CN110080461A - 一种预应力再生混凝土空腹叠合梁 - Google Patents

一种预应力再生混凝土空腹叠合梁 Download PDF

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黄颖韬
刘锋
刘伟才
朱景陶
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    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/20—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of concrete or other stone-like material, e.g. with reinforcements or tensioning members
    • E04C3/26—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of concrete or other stone-like material, e.g. with reinforcements or tensioning members prestressed

Abstract

本发明公开了一种预应力再生混凝土空腹叠合梁，包括主体梁(2)以及沿所述主体梁(2)轴线方向设置的多个箍筋(3)，所述主体梁(2)通过再生混凝土浇筑而成。该预应力再生混凝土空腹叠合梁有助于建筑废弃物的回收再利用，建筑废弃物得到合理循环利用，成本较低，节能减排，对环境友好。

Description

一种预应力再生混凝土空腹叠合梁
技术领域
本发明涉及建筑结构工程技术领域，特别是涉及一种预应力再生混凝土空腹叠合梁。
背景技术
现今，装配式混凝土结构在国外已经得到广泛的应用，国内目前也处于大力推广的阶段。叠合梁框架是由混凝土预制梁通过后浇叠合层与柱整体连接形成的一种超静定结构，具有整体性好，节省模板和支撑体系、工期短、效益高、环境友好等特点。叠合梁是分两次浇捣混凝土形成的梁，第一次在预制场做成预制梁，第二次浇捣在施工现场进行，当预制梁吊装安放完成后，再浇捣上部混凝土使其连成整体。叠合梁按受力性能又可为“一阶段受力叠合梁”和“二阶段受力叠合梁”两类。前者是指施工阶段再预制梁下设有可靠支撑，能保证施工阶段作用的全部荷载全部传递给支撑；后者则是施工阶段在简支的预制梁下不设支撑，施工阶段的全部何在完全由预制梁承担。
桁架在钢结构中应用很广，例如在工业与民用建筑的屋盖和吊车梁、桥梁、起重机、海洋采油平台中常用钢桁架作为承重结构的主要构件。在大跨度公共建筑屋盖结构中较多采用的各种型式的钢网架，则属于空间钢桁架。型钢梁为用热轧成型的工字钢或槽钢等制成，檩条等轻型梁还可以采用冷弯成型的Z型钢和槽钢。型钢梁加工简单、造价较低，但型钢截面尺寸受到一定规格的限制。当荷载和跨度较大，采用型钢截面不能满足强度、刚度或稳定要求时，则采用组合梁。组合梁由钢板或型钢焊接或铆接而成。常以焊接为主。具有较大的抗弯刚度和抗扭刚度，适用于有侧向荷载和抗扭要求较高或梁高受到限制等情况。
在大跨度工程的应用中，预应力钢筋混凝土梁需要非常大的梁截面，混凝土及钢筋的用量非常大，梁的自重非常大，此外由于混凝土本身特性所致，预应力钢筋混凝土梁受拉区往往无法得到充分使用即开裂破坏，造成混凝土的浪费。钢桁架、型钢梁及组合梁结构成本高，适用面较小，难以普及使用；并且混凝土梁无法得到充分利用而造成的建筑资源浪费，增加建筑废弃物量。
综上所述，如何有效地解决混凝土梁无法得到充分利用而造成的建筑资源浪费等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种预应力再生混凝土空腹叠合梁，该预应力再生混凝土空腹叠合梁使建筑废弃物合理循环利用，减少建筑资源浪费。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种预应力再生混凝土空腹叠合梁，包括主体梁以及沿所述主体梁轴线方向设置的多个箍筋，所述主体梁通过再生混凝土浇筑而成。
优选地，所述主体梁的中间部分具有空腔。
优选地，所述空腔的底部厚度不小于120mm。
优选地，所述空腔内采用石膏或者泡沫混凝土填充或与楼板一起浇筑。
优选地，所述主体梁在轴线方向设置有至少两根贯穿的预应力筋。
优选地，所述预应力筋配置于所述箍筋的四个角以及边中部，对应两个边中部的所述预应力筋处连接有拉结筋。
优选地，所述箍筋伸出所述主体梁的梁面，相邻所述箍筋的间距为100-300mm。
本发明所提供的预应力再生混凝土空腹叠合梁，包括主体梁和多个箍筋，多个箍筋沿主体梁轴线方向设置，箍筋使叠合梁形成整体，增加叠合梁的整体强度。主体梁通过再生混凝土浇筑而成，再生混凝土是指将废弃的混凝土块经过破碎、清洗、分级后，按一定比例与级配混合，部分或全部代替砂石等天然集料，主要是粗集料，再加入水泥、水等配而成的新混凝土，废弃的混凝土块也就是建筑垃圾，换言之，主体梁通过建筑垃圾浇筑而成，有助于建筑废弃物的回收再利用，建筑废弃物得到合理循环利用，成本较低，节能减排，对环境友好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为预应力再生混凝土空腹叠合梁主视图。
图2为预应力再生混凝土空腹叠合梁俯视图。
图3为预应力再生混凝土空腹叠合梁中间部分凹形截面剖面图。
附图中标记如下：
1-空腔、2-主体梁、3-箍筋、4-预应力筋、5-拉结筋。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种预应力再生混凝土空腹叠合梁，该预应力再生混凝土空腹叠合梁使建筑废弃物合理循环利用，减少建筑资源浪费。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1至图3，图1为预应力再生混凝土空腹叠合梁主视图。图2为预应力再生混凝土空腹叠合梁俯视图。图3为预应力再生混凝土空腹叠合梁凹形截面剖面图。
在一种具体实施方式中，本发明所提供的预应力再生混凝土空腹叠合梁，包括主体梁2以及沿主体梁2轴线方向设置的多个箍筋3，主体梁2通过再生混凝土浇筑而成。
上述结构中，预应力再生混凝土空腹叠合梁包括主体梁2和多个箍筋3，多个箍筋3沿主体梁2轴线方向设置，箍筋3使叠合梁形成整体，增加叠合梁的整体强度。主体梁2和多个箍筋3的形状、结构可以参考现有技术的形状、结构，此处不做进一步赘述。图1为预应力再生混凝土空腹叠合梁主视图，图中虚线表示为主体梁中部开孔部位位置分割线，叠合梁的长为l，高为h，宽为b。
需要强调的是，主体梁2通过再生混凝土浇筑而成，再生混凝土是指将废弃的混凝土块经过破碎、清洗、分级后，按一定比例与级配混合，部分或全部代替砂石等天然集料，主要是粗集料，再加入水泥、水等配而成的新混凝土，废弃的混凝土块也就是建筑垃圾，换言之，主体梁2通过建筑垃圾浇筑而成，有助于建筑废弃物的回收再利用，建筑废弃物得到合理循环利用，成本较低，节能减排，对环境友好。
上述预应力再生混凝土空腹叠合梁仅是一种优选方案，在此基础上进一步优化上述技术方案，叠合梁端部为负弯矩区，上端受拉，下部受压，受压力较大，中间位置的上部受压，下部受拉，在中间位置的上部设置空腔1，在端部的下部可以设置腔体，端部下部设置腔体较为困难，在主体梁2的中间部分设置空腔1，中部截面呈凹形，设有空腔1，空腔1的具体形状不受限制。空腔1内采用轻质材料(如石膏、泡沫混凝土等)填充或可与楼板一起浇筑，自重较小，在施工及运输吊装过程中造成的不便，造价经济。
对于上述实施例中的预应力再生混凝土空腹叠合梁，空腔1的底部厚度不小于120mm，满足中间位置的强度使用要求，不至于拉断。
另一种较为可靠的实施例中，在上述任意一个实施例的基础之上，主体梁2在轴线方向设置有至少两根贯穿的预应力筋4，具体地说，预先给混凝土一个预压力，即在混凝土的受拉区内，用人工加力的方法，将钢筋进行张拉，利用钢筋的回缩力，使混凝土受拉区预先受压力。当构件承受由外荷载产生拉力时，首先抵消受拉区混凝土中预应力筋4的预压力，然后随荷载增加，才使混凝土受拉，延缓或不使裂缝出现。常应用到大跨度工程中采用预应力钢筋混凝土梁、钢桁架结构、型钢量及组合梁等形式。
进一步优化上述技术方案，预应力筋4的数量至少两根，具体位置可以根据实际应用情况而定。叠合梁端部为负弯矩区，上端受拉，下部受压，受压力较大，当预应力筋4的数量为两根时，优选设置于箍筋3的下部边角，端部抗压性较好，强度较好，适合大跨度。预应力筋4的数量也可以为多根，比如6根，分别配置于箍筋3的四个角以及边中部，对应两个边中部的预应力筋4处连接有拉结筋5，对于长度较长的叠合梁，通过拉结筋5使预应力筋4成为整体，增加预应力筋4的完整强度，较为牢固，有助于增大刚度，提升在大跨度结构中的应用能力。当然，预应力筋4的具体位置不受限制，可以根据具体使用情况的不同自行设定，都在本发明的保护范围内。
本发明所提供的预应力再生混凝土空腹叠合梁，在其它部件不改变的情况下，箍筋3伸出梁面，相邻箍筋3的间距为100-300mm之间任意值，包括端点值，比如为200mm，也就是箍筋3沿梁全长方向布置，间距为100-300mm，在再生混凝土中设置多根箍筋3，使叠合梁形成整体，增加叠合梁的整体强度。箍筋3可以均匀分布，也可以不均匀分布，具体分布情况可以根据受力情况和强度要求等确定。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的预应力再生混凝土空腹叠合梁进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种预应力再生混凝土空腹叠合梁，其特征在于，包括主体梁(2)以及沿所述主体梁(2)轴线方向设置的多个箍筋(3)，所述主体梁(2)通过再生混凝土浇筑而成。
2.根据权利要求1所述的预应力再生混凝土空腹叠合梁，其特征在于，所述主体梁(2)的中间部分具有空腔(1)。
3.根据权利要求2所述的预应力再生混凝土空腹叠合梁，其特征在于，所述空腔(1)的底部厚度不小于120mm。
4.根据权利要求2所述的预应力再生混凝土空腹叠合梁，其特征在于，所述空腔(1)内采用石膏或者泡沫混凝土填充或与楼板一起浇筑。
5.根据权利要求1-4任一项所述的预应力再生混凝土空腹叠合梁，其特征在于，所述主体梁(2)在轴线方向设置有至少两根贯穿的预应力筋(4)。
6.根据权利要求5所述的预应力再生混凝土空腹叠合梁，其特征在于，所述预应力筋(4)配置于所述箍筋(3)的四个角以及边中部，对应两个边中部的所述预应力筋(4)处连接有拉结筋(5)。
7.根据权利要求1所述的预应力再生混凝土空腹叠合梁，其特征在于，所述箍筋(3)伸出所述主体梁(2)的梁面，相邻所述箍筋(3)的间距为100-300mm。
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