉。本發(fā)明的特征還在于如果具備張拉錨固條件，張拉槽預(yù)留在結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件的端部或外部構(gòu)件的端部。本發(fā)明的有益效果是，當(dāng)單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)端部不具備張拉錨固條件時，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)應(yīng)力張拉、錨固，特別適用于地下重載、大跨混凝土單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)，可提供較好的舒適度和使用性能，可減少占地面積，預(yù)應(yīng)力張拉工藝較為簡單，結(jié)構(gòu)性能較好，施工難度較小，工期相對較短，造價基本不變。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)平面布置圖。圖2是本發(fā)明的1#、2#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束斷面布置圖。圖3是本發(fā)明的3#、4#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束斷面布置圖。圖4是圖2的1-1剖面圖。圖5是圖3的1-1剖面圖。圖中I. 1#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束，2.2#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束，3.3#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束，
4.4#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束，5. 1#、3#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束的預(yù)留張拉槽，6. 2#、4#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束的預(yù)留張拉槽，7.結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間，8.結(jié)構(gòu)外部，9.框架頂梁/底梁，10.中間錨具背離結(jié)構(gòu)內(nèi)部的一端，11.中間錨具指向結(jié)構(gòu)內(nèi)部的一端，12.中間錨具(又稱環(huán)錨、游動錨)，13.框架柱。
具體實施例方式在圖1、2、4中，1#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束(I)為一條平面閉合曲線，由8根預(yù)應(yīng)力鋼絞線組成，鋪放1#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束(I)，將1#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束(I)的張拉槽(5)預(yù)留在框架頂梁/底梁(9)三分點中和軸附近腹板的一側(cè)，當(dāng)澆灌混凝土并達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，在腹板側(cè)面張拉槽處(5)通過中間錨具(12)將1#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束⑴的各段首尾順序連接，然后在中間錨具的任一張拉端(10、11)進(jìn)行張拉，張拉完畢后按要求封堵張拉槽(5)即可。2#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束(2)的實施方式同1#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束(I)。
在圖1、3、5中，3#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束(3)為一條平面閉合曲線，由8根預(yù)應(yīng)力鋼絞線組成，鋪放3#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束(3)，將3#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束(3)的張拉槽(6)預(yù)留在框架頂梁/底梁(9)三分點中和軸附近腹板的一側(cè)，1#、3#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束的張拉槽(5)與2#、4#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束的張拉槽(6)關(guān)于框架縱向?qū)ΨQ面反對稱布置，當(dāng)澆灌混凝土并達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，在張拉槽處(6)通過中間錨具(12)將3#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束(3)的各段首尾順序連接，然后在中間錨具的任一張拉端(10、11)進(jìn)行張拉，張拉完畢后按要求封堵張拉槽(6)即可，3#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束(3)為一條平面閉合曲線。4#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束⑷的實施方式同3#環(huán)形曲線預(yù)應(yīng)力束(3)。
權(quán)利要求
1.一種建筑物的內(nèi)張拉預(yù)應(yīng)力混凝土單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)，在平行其斷面方向設(shè)置框架結(jié)構(gòu)，形成箱形斷面，框架梁為I型截面，框架梁跨高比范圍在7 36米，在框架中設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋，將張拉槽預(yù)留在結(jié)構(gòu)內(nèi)部受力較小、施工方便框架梁的腹板側(cè)面，當(dāng)澆灌混凝土并達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，在張拉槽處通過中間錨具將同一預(yù)應(yīng)力筋束的各段首尾順序連接，然后在腹板兩側(cè)通過中間錨具進(jìn)行張拉，張拉完畢后按要求封堵張拉槽即可，其特征是張拉槽預(yù)留在結(jié)構(gòu)內(nèi)部受力較小、施工方便的框架梁的腹板側(cè)面，在框架梁I型截面內(nèi)，通過中間錨具連接并張拉預(yù)應(yīng)力筋。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)張拉預(yù)應(yīng)力混凝土單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)，其特征是結(jié)構(gòu)橫斷面為單層箱形形狀，框架梁跨度L通常不小于7米，框架梁為I型截面，框架間距不大于L/3。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)張拉預(yù)應(yīng)力混凝土單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)，其特征是框架梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋與傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力框架梁配筋相似，呈正反拋物線分布，反彎點位置為0.08L 0. 12L，設(shè)置在側(cè)墻和框架梁中的預(yù)應(yīng)力筋形成一條環(huán)形曲線，預(yù)應(yīng)力束外形盡量與彎矩圖一致，盡量靠近受拉邊緣布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)張拉預(yù)應(yīng)力混凝土單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)，其特征是預(yù)應(yīng)力筋的束形可以是閉合曲線，也可以是非閉合曲線；如果是閉合曲線，無錨固端；如果是非閉合曲線，其端部為錨固端。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)張拉預(yù)應(yīng)力混凝土單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)，其特征是在同一榀預(yù)應(yīng)力框架中，每束預(yù)應(yīng)力筋的根數(shù)和預(yù)應(yīng)力束數(shù)，根據(jù)設(shè)計需要設(shè)置，預(yù)應(yīng)力筋布置關(guān)于框架縱向?qū)ΨQ軸對稱。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)張拉預(yù)應(yīng)力混凝土單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)，其特征是 張拉槽預(yù)留在框架梁三分點的中和軸附近；同一預(yù)應(yīng)力束預(yù)留槽和中間錨具的間距，根據(jù)設(shè)計需要設(shè)置，其范圍為15 50米。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)張拉預(yù)應(yīng)力混凝土單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)，其特征是如果具備張拉空間，在中間錨具靠近結(jié)構(gòu)內(nèi)部或外部的一端進(jìn)行張拉。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)張拉預(yù)應(yīng)力混凝土單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)，其特征是如果具備張拉錨固條件，張拉槽預(yù)留在結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件的端部或外部構(gòu)件的端部。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)張拉預(yù)應(yīng)力混凝土單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)的施工方法，其步驟在于 a)鋪放各預(yù)應(yīng)力束(1、2、3、4)； b)將各預(yù)應(yīng)力束的張拉槽(5或6)預(yù)留在結(jié)構(gòu)內(nèi)部框架頂梁/底梁(9)張拉槽預(yù)留在框架梁三分點的中和軸附近； c)當(dāng)澆灌混凝土并達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，在I型框架截面內(nèi)的張拉槽(5或6)處，通過中間錨具(12)將同一預(yù)應(yīng)力筋束的各段首尾順序連接； d)在中間錨具的任一張拉端(10、11)進(jìn)行張拉，張拉完畢后按要求封堵張拉槽(5、6)即可； e)當(dāng)在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置多束預(yù)應(yīng)力筋時，各束張拉槽通常關(guān)于結(jié)構(gòu)斷面對稱布置，其余步驟同a)、b)、c)、d)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種建筑物的內(nèi)張拉預(yù)應(yīng)力混凝土單層I型框架箱形結(jié)構(gòu)，在斷面方向設(shè)置框架結(jié)構(gòu)，形成箱形斷面。框架梁截面為I型，跨度范圍在7～36米。在框架中設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋，將張拉槽預(yù)留在結(jié)構(gòu)內(nèi)部框架梁的腹板側(cè)面，當(dāng)混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后，在張拉槽處通過中間錨具將同一預(yù)應(yīng)力筋束的各段首尾順序連接并張拉，然后封堵張拉槽。其特征是張拉槽預(yù)留在結(jié)構(gòu)內(nèi)部受力較小、施工方便的框架梁腹板側(cè)面，在張拉槽內(nèi)通過中間錨具連接并張拉預(yù)應(yīng)力筋。本發(fā)明的有益效果是，當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件端部不具備張拉錨固條件時，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋的連接張拉，可提供較好的舒適度、使用性能和結(jié)構(gòu)性能，特別適用于地下重載、大跨單層框架箱形結(jié)構(gòu)。
文檔編號E04C3/26GK102653968SQ20121006805
公開日2012年9月5日 申請日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月15日
發(fā)明者樂貴平, 于濱, 任正錄, 馮大斌, 劉明保, 吳林林, 宮劍飛, 徐凌, 朱勝利, 聶永明, 胡程鶴, 齊虎 申請人:中國建筑科學(xué)研究院, 北京市軌道交通建設(shè)管理有限公司