CN106836640B - 一种预应力钢管混凝土组合梁及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预应力钢管混凝土组合梁及其制作方法，该组合梁包括预应力筋、端部U型钢箍、端部凹形垫块、下部钢管混凝土、上部钢管混凝土以及中部U型钢箍六个部分，所述上部钢管混凝土与下部钢管混凝土平行设置，在上部钢管混凝土与下部钢管混凝土的两端之间设置有端部凹形垫块，在下部钢管混凝土内设置有预应力筋。本发明解决了传统钢管混凝土梁抗弯性能差、材料利用率低、施工效率低等问题，并且本发明的预应力钢管混凝土梁力学性能好，可完全现场组装，施工效率高且梁内空腹处便于水暖电气专业管线布置从而节约建筑空间。因此，本发明具有自重轻、高度高、施工效率高、节约成本、方便水暖电气专业管线布置等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种预应力钢管混凝土组合梁及其制作方法，属于建筑工程技术领域。
背景技术
传统钢管混凝土梁抗弯性能差、材料利用率低、施工效率低、局部可更换性差等问题。现在，国内专家学者为了解决传统钢管混凝土梁的这些缺点提出相关的预应力钢管混凝土梁，在一定程度上提高了钢管混凝土梁的抗弯承载力，但承载力提高不是很明显，材料利用率低、局部可更换性差等问题仍然没有解决。
发明内容
为了解决传统钢管混凝土梁抗弯性能差、材料利用率低、施工效率低、局部可更换性差等问题，本发明充分利用所用的材料力学性能，提供了一种装配简单、抗弯承载力高、局部部件易于更换的预应力钢管混凝土组合梁及其制作方法，以克服现有技术中的不足。
本发明的技术方案：一种预应力钢管混凝土组合梁，包括预应力筋、端部U型钢箍、端部凹形垫块、下部钢管混凝土、上部钢管混凝土以及中部U型钢箍六个部分，所述上部钢管混凝土与下部钢管混凝土平行设置，在上部钢管混凝土与下部钢管混凝土的两端之间设置有端部凹形垫块，在下部钢管混凝土内设置有预应力筋，所述上部钢管混凝土以及端部凹形垫块的两侧预留有侧面螺栓孔，下部钢管混凝土的底部预留有底部螺栓孔，上部钢管混凝土和下部钢管混凝土的两端通过端部U型钢箍以及高强螺栓连接，同时端部凹形垫块与端部U型钢箍通过高强螺栓连接，上部钢管混凝土和下部钢管混凝土的中间部分通过中部U型钢箍以及高强螺栓连接，这样便可将上部钢管混凝土、下部钢管混凝土、端部U型钢箍、中部U型钢以及端部凹形垫块连接在一起形成预应力钢管混凝土梁。
进一步，所述端部U型钢箍的侧面以及底部分别设置有两个以上的侧面螺栓孔和底部螺栓孔，以便连接固定端部凹形垫块和下部钢管混凝土。
进一步，所述端部凹形垫块为外包钢混凝土，其底部的弧形凹槽的弧度与下部钢管混凝土顶部圆弧钢管的弧度一致，以便端部凹形垫块与下部钢管混凝土能够有良好连接与接触。
进一步，所述下部钢管混凝土为圆弧钢板与矩形钢板加工成型后植入预应力筋，最后浇筑混凝土而成，其底部预留有三个以上的底部螺栓孔，以便与端部U型钢箍和中部U型钢箍连接。
进一步，所述的上部钢管混凝土的形状可为方形、矩形或圆形，其侧面预留有三个以上的侧面螺栓孔，侧面螺栓孔的设置高度应根据梁的实际受力情况确定。
进一步，所述中部U型钢箍侧面预留有侧面螺栓孔，侧面螺栓孔的数量应根据上部钢管混凝土的实际高度确定。
同时，本发明还提供一种上述预应力钢管混凝土组合梁的制作方法，包括以下步骤：
a、首先把预应力筋、端部U型钢箍、端部凹形垫块、下部钢管混凝土、上部钢管混凝土、中部U型钢箍六个部件在工厂按实际所需尺寸加工好，然后运往工地进行组装；
b、组装时，先将下部钢管混凝土与端部U型钢箍用高强螺栓连接在支撑构件上，再用高强螺栓把端部凹形垫块连接在端部U型钢箍上，然后再用高强螺栓把上部钢管混凝土分别与端部U型钢箍以及中部U型钢箍连接；
c、待构件组装好后，对下部钢管混凝土内的预应力筋进行张拉和锚固，即可形成新型预应力钢管混凝土梁。
上述方法中，所述的支撑构件包括钢结构或混凝土结构的柱、梁或者承重墙。
由于采用上述技术方案，本发明的优点在于：本发明解决了传统钢管混凝土梁抗弯性能差、材料利用率低、施工效率低等问题，并且本发明的预应力钢管混凝土梁力学性能好，可完全现场组装，施工效率高且梁内空腹处便于水暖电气专业管线布置从而节约建筑空间。此外，本发明中的端部凹形垫块与上部钢管混凝土和下部钢管混凝土的接触性能好、和梁受弯时的压应力线形状一致受力性能好，并能充分利用材料性强度，可跟换性强，具有自重轻、高度高、施工效率高、节约成本、方便水暖电气专业管线布置等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的下部钢管混凝土的结构示意图；
图3为本发明的端部凹形垫块的结构示意图；
图4为本发明的端部U型钢箍的结构示意图；
图5为本发明的上部钢管混凝土的结构示意图；
图6为本发明的中部U型钢箍的结构示意图。
附图标记说明：1-下部预应力筋，2-端部U型钢箍，3-端部凹形垫块，4-下部钢管混凝土，5-上部钢管混凝土，6-中部U型钢箍，7-底部螺栓孔，8-侧面螺栓孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明的实施例：预应力钢管混凝土组合梁的结构示意图如图1所示，包括预应力筋1、端部U型钢箍2、端部凹形垫块3、下部钢管混凝土4、上部钢管混凝土5以及中部U型钢箍6六个部分，所述上部钢管混凝土5与下部钢管混凝土4平行设置，在上部钢管混凝土5与下部钢管混凝土4的两端之间设置有端部凹形垫块3，在下部钢管混凝土4内设置有预应力筋1；参见图2～6，所述上部钢管混凝土5以及端部凹形垫块3的两侧预留有侧面螺栓孔8，下部钢管混凝土4的底部预留有底部螺栓孔7，上部钢管混凝土5和下部钢管混凝土4的两端通过端部U型钢箍2以及高强螺栓连接，同时端部凹形垫块3与端部U型钢箍2通过高强螺栓连接，上部钢管混凝土5和下部钢管混凝土4的中间部分通过中部U型钢箍6以及高强螺栓连接，这样便可将上部钢管混凝土5、下部钢管混凝土4、端部U型钢箍2、中部U型钢6以及端部凹形垫块3连接在一起形成预应力钢管混凝土梁。
进一步，所述端部U型钢箍2的侧面以及底部分别设置有两个以上的侧面螺栓孔8和底部螺栓孔7，以便连接固定端部凹形垫块3和下部钢管混凝土4。
进一步，所述端部凹形垫块3为外包钢混凝土，其底部的弧形凹槽9的弧度与下部钢管混凝土4顶部圆弧钢管的弧度一致，以便端部凹形垫块3与下部钢管混凝土4能够有良好连接与接触。
进一步，所述下部钢管混凝土4为圆弧钢板与矩形钢板加工成型后植入预应力筋1，最后浇筑混凝土而成，其底部预留有三个以上的底部螺栓孔7，以便与端部U型钢箍2和中部U型钢箍6连接。
进一步，所述的上部钢管混凝土5的形状可为方形、矩形或圆形，其侧面预留有三个以上的侧面螺栓孔8，侧面螺栓孔8的设置高度应根据梁的实际受力情况确定。
进一步，所述中部U型钢箍6侧面预留有侧面螺栓孔8，侧面螺栓孔8的数量应根据上部钢管混凝土5的实际高度确定。
同时，本发明还提供一种上述预应力钢管混凝土组合梁的制作方法，包括以下步骤：
a、首先把预应力筋1、端部U型钢箍2、端部凹形垫块3、下部钢管混凝土4、上部钢管混凝土5、中部U型钢箍6六个部件在工厂按实际所需尺寸加工好，然后运往工地进行组装；
b、组装时，先将下部钢管混凝土4与端部U型钢箍2用高强螺栓连接在支撑构件上，再用高强螺栓把端部凹形垫块3连接在端部U型钢箍2上，然后再用高强螺栓把上部钢管混凝土5分别与端部U型钢箍2以及中部U型钢箍6连接；所述的支撑构件包括钢结构或混凝土结构的柱、梁或者承重墙；
c、待构件组装好后，对下部钢管混凝土4内的预应力筋1进行张拉和锚固，即可形成预应力钢管混凝土梁。
Claims (8)
1.一种预应力钢管混凝土组合梁，其特征在于：包括预应力筋（1）、端部U型钢箍（2）、端部凹形垫块（3）、下部钢管混凝土（4）、上部钢管混凝土（5）以及中部U型钢箍（6）六个部分，所述上部钢管混凝土（5）与下部钢管混凝土（4）平行设置，在上部钢管混凝土（5）与下部钢管混凝土（4）的两端之间设置有端部凹形垫块（3），在下部钢管混凝土（4）内设置有预应力筋（1），所述上部钢管混凝土（5）以及端部凹形垫块（3）的两侧预留有侧面螺栓孔（8），下部钢管混凝土（4）的底部预留有底部螺栓孔（7），上部钢管混凝土（5）和下部钢管混凝土（4）的两端通过端部U型钢箍（2）以及高强螺栓连接，同时端部凹形垫块（3）与端部U型钢箍（2）通过高强螺栓连接，上部钢管混凝土（5）和下部钢管混凝土（4）的中间部分通过中部U型钢箍（6）以及高强螺栓连接，这样便可将上部钢管混凝土（5）、下部钢管混凝土（4）、端部U型钢箍（2）、中部U型钢箍 （6）以及端部凹形垫块（3）连接在一起形成预应力钢管混凝土梁。
2.根据权利要求1所述的预应力钢管混凝土组合梁，其特征在于：所述端部U型钢箍（2）的侧面以及底部分别设置有两个以上的侧面螺栓孔（8）和底部螺栓孔（7）。
3.根据权利要求1所述的预应力钢管混凝土组合梁，其特征在于：所述端部凹形垫块（3）为外包钢混凝土，其底部的弧形凹槽（9）的弧度与下部钢管混凝土（4）顶部圆弧钢管的弧度一致。
4.根据权利要求1所述的预应力钢管混凝土组合梁，其特征在于：所述下部钢管混凝土（4）为圆弧钢板与矩形钢板加工成型后植入预应力筋（1），最后浇筑混凝土而成，其底部预留有三个以上的底部螺栓孔（7）。
5.根据权利要求1所述的预应力钢管混凝土组合梁，其特征在于：所述的上部钢管混凝土（5）的形状为方形、矩形或圆形，其侧面预留有三个以上的侧面螺栓孔（8）。
6.根据权利要求1所述的预应力钢管混凝土组合梁，其特征在于：所述中部U型钢箍（6）侧面预留有侧面螺栓孔（8）。
7.一种根据权利要求1～6任意一项所述的预应力钢管混凝土组合梁的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
a、首先把预应力筋（1）、端部U型钢箍（2）、端部凹形垫块（3）、下部钢管混凝土（4）、上部钢管混凝土（5）、中部U型钢箍（6）六个部件在工厂按实际所需尺寸加工好，然后运往工地进行组装；
b、组装时，先将下部钢管混凝土（4）与端部U型钢箍（2）用高强螺栓连接在支撑构件上，再用高强螺栓把端部凹形垫块（3）连接在端部U型钢箍（2）上，然后再用高强螺栓把上部钢管混凝土（5）分别与端部U型钢箍（2）以及中部U型钢箍（6）连接；
c、待构件组装好后，对下部钢管混凝土（4）内的预应力筋（1）进行张拉和锚固，即可形成新型预应力钢管混凝土梁。
8.根据权利要求7所述的预应力钢管混凝土组合梁的制作方法，其特征在于：所述的支撑构件包括钢结构或混凝土结构的柱、梁或者承重墙。
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