一種預(yù)應(yīng)力雙拼膠合木梁的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種預(yù)應(yīng)力雙拼膠合木梁，包括木梁主體、預(yù)應(yīng)力筋、轉(zhuǎn)向裝置、錨具、鋼墊塊、錨墊板、梁端墊塊、跨間墊塊和自攻螺釘，所述木梁主體為雙拼梁或箱型梁，所述預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置于雙拼梁的中間空隙內(nèi)或箱型梁的中空空間內(nèi)，所述預(yù)應(yīng)力筋兩端通過錨具和錨墊板錨固在梁端、柱身或梁間，錨具和錨墊板之間設(shè)有鋼墊塊，木梁主體與錨墊板接觸處設(shè)置有增強(qiáng)用的自攻螺釘或植筋，所述預(yù)應(yīng)力筋在跨間設(shè)置有一道或多道轉(zhuǎn)向裝置。本發(fā)明跨度大、承載力高、自重輕、節(jié)約材料、體系簡(jiǎn)潔、外觀優(yōu)美、可實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)、可快速安裝；既可用于大跨建筑與橋梁結(jié)構(gòu)的新建、也可用于既有建筑與橋梁等的加固等領(lǐng)域。
【專利說明】一種預(yù)應(yīng)力雙拼膠合木梁
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種預(yù)應(yīng)力雙拼膠合木梁，主要(但非排他地)用于建筑結(jié)構(gòu)樓屋蓋和橋梁上部結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]一般膠合木梁受彎時(shí)表現(xiàn)為脆性受拉破壞，受壓側(cè)木材得不到充分利用。國內(nèi)外利用鋼筋或FRP (Fiber Reinforced Polymer)材料對(duì)膠合木梁進(jìn)行增強(qiáng),效果明顯。然而，不論增強(qiáng)與否，膠合木梁的承載力通常由變形控制，其強(qiáng)度得不到充分發(fā)揮。為解決大變形問題、進(jìn)一步提高膠合木梁結(jié)構(gòu)性能，對(duì)增強(qiáng)材料施加預(yù)應(yīng)力是一種可行措施之一。
[0003]體外預(yù)應(yīng)力是后張預(yù)應(yīng)力體系的重要分支之一，是指對(duì)布置于承載結(jié)構(gòu)主跨本體之外的鋼束張拉而產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力，鋼束僅在錨固區(qū)域設(shè)置在結(jié)構(gòu)本體內(nèi)，轉(zhuǎn)向塊可設(shè)在結(jié)構(gòu)體內(nèi)或體外。與傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)相比，體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)具有耗材少、預(yù)應(yīng)力損失小、施工簡(jiǎn)便、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，通過引入體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)，提供一種跨度大、承載力高、自重輕、節(jié)約材料、體系簡(jiǎn)潔、外觀優(yōu)美、可實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)、可快速安裝的預(yù)應(yīng)力雙拼膠合木梁；此外，將體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于大跨木結(jié)構(gòu)，還具有降低蠕變、節(jié)約成本、外形美觀等特色。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種預(yù)應(yīng)力雙拼膠合木梁，包括木梁主體、預(yù)應(yīng)力筋、轉(zhuǎn)向裝置、錨具、鋼墊塊、錨墊板、梁端墊塊、跨間墊塊和自攻螺釘，所述木梁主體為雙拼梁或箱型梁，雙拼梁由沿構(gòu)件全長間隔設(shè)置或通長設(shè)置的梁端墊塊和跨間墊塊連接成整體，所述預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置于雙拼梁的中間空隙內(nèi)或箱型梁的中空空間內(nèi)，所述預(yù)應(yīng)力筋兩端通過錨具和錨墊板錨固在梁端、柱身或梁間，錨具和錨墊板之間設(shè)有鋼墊塊，木梁主體與錨墊板接觸處設(shè)置有增強(qiáng)用的自攻螺釘或植筋，所述預(yù)應(yīng)力筋在跨間設(shè)置有一道或多道轉(zhuǎn)向裝置，轉(zhuǎn)向裝置與木梁主體固定連接。
[0006]作為優(yōu)選，所述木梁主體為雙拼梁，所述轉(zhuǎn)向裝置設(shè)置在木梁主體之外，轉(zhuǎn)向裝置上設(shè)置有墊板，墊板與木梁主體連接。
[0007]作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)向裝置主要由支承主體、轉(zhuǎn)向元件和限位側(cè)板組成，所述轉(zhuǎn)向元件設(shè)置在支承主體下面，所述限位側(cè)板設(shè)置在轉(zhuǎn)向元件下面?？筛鶕?jù)需要設(shè)置一根或多根預(yù)應(yīng)力筋。所述支承主體材料為金屬材料、木質(zhì)材料或復(fù)合材料中的一種，形狀為矩形、U形或V形，截面為實(shí)心或空心；所述轉(zhuǎn)向元件可為圓鋼、曲面鋼板或曲面硬木。
[0008]作為優(yōu)選，所述預(yù)應(yīng)力筋為鋼絞線、鋼絲繩、鋼拉桿、螺紋鋼、FRP筋中的一種，數(shù)量可根據(jù)需要設(shè)置。
[0009]作為優(yōu)選，所述錨具為鋼絞線、鋼絲繩、螺紋鋼或鋼拉桿專用錨具。
[0010]作為優(yōu)選，所述梁端墊塊和跨間墊塊為木質(zhì)材料或金屬材料，木梁材料為膠合木(glulam)、鋸材、單板層積材(LVL)、平行木片膠合木(PSL)、層疊木片膠合木(LSL)、其他工程木材中的一種或組合。
[0011]作為優(yōu)選，所述預(yù)應(yīng)力筋可通長設(shè)置或在轉(zhuǎn)向裝置處斷開設(shè)置，斷開設(shè)置時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋與轉(zhuǎn)向裝置連接部位采用叉耳、螺桿或螺紋螺母固定，叉耳、螺桿或螺紋螺母上設(shè)置有調(diào)節(jié)拉索的長度的調(diào)節(jié)裝置。
[0012]本發(fā)明相配套的樓屋面板或橋面板可采用混凝土或木質(zhì)材料，也可采用壓型鋼板一混凝土組合樓板或復(fù)合材料板。
[0013]有益效果:本發(fā)明預(yù)應(yīng)力雙拼膠合木梁與其他增強(qiáng)型木結(jié)構(gòu)體系相比，更加充分發(fā)揮各種結(jié)構(gòu)和各種材料的優(yōu)點(diǎn)，克服缺點(diǎn)，體外預(yù)應(yīng)力筋的引入，使得木梁抗壓強(qiáng)度得以顯著發(fā)揮，同時(shí)將木梁由脆性受拉破壞轉(zhuǎn)換為延性的受壓破壞；通過合理設(shè)計(jì)，可保證在高承載力狀態(tài)下的延性破壞，這一方面極大提高木梁的結(jié)構(gòu)性能和延性性能，另一方面也使得結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性得到顯著提高。其最大的特點(diǎn)是:跨度大、承載力高、自重輕、節(jié)約材料、體系簡(jiǎn)潔、外觀優(yōu)美、可實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)、可快速安裝；既可用于大跨建筑與橋梁結(jié)構(gòu)的新建、也可用于既有建筑與橋梁等的加固等領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為圖1的俯視圖；
[0016]圖3為圖1的1-1剖面圖；
[0017]圖4為圖1的2-2剖面圖；
[0018]圖5為本發(fā)明實(shí)施例1在木梁端部預(yù)鉆孔或預(yù)留孔示意圖；
[0019]圖6為本發(fā)明實(shí)施例1錨墊板示意圖；
[0020]圖7為本發(fā)明實(shí)施例1轉(zhuǎn)向裝置示意圖；
[0021]圖8為圖7的側(cè)視圖；
[0022]圖9為本發(fā)明實(shí)施例2箱型梁示意圖；
[0023]圖10為本發(fā)明實(shí)施例3轉(zhuǎn)向裝置使用示意圖；
[0024]圖11為本發(fā)明實(shí)施例3轉(zhuǎn)向裝置示意圖；
[0025]圖12為圖11的側(cè)視圖；
[0026]圖13為本發(fā)明實(shí)施例4結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖14為圖13的1-1剖面圖；
[0028]圖15為本發(fā)明實(shí)施例4轉(zhuǎn)向裝置示意圖；
[0029]圖16為圖15的側(cè)視圖；
[0030]圖17為本發(fā)明實(shí)施例5轉(zhuǎn)向裝置使用示意圖；
[0031]圖18為本發(fā)明實(shí)施例5轉(zhuǎn)向裝置示意圖；
[0032]圖19為圖18的側(cè)視圖；
[0033]圖20為本發(fā)明實(shí)施例6示意圖；
[0034]圖21為圖20的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】[0035]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0036]實(shí)施例1
[0037]如圖1-8所示:一種預(yù)應(yīng)力雙拼膠合木梁，包括木梁主體1、預(yù)應(yīng)力筋2、轉(zhuǎn)向裝置
3、錨具4、鋼墊塊5、錨墊板6、梁端墊塊7、跨間墊塊8和自攻螺釘9，所述木梁主體I為雙拼梁，雙拼梁由沿構(gòu)件全長間隔設(shè)置的梁端墊塊7和跨間墊塊8連接成整體，梁端墊塊7、跨間墊塊8與木梁主體I通過固定墊塊螺栓15連接。所述預(yù)應(yīng)力筋設(shè)2置于雙拼梁的中間空隙內(nèi)，所述預(yù)應(yīng)力筋2兩端通過錨具4和錨墊板6錨固在梁端，梁端上設(shè)有錨墊板錨固用梁端螺釘孔10和梁端預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔洞11，錨墊板6上設(shè)有錨墊板螺釘孔和錨墊板預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔洞13，錨具4和錨墊板6之間設(shè)有鋼墊塊5，木梁主體I與錨墊板6接觸處設(shè)置有增強(qiáng)用的自攻螺釘9，所述預(yù)應(yīng)力筋2在跨間設(shè)置有兩道轉(zhuǎn)向裝置3，轉(zhuǎn)向裝置3與木梁主體I之間通過轉(zhuǎn)向裝置螺栓14連接。所述轉(zhuǎn)向裝置3包括支承主體3-1、轉(zhuǎn)向元件3-2和限位側(cè)板3-3，所述轉(zhuǎn)向元件3-2設(shè)置在支承主體3-1下面，所述限位側(cè)板3-3設(shè)置在轉(zhuǎn)向元件3-2下面。所述支承主體3-1材料為金屬材料，支承主體3-1為U形。所述預(yù)應(yīng)力筋2為鋼絞線。所述錨具4為螺紋鋼錨具。所述梁端墊塊7和跨間墊塊8為膠合木。
[0038]實(shí)施例2
[0039]如圖7-9所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述木梁主體I為箱型梁，所述預(yù)應(yīng)力筋2設(shè)置于箱型梁的中空空間內(nèi)。
[0040]實(shí)施例3
[0041]如圖10-12所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述轉(zhuǎn)向裝置3的支承主體3-1為矩形。
[0042]實(shí)施例4
[0043]如圖13-16所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述木梁主體I為雙拼梁，所述轉(zhuǎn)向裝置3設(shè)置在木梁主體I之外，轉(zhuǎn)向裝置3上還設(shè)置有墊板，墊板設(shè)置在雙拼梁的內(nèi)偵牝墊板與木梁主體I之間通過轉(zhuǎn)向裝置螺栓14連接，所述支承主體3-1為V形。
[0044]實(shí)施例5
[0045]如圖17-19所示，本實(shí)施例與實(shí)施例4的區(qū)別在于:所述轉(zhuǎn)向裝置3上還設(shè)置有墊板3-4，墊板3-4設(shè)置在雙拼梁的外側(cè)。雙拼梁內(nèi)設(shè)置有固定轉(zhuǎn)向裝置用梁間墊塊16。
[0046]實(shí)施例6
[0047]如圖20-21所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述支承主體3-1材料為金屬材料，轉(zhuǎn)向元件3-2為弧形鋼板采用膠黏劑或自攻螺釘固定于支承主體3-1上。
[0048]應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種預(yù)應(yīng)力雙拼膠合木梁，其特征在于:包括木梁主體、預(yù)應(yīng)力筋、轉(zhuǎn)向裝置、錨具、鋼墊塊、錨墊板、梁端墊塊、跨間墊塊和自攻螺釘，所述木梁主體為雙拼梁或箱型梁，雙拼梁由沿構(gòu)件全長間隔設(shè)置或通長設(shè)置的梁端墊塊和跨間墊塊連接成整體，所述預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置于雙拼梁的中間空隙內(nèi)或箱型梁的中空空間內(nèi)，所述預(yù)應(yīng)力筋兩端通過錨具和錨墊板錨固在梁端、柱身或梁間，錨具和錨墊板之間設(shè)有鋼墊塊，木梁主體與錨墊板接觸處設(shè)置有增強(qiáng)用的自攻螺釘或植筋，所述預(yù)應(yīng)力筋在跨間設(shè)置有一道或多道轉(zhuǎn)向裝置，轉(zhuǎn)向裝置與木梁主體固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)應(yīng)力雙拼膠合木梁，其特征在于:所述所述木梁主體為雙拼梁，所述轉(zhuǎn)向裝置設(shè)置在木梁主體之外，轉(zhuǎn)向裝置上設(shè)置有墊板，墊板與木梁主體連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)應(yīng)力雙拼膠合木梁，其特征在于:所述轉(zhuǎn)向裝置包括支承主體、轉(zhuǎn)向元件和限位側(cè)板，所述轉(zhuǎn)向元件設(shè)置在支承主體下面，所述限位側(cè)板設(shè)置在轉(zhuǎn)向元件下面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種預(yù)應(yīng)力雙拼膠合木梁，其特征在于:所述支承主體材料為金屬材料、木質(zhì)材料或復(fù)合材料中的一種，形狀為矩形、U形或V形，截面為實(shí)心或空心；所述轉(zhuǎn)向元件為圓鋼、曲面鋼板或曲面硬木。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)應(yīng)力雙拼膠合木梁，其特征在于:所述預(yù)應(yīng)力筋為鋼絞線、鋼絲繩、鋼拉桿、螺紋鋼、FRP筋中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)應(yīng)力雙拼膠合木梁，其特征在于:所述錨具為鋼絞線、鋼絲繩、螺紋鋼或鋼拉桿錨具。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)應(yīng)力雙拼膠合木梁，其特征在于:所述梁端墊塊和跨間墊塊為木質(zhì)材料或金屬材料，木梁材料為膠合木、鋸材、單板層積材、平行木片膠合木、層疊木片膠合木的一種或組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)應(yīng)力雙拼膠合木梁，其特征在于:所述預(yù)應(yīng)力筋通長設(shè)置或在轉(zhuǎn)向裝置處斷開設(shè)置，斷開設(shè)置時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋與轉(zhuǎn)向裝置連接部位采用叉耳、螺桿或螺紋螺母固定，叉耳、螺桿或螺紋螺母上設(shè)置有調(diào)節(jié)拉索的長度的調(diào)節(jié)裝置。
【文檔編號(hào)】E01D19/00GK104032891SQ201410229486
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】楊會(huì)峰, 劉偉慶, 郝建東, 鞠冬冬, 陸偉東 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)