專(zhuān)利名稱：雙層砌塊預(yù)應(yīng)力梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是工業(yè)及民用建筑、橋梁領(lǐng)域的一種梁式結(jié)構(gòu)，特別是一種基于砌體材料和鋼筋的雙層砌塊預(yù)應(yīng)力梁。
二
背景技術(shù)：
梁是工業(yè)及民用建筑、橋梁的主要組成部分之一?，F(xiàn)有的梁類(lèi)型主要包括鋼筋混凝土梁、鋼梁、鋼-混凝土疊合板梁(例如，“鋼-混凝土疊合板組合梁”，專(zhuān)利號(hào) 200410062214. 8)、型鋼組合梁(例如，“波紋腹板H型鋼組合梁”，專(zhuān)利號(hào)200810033025. 6)、 鋼管混凝土梁(例如，“鋼管混凝土組合梁”，專(zhuān)利號(hào)2007100684 . 0)、波紋鋼腹板組合梁 (例如，“下弦開(kāi)敞桁式波紋鋼腹板組合梁”，專(zhuān)利號(hào)200710176080. 6)、鋼木組合梁(例如， “U形鋼木組合梁及其支撐體系和施工方法”，專(zhuān)利號(hào)200710203006. 9)、預(yù)應(yīng)力組合梁(例如，“預(yù)應(yīng)力鋼-混凝土組合梁及其制造方法”，專(zhuān)利號(hào)200410028132. 1)、預(yù)應(yīng)力混凝土疊合梁(例如，“預(yù)應(yīng)力混凝土疊合梁”，專(zhuān)利號(hào)200720073673. 5)、混凝土分層疊合梁(例如， “普通混凝土與再生混凝土分層疊合梁”，專(zhuān)利號(hào)200820124602. 8)、新型材料與鋼組合梁 (例如，“一種纖維塑料-鋼組合梁”，專(zhuān)利號(hào)200710044921. 8)、混凝土砌塊組合梁(“后張法預(yù)應(yīng)力混凝土砌塊組合梁”，專(zhuān)利號(hào)200420063963. 8)等等。這些梁結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度和剛度方面都能滿足使用要求，但要消耗較多的鋼材或混凝土，而生產(chǎn)鋼材和水泥需要消耗很多的自然資源和能源，因此在當(dāng)前倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的大背景下，有必要尋求更新型的梁材料和結(jié)構(gòu)形式?，F(xiàn)有技術(shù)中特別值得注意的是前述的混凝土砌塊組合梁，它通過(guò)預(yù)制砌塊的方式達(dá)到了類(lèi)似于鋼梁加工的短工期，又避免了全使用鋼材的高成本，是個(gè)值得進(jìn)一步研究的方向。但該專(zhuān)利除了具有消耗水泥的缺陷之外，還有梁寬度小、抗彎剛度有限等不足之處。
三

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種節(jié)能環(huán)保、受力機(jī)制合理的雙層砌塊預(yù)應(yīng)力梁結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)由上下兩層砌塊、內(nèi)嵌鋼筋、搭接鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋、錨具、連接鋼筋、粘結(jié)劑組成。每層砌塊包括多排砌塊，每一排橫向的砌塊被一根內(nèi)嵌鋼筋貫穿，然后通過(guò)搭接鋼筋的連接作用來(lái)使各內(nèi)嵌鋼筋和砌塊成為一個(gè)整體。在受拉伸作用的砌塊層內(nèi)部，有若干對(duì)沿梁縱向通長(zhǎng)布置的預(yù)應(yīng)力鋼筋，在梁的縱向兩端部有錨具來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼筋的固定。在受壓縮作用的砌塊層的兩邊緣，各有一根沿梁縱向通長(zhǎng)布置的連接鋼筋。所有的砌塊交接面上都涂有粘結(jié)劑。所述的砌塊，形狀為立方體，材料優(yōu)先選用節(jié)能環(huán)保型建材，如石膏、粉煤灰混凝土等，如果受力性能需要，也可以采用普通混凝土。所述的內(nèi)嵌鋼筋，沿水平方向布置，貫穿所在的一整排橫向砌塊，并在兩個(gè)梁端部各伸出一小段。
所述的連接，是指通過(guò)搭接鋼筋的兩端焊接來(lái)連接各個(gè)分處上下層砌塊、斜向相鄰對(duì)應(yīng)的內(nèi)嵌鋼筋的外伸部分，規(guī)則是使連接后的各內(nèi)嵌鋼筋成為一個(gè)扁平螺旋式的整體。所述的預(yù)應(yīng)力鋼筋，為高強(qiáng)鋼筋制成，在梁的內(nèi)部沿縱向通長(zhǎng)布置。所述的連接鋼筋，沿梁的縱向通長(zhǎng)布置，豎向緊貼于各內(nèi)嵌鋼筋的外伸段，并在各接觸點(diǎn)處進(jìn)行焊接，同時(shí)緊貼于梁體邊緣的砌塊。連接鋼筋用來(lái)限制所在層各砌塊的橫向移動(dòng)，同時(shí)幫助該層砌塊受壓。如果所選用的砌塊在梁縱向方向的尺寸較大，也可以在同一個(gè)砌塊內(nèi)沿水平方向布置多根等間距的內(nèi)嵌鋼筋，然后采用搭接鋼筋按同樣的規(guī)則進(jìn)行連接，使連接后的各內(nèi)嵌鋼筋成為一個(gè)扁平螺旋式的整體。本結(jié)構(gòu)為雙層式結(jié)構(gòu)，豎直方向的抗彎剛度較大。即使在受力很大、預(yù)應(yīng)力鋼筋失效、某些砌塊被壓壞的極限狀態(tài)下，由于各鋼筋連接成了一個(gè)螺旋形結(jié)構(gòu)，梁的整體性還能得到較好的保持，因此具有很好的延性，有利于保護(hù)生命和財(cái)產(chǎn)安全。本結(jié)構(gòu)優(yōu)先選用的主材具有節(jié)能環(huán)保的特色，即使選用普通的混凝土做砌塊材料，相比現(xiàn)有混凝土梁也具有用材料較少、加工方便、成形快等優(yōu)勢(shì)。此外，可工廠化生產(chǎn)、工期短、綜合成本低等也是本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明可廣泛適用于各類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)和橋梁，技術(shù)意義和社會(huì)效益明
Mo


附圖1為本雙層砌塊預(yù)應(yīng)力梁的俯視圖。附圖2為本雙層砌塊預(yù)應(yīng)力梁的側(cè)視圖。附圖3為本雙層砌塊預(yù)應(yīng)力梁的剖面圖。附圖4為采用長(zhǎng)砌塊時(shí)的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。首先根據(jù)梁的受力狀況和預(yù)定尺寸選擇合適的砌塊1尺寸和材料、數(shù)量，以及內(nèi)嵌鋼筋2、搭接鋼筋3、預(yù)應(yīng)力鋼筋4、連接鋼筋5的具體材料類(lèi)型和尺寸。根據(jù)預(yù)定的內(nèi)嵌鋼筋2的尺寸和位置，在相應(yīng)的各砌塊1內(nèi)預(yù)先留好孔洞，孔洞的直徑應(yīng)稍微略大于鋼筋的直徑。同時(shí)確定對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋4所采用的錨具6。按上下兩層布置好各砌塊1，相鄰的砌塊1間抹上粘結(jié)劑。將內(nèi)嵌鋼筋2穿過(guò)各排橫向砌塊1，在兩端各外伸出一段。然后通過(guò)搭接鋼筋3的兩端焊接來(lái)連接各個(gè)分處上下層砌塊、斜向相鄰對(duì)應(yīng)的內(nèi)嵌鋼筋2的外伸部分，規(guī)則是使連接后的各內(nèi)嵌鋼筋2成為一個(gè)扁平螺旋式的整體。如果所選用的砌塊1在梁縱向方向的尺寸較大，也可以在同一個(gè)砌塊1內(nèi)沿水平方向布置多根等間距的內(nèi)嵌鋼筋2，然后采用搭接鋼筋3按同樣的規(guī)則進(jìn)行連接，同樣使連接后的各內(nèi)嵌鋼筋2成為一個(gè)扁平螺旋式的整體。如果該梁所受的是正彎矩作用(下部受拉)，則在下層砌塊1的內(nèi)部，在內(nèi)嵌鋼筋2的下方，布置若干對(duì)沿梁縱向的預(yù)應(yīng)力鋼筋4，在梁端部通過(guò)錨具6進(jìn)行固定。在上層砌塊1各內(nèi)嵌鋼筋2的外伸部分，布置一對(duì)沿梁縱向的連接鋼筋5，貼緊砌塊1邊緣，并與各內(nèi)嵌鋼筋2外伸部分的接觸點(diǎn)處都進(jìn)行焊接。 如果該梁所受的是負(fù)彎矩作用(上部受拉)，則在下層砌塊1處布置連接鋼筋5， 在上層砌塊1內(nèi)部布置預(yù)應(yīng)力鋼筋4，其余規(guī)則與上相同。
權(quán)利要求
1.一種雙層砌塊預(yù)應(yīng)力梁，其特征在于，結(jié)構(gòu)主要由上下兩層砌塊、內(nèi)嵌鋼筋、搭接鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋、錨具、連接鋼筋、粘結(jié)劑組成，所有的砌塊交接面上都涂有粘結(jié)劑，每層砌塊包括多排砌塊，每一排橫向的砌塊被一根內(nèi)嵌鋼筋貫穿，然后通過(guò)搭接鋼筋的連接作用來(lái)使各內(nèi)嵌鋼筋和砌塊成為一個(gè)整體，在受拉伸作用的砌塊層內(nèi)部，有若干對(duì)沿梁縱向通長(zhǎng)布置的預(yù)應(yīng)力鋼筋，在梁的縱向兩端部有錨具來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼筋的固定，在受壓縮作用的砌塊層的兩邊緣，各有一根沿梁縱向通長(zhǎng)布置的連接鋼筋。
2.如權(quán)利要求1所述的雙層砌塊預(yù)應(yīng)力梁，其特征是，所述的砌塊，形狀為立方體，材料優(yōu)先選用節(jié)能環(huán)保型建材，如石膏、粉煤灰混凝土等，如果受力性能需要，也可以采用普通混凝土。
3.如權(quán)利要求1所述的雙層砌塊預(yù)應(yīng)力梁，其特征是，所述的內(nèi)嵌鋼筋，沿水平方向布置，貫穿所在的一整排橫向砌塊，并在兩個(gè)梁端部各伸出一小段。
4.如權(quán)利要求1所述的雙層砌塊預(yù)應(yīng)力梁，其特征是，所述的連接，是指通過(guò)搭接鋼筋的兩端焊接來(lái)連接各個(gè)分處上下層砌塊、斜向相鄰對(duì)應(yīng)的內(nèi)嵌鋼筋的外伸部分，規(guī)則是使連接后的各內(nèi)嵌鋼筋成為一個(gè)扁平螺旋式的整體。
5.如權(quán)利要求1所述的雙層砌塊預(yù)應(yīng)力梁，其特征是，所述的預(yù)應(yīng)力鋼筋，為高強(qiáng)鋼筋制成，在梁的內(nèi)部沿縱向通長(zhǎng)布置。
6.如權(quán)利要求1所述的雙層砌塊預(yù)應(yīng)力梁，其特征是，所述的連接鋼筋，沿梁的縱向通長(zhǎng)布置，豎向緊貼于各內(nèi)嵌鋼筋的外伸段，并在各接觸點(diǎn)處進(jìn)行焊接，同時(shí)緊貼于梁體邊緣的砌塊。
7.如權(quán)利要求1所述的雙層砌塊預(yù)應(yīng)力梁，其特征是，如果選用的砌塊在梁的縱向方向較長(zhǎng)，也可以在水平向布置多個(gè)等間距的內(nèi)嵌鋼筋，然后采用搭接鋼筋按同樣的規(guī)則進(jìn)行連接，使連接后的各內(nèi)嵌鋼筋成為一個(gè)扁平螺旋式的整體，預(yù)應(yīng)力鋼筋、錨具、連接鋼筋、 粘結(jié)劑的布置方式同上。
全文摘要
一種雙層砌塊預(yù)應(yīng)力梁，屬于工民建和橋梁技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明主要由上下兩層砌塊、內(nèi)嵌鋼筋、搭接鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋、錨具、連接鋼筋、粘結(jié)劑組成。每層砌塊包括多排砌塊，每一排橫向的砌塊被一根內(nèi)嵌鋼筋貫穿，然后通過(guò)搭接鋼筋的連接作用來(lái)使各內(nèi)嵌鋼筋和砌塊成為一個(gè)整體。在受拉伸作用的砌塊層內(nèi)部，有若干對(duì)沿梁縱向通長(zhǎng)布置的預(yù)應(yīng)力鋼筋，在梁的縱向兩端部有錨具來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼筋的固定。在受壓縮作用的砌塊層的兩邊緣，各有一根沿梁縱向通長(zhǎng)布置的連接鋼筋。所有的砌塊交界面上都涂有粘結(jié)劑。本發(fā)明為雙層式結(jié)構(gòu)，抗彎剛度較大，在極限狀態(tài)下也具有良好的延性。此外，節(jié)能環(huán)保、可工廠化生產(chǎn)、工期短、綜合成本低也是其突出優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明在各類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)和橋梁中具有很強(qiáng)的應(yīng)用潛力，技術(shù)意義和社會(huì)效益明顯。
文檔編號(hào)E04C3/22GK102337771SQ20101023469
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者王藝霖 申請(qǐng)人:源一建筑科技(上海)有限公司