專利名稱：外置橫向預應力鋼筋混凝土梁的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及對鋼筋混凝土梁施加橫向預應力，拉桿設置于鋼筋混凝土梁外部，目的是提升鋼筋混凝土梁的抗剪承載力和抗剪裂能力。
背景技術：
在高層建筑結構中設置鋼筋混凝土梁作為轉換構件是高層建筑結構設計的常用技術手段，鋼筋混凝土轉換梁的截面尺寸通常由抗剪承載力控制。當建筑結構的使用功能改變、設計更改或者發(fā)現有施工質量問題時，需要對鋼筋混凝土轉換梁進行抗剪加固。
加固的方法一般采用加大其截面，但截面的加大，一方面不利于結構抗震，另一方面會影響該層的建筑功能，并且新增加的部分與原截面在共同工作方面存在不協(xié)調問題。也有實際工程采用在鋼筋混凝土梁外部兩側粘貼鋼板或碳纖維布的方法，但由于膠粘劑或加固材料本身彈性模量較小的原因，鋼板和碳纖維布很難做到從承受荷載開始就與鋼筋混凝土梁協(xié)調工作，加固材料的強度不能完全發(fā)揮，另外這兩種方法對提高鋼筋混凝土梁抗剪裂能力的作用也不大。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是為克服現有技術的不足，提供外置橫向預應力鋼筋混凝土梁，通過在外部對鋼筋混凝土梁施加橫向預應力，提高鋼筋混凝土梁的抗剪承載力和抗剪裂能力，解決鋼筋混凝土轉換梁加固的問題。
本發(fā)明的目的通過下述方法實現一種外置橫向預應力鋼筋混凝土梁在鋼筋混凝土梁上表面和下表面分別相對地設置多根上壓件和下壓件，上壓件和下壓件的長度大于鋼筋混凝土梁的寬度，上壓件和下壓件在鋼筋混凝土梁寬度方向的外部兩側都相對設置至少一排孔道，拉桿在鋼筋混凝土梁寬度的兩外側穿過上壓件和下壓件孔道，并通過位于拉桿兩端的上錨具和下錨具拉緊固定在上壓件和下壓件之間。
所述拉桿為強度標準值超過400N/mm2的鋼筋、高強螺桿、鋼鉸線、鋼絲、鋼絲束、鋼棒或纖維筋。
所述上錨具和下錨具為螺母、夾片式錨具、錐塞式錨具或支承式錨具，且上錨具和下錨具可以不相同。
所述拉桿是被拉緊后通過位于拉桿兩端的上錨具和下錨具固定在上壓件和下壓件之間。
本發(fā)明中上壓件和下壓件在鋼筋混凝土梁寬度方向的外部兩側都相對設置至少一排孔道是指在每根上壓件和下壓件都設置至少一個孔道，不同上壓件和下壓件的同一排孔道位于同一直線上。
相對于現有技術，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果(1)有效提高鋼筋混凝土梁的抗剪承載力和抗剪裂能力。鋼筋混凝土梁的抗剪承載力由兩部分組成，即混凝土的抗剪能力和箍筋的抗剪能力，本發(fā)明可以同時提高這兩個方面的性能。在鋼筋混凝土梁外部兩側加配橫向預應力筋(所述拉桿)，實際上增加了箍筋的面積，故抗剪承載力有較明顯提高。在此基礎上，對拉桿施加預應力，使混凝土處于受壓狀態(tài)，一定程度上提高了混凝土的抗剪強度，從而使鋼筋混凝土梁的抗剪承載力得到進一步提高。由于鋼筋混凝土受剪斜裂縫的產生和開展受到橫向預應力的限制，所以又提高了混凝土的抗剪裂能力。
(2)在提高鋼筋混凝土梁的抗剪承載力和抗剪裂能力的同時，減少了鋼筋混凝土梁的尺寸，節(jié)省了材料，方便加固施工，提高了建筑利用空間。


圖1是本發(fā)明實施例1外置橫向預應力鋼筋混凝土梁立體示意圖；圖2是圖1的A-A向剖面示意圖；圖3是圖1的俯視圖；圖4是實施例2外置橫向預應力鋼筋混凝土梁的俯視圖；圖5是實施例3外置橫向預應力鋼筋混凝土梁的剖面示意圖。
圖中示出1、鋼筋混凝土梁2、拉桿3、上錨具4、下錨具5、上壓件6、下壓件。
具體實施例方式
為進一步理解本發(fā)明，下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述，但本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實施例表述的范圍。
實施例1如圖1、2、3所示，一種外置橫向預應力鋼筋混凝土梁，包括鋼筋混凝土梁1、拉桿2、上錨具3、下錨具4、上壓件5和下壓件6。在鋼筋混凝土梁1的上表面和下表面分別設置4個上壓件5和下壓件6，上壓件5和下壓件6的長度大于鋼筋混凝土梁1的寬度，其兩端都沿鋼筋混凝土梁1寬度方向伸出，上壓件5和下壓件6在鋼筋混凝土梁1寬度方向的外部兩側都相對設置一排孔道，拉桿2在鋼筋混凝土梁1寬度的兩外側穿過上壓件5和下壓件6，拉桿2通過位于拉桿兩端的上錨具3和下錨具4拉緊固定在上壓件5和下壓件6之間。也可以是拉桿2拉緊后，通過位于拉桿2兩端的上錨具3和下錨具4固定在上壓件5和下壓件6之間。本實施例中拉桿為強度標準值為500N/mm2的鋼筋。該拉桿也可選用高強螺桿、鋼鉸線、鋼絲、鋼絲束、鋼棒或纖維筋。
本實施例中，鋼筋混凝土1梁長3100mm，高600mm，寬350mm，梁中配有箍筋(采用HPB235級鋼筋)和縱筋(采用HRB335級鋼筋)，在鋼筋混凝土梁1的上下表面分別設置上壓件5和下壓件6，上壓件5和下壓件6均采用矩形截面的鋼管，其截面尺寸為100mm×50mm×6mm，上錨具3和下錨具4均采用螺母，通過扳手擰緊上錨具3和下錨具4使拉桿2中產生預應力。上錨具和下錨具也可選用夾片式錨具、錐塞式錨具或支承式錨具。這樣上壓件5和下壓件6就緊緊地壓在鋼筋混凝土梁1的上表面和下表面，使鋼筋混凝土梁承受壓緊力——橫向預應力。鋼筋混凝土梁1其它參數如下表1表1

本實施例鋼筋混凝土梁1的混凝土等級為C25，拉桿3高強螺桿直徑為14mm，橫向間距為200mm，縱向間距為300mm，張拉控制應力為500Mpa。
實施例2考慮到原鋼筋混凝土轉換梁的承載力與實際需要相差較大大，通過增多拉桿2的數量，采用增加拉桿布置的排數和列數的方法。本實施例中，在鋼筋混凝土梁1的上表面和下表面分別對稱設置6個上壓件5和下壓件6，每個上壓件5和下壓件6在鋼筋混凝土梁1寬度方向的外部兩側都相對設置1排孔道，拉桿2在鋼筋混凝土梁1寬度的兩外側穿過上壓件5和下壓件6，拉桿2被拉緊后通過位于拉桿2兩端的上錨具3和下錨具4固定在上壓件5和下壓件6之間，拉桿為強度標準值為500N/mm2的鋼絲束。其他同實施例1。
實施例3如果原鋼筋混凝土轉換梁的高度受到限制，而拉桿2需要長度較大以避免預應力損失過大，將拉桿2斜向布置。如圖5所示，上壓件5和下壓件6在鋼筋混凝土梁1寬度方向的外部兩側都相對設置一排孔道，上壓件5和下壓件6上的孔道不在同一豎直垂線上，而是錯開一定距離，斜向相對。這樣將拉桿2與鋼筋混凝土梁1底面成一角度穿過上壓件5和下壓件6。其他同實施例1。
根據本發(fā)明的方法，還可以開發(fā)一系列的實施例，如上錨具3和下錨具4可以采用不同的形式等。本發(fā)明的保護的范圍并不局限于上述實施例表述的范圍，凡是根據本發(fā)明的權利要求表述的結構，進行不同類型的部件的等同替換、拉桿2位置的變化以及其他類似的變化等都屬于本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種外置橫向預應力鋼筋混凝土梁，其特征在于，在鋼筋混凝土梁上表面和下表面分別相對地設置多根上壓件和下壓件，上壓件和下壓件的長度大于鋼筋混凝土梁的寬度，上壓件和下壓件在鋼筋混凝土梁寬度方向的外部兩側都相對設置至少一排孔道，拉桿在鋼筋混凝土梁寬度的兩外側穿過上壓件和下壓件孔道，并通過位于拉桿兩端的上錨具和下錨具拉緊固定在上壓件和下壓件之間。
2.根據權利要求1所述的外置橫向預應力鋼筋混凝土梁，其特征在于所述拉桿為強度標準值超過400N/mm2的鋼筋、高強螺桿、鋼鉸線、鋼絲、鋼絲束、鋼棒或纖維筋。
3.根據權利要求1所述的外置橫向預應力鋼筋混凝土梁，其特征在于所述上錨具和下錨具為螺母、夾片式錨具、錐塞式錨具或支承式錨具。
4.根據權利要求1至3任意項所述的外置橫向預應力鋼筋混凝土梁，其特征在于拉桿被拉緊后通過位于拉桿兩端的上錨具和下錨具固定在上壓件和下壓件之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種外置橫向預應力鋼筋混凝土梁，在鋼筋混凝土梁上表面和下表面分別相對地設置多個上壓件和下壓件，上壓件和下壓件在鋼筋混凝土梁寬度方向的外部兩側都相對設置至少一排孔道，拉桿穿過上壓件和下壓件，通過位于拉桿兩端的上錨具和下錨具拉緊固定在上壓件和下壓件之間。與普通鋼筋混凝土梁相比，本發(fā)明在鋼筋混凝土梁外部兩側加配橫向預應力筋，增加了箍筋的面積，并通過對拉桿施加預應力，使混凝土處于受壓狀態(tài)，提高了混凝土的抗剪強度。本發(fā)明減小了鋼筋混凝土梁的尺寸，節(jié)省了材料，提高了建筑利用空間，適用于對已有鋼筋混凝土梁進行加固，也可用于新建鋼筋混凝土梁。
文檔編號E04C3/20GK101025047SQ20071002710
公開日2007年8月29日 申請日期2007年3月9日 優(yōu)先權日2007年3月9日
發(fā)明者吳波, 王帆 申請人:華南理工大學