專利名稱：一種新型組合石梁的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種組合石梁，可應用于土木工程中的梁式石橋、石結構建筑、門
廊和牌樓等結構的建造和既有石梁的加固改造。
背景技術：
石結構是我國最古老的結構形式之一，廣泛應用于橋梁和房屋結構?；◢弾r石結 構材料最大優(yōu)點是抗壓強度高，耐久性好，且具有天然質地美觀的優(yōu)點。石結構在我國土木 工程中具有悠久的歷史，最著名的古代石結構建筑包括河北省趙縣的趙州橋(拱式結構)、 福建泉州的宋代洛陽橋(梁式結構)和泉州開元寺的東西雙塔等。我國部分地區(qū)，特別是 福建閩南地區(qū)由于花崗巖取材方便，在大多數(shù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)仍繼續(xù)采用石材建造房屋。石材也存在 明顯的缺點，比如抗拉強度較低、材質脆且往往存在天然裂隙。因此，石材在工程應用上往 往用于受壓構件，比如墻、柱和拱等。雖然也有用作梁板等受彎構件，但因需要截面較高、往 往顯得過于笨重，不僅抗彎承載力較低，且存在較大的脆性破壞的危險，從而限制了花崗巖 石材的應用范圍。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種可大幅度提高開裂承載力、抗彎承載力和抗彎剛度 的新型組合石梁。 本實用新型的技術方案是這樣的一種新型組合石梁，包括石梁本體，此石梁本體 的受拉區(qū)沿石梁本體縱向開設有凹槽，此凹槽內縱向鋪設有施加了預應力的筋材，此筋材 通過粘結材料粘結固定于此凹槽內，且此筋材的兩端分別通過錨具緊固于上述石梁本體的 縱向兩端。 上述凹槽為尺寸約為上述筋材的直徑2倍的方槽或U形槽。 上述筋材為抗拉強度和彈性模量均較高的碳纖維筋或高強鋼鋼絞線。 上述粘結材料為具有高強粘結力的改性環(huán)氧樹脂結構膠或水泥基灌漿料。 采用上述方案后，與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下優(yōu)點(l)在石梁受拉區(qū)
嵌入筋材可大大提高石梁的抗彎承載力，改善了石梁的脆性破壞性質，從而擴展了石結構
的應用范圍，使較大跨度石梁的應用成為可能。(2)通過在筋材中施加適當水平預應力，大
幅度提高了石梁的開裂彎矩和抗彎剛度，有效改善了組合石梁的使用性能。(3)有效抑制了
石梁彎剪區(qū)裂縫的擴展，從而提高了石梁的抗剪性能。(4)通過材料的合理組合，使石材的
抗壓強度和筋材的抗拉強度得以充分發(fā)揮，實現(xiàn)材料的優(yōu)勢互補。

圖1為本實用新型的結構示意圖； 圖2為圖1的A-A剖示圖； 圖3為圖2的B-B剖示圖；[0012] 圖4為圖2的C-C剖示圖。
具體實施方式
本實用新型的一種新型組合石梁，如圖1、圖2、圖3、圖4所示，包括石梁本體，本實 施例中石梁本體為符合工程幾何尺寸的完整花崗巖石梁l，石梁1上位于其受拉區(qū)10的一 側沿石梁1縱向開設有方槽11，方槽11內縱向鋪設有高強筋材3，高強筋材3通過專用張拉 設備施加預應力，高強筋材3施加預應力的預應力水平根據(jù)使用要求計算確定，高強筋材3 通過粘結材料2粘結固定于方槽11內，且高強筋材3的兩端分別通過錨具5錨固于石梁1 的縱向兩端，最終使石梁1、粘結材料2和高強筋材3結合成為能夠共同受力的組合石梁。 其中，高強筋材3可用抗拉強度和彈性模量均較高的碳纖維筋或高強鋼鋼絞線； 方槽11的尺寸約為高強筋材3直徑或厚度的2倍，且方槽11的縱向兩端的尺寸根據(jù)錨具5 的直徑相應地加大，粘結材料2可采用改性環(huán)氧樹脂結構膠或水泥基灌漿料等高強粘結材 料；錨具5為套筒式錨具或夾持式錨具。 本實用新型的新型組合石梁，具體的施工方案如下 (1)根據(jù)石梁1的截面尺寸、跨度和承擔荷載大小，由抗彎承載力計算確定所需的 筋材3的直徑和數(shù)量，以確定所需刨鑿凹槽的尺寸和數(shù)量。
(2)根據(jù)石梁1裂縫寬度控制要求和撓度控制要求，確定張拉預應力的水平。 (3)在石梁1上位于其受拉區(qū)10的一側沿石梁1縱向刨鑿尺寸約為筋材3直徑2 倍的方槽11，方槽11的縱向兩端的尺寸根據(jù)錨具5的直徑相應地加大； (4)在方槽11內鋪設筋材3，通過專用張拉設備張拉筋材3至預定應力水平，并通 過錨具5將筋材3的兩端錨固于石梁端部。 (5)在方槽11邊粘貼美紋紙以防止填灌粘結材料2污染石材。 (6)在方槽11中填入粘結材料2，粘結材料2的用量以略低于方槽11的槽口為限， 并抹平膠面。為了美觀需要，膠面也可低于石梁1表面，以在梁底形成若干凹式線條。 (7)撕去美紋紙，靜置至粘結材料2的設計強度后即可吊裝使用。
權利要求一種新型組合石梁，包括石梁本體，其特征在于此石梁本體的受拉區(qū)沿石梁本體縱向開設有凹槽，此凹槽內縱向鋪設有施加了預應力的筋材，此筋材通過粘結材料粘結固定于此凹槽內，且此筋材的兩端分別通過錨具緊固于上述石梁本體的縱向兩端。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種新型組合石梁，其特征在于上述凹槽為尺寸約為上述筋材的直徑2倍的方槽或U形槽。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種新型組合石梁，其特征在于上述筋材為抗拉強度和彈性模量均較高的碳纖維筋或高強鋼鋼絞線。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種新型組合石梁，其特征在于上述粘結材料為具有高強粘結力的改性環(huán)氧樹脂結構膠或水泥基灌漿料。
專利摘要本實用新型公開了一種新型組合石梁，其包括石梁本體，此石梁本體的受拉區(qū)沿石梁本體縱向開設有凹槽，此凹槽內縱向鋪設有施加有一定水平預應力的筋材，此筋材通過粘結材料粘結固定于此凹槽內，且此筋材的兩端分別通過錨具緊固于上述石梁本體的縱向兩端。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型通過在石梁本體的受拉區(qū)嵌入高強抗拉筋材，并通過施加預應力和錨固，以大幅度提高石梁的開裂彎矩、彎曲剛度和抗彎承載力。本實用新型可應用于較大跨度的梁式石結構構件，具有寬度大、承載力高、不破壞石結構風貌和美觀等優(yōu)點，可在新建石結構工程和既有石結構的加固中推廣應用。
文檔編號E01D101/20GK201507067SQ20092021943
公開日2010年6月16日 申請日期2009年10月13日 優(yōu)先權日2009年10月13日
發(fā)明者劉陽, 葉勇, 郭子雄, 黃群賢 申請人:華僑大學