CN202370089U - 一种预应力约束混凝土结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种预应力约束混凝土结构，包括混凝土框架结构、混凝土框筒结构、混凝土框剪结构和混凝土桁架筒结构这四种类型的混凝土结构，在混凝土框架结构、混凝土框筒结构、混凝土框剪结构或混凝土桁架筒结构中的所有主梁（1）中都设置有与主梁（1）的水平中轴线平行的预应力筋（2），并在主梁（1）中设置有约束钢筋，每根预应力筋（2）都贯穿同一水平层面上处于同一轴线上的所有主梁（1），且所有预应力筋（2）都处于张紧状态。本实用新型具有整体结构承载力高、刚度好、抗震性能好、构件截面小、造价较低的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种建筑用的预应力约束混凝土结构，属于混凝土建筑结构技术领域。
背景技术
混凝土框架结构、混凝土框筒结构、混凝土框剪结构或混凝土桁架筒结构等混凝土结构已被广泛应用于建筑领域中，但现有技术中的这些混凝土结构普遍存在着用钢量较大、混凝土结构中主梁的体积较大、所占空间较多、造价较高的问题。为解决这些问题，目前，在现有技术中有对混凝土结构中的单根主梁施加预应力，通过这种方法来提高主梁的承载力及降低主梁高。这种方法虽然提高了单根梁的承载力、降低梁的截面高度，但对提高整个混凝土结构的整体性却没有多大影响，其混凝土结构的整体承载力、整体刚性和整体抗震能力还是比较差。因此现有的混凝土结构的使用效果还是不够理想。
发明内容
本实用新型的目的是：提供一种整体结构承载力较高、整体性好、整体刚性较强、整体抗震性能较好、并且造价较低的预应力约束混凝土结构，以克服现有技术的不足。
本实用新型是这样实现的：本实用新型的一种预应力约束混凝土结构为，该结构包括混凝土框架结构、混凝土框筒结构、混凝土框剪结构和混凝土桁架筒结构这四种类型的混凝土结构，在混凝土框架结构、混凝土框筒结构、混凝土框剪结构或混凝土桁架筒结构中的所有主梁中都设置有与主梁的水平中轴线平行的预应力筋，并在主梁中设置有约束钢筋，每根预应力筋都贯穿同一水平层面上处于同一轴线上的所有主梁，且所有预应力筋都处于张紧状态。
在上述预应力约束混凝土结构中的主梁之间的次梁中也设置有与次梁的水平中轴线平行的预应力筋，同时在次梁中也设置有约束钢筋，且每根预应力筋都贯穿同一水平层面上处于同一轴线上的所有次梁并都处于张紧状态。
在上述混凝土桁架筒结构中的每根交叉的杆件中也都设置有与杆件轴线平行、且贯穿整根杆件的预应力筋，并且所有预应力筋都处于张紧状态，在杆件中均配置有约束钢筋。
上述预应力筋为钢绞线、钢丝束或高强度钢筋。
由于采用了上述技术方案，本实用新型将两项技术（一是预应力技术，二是约束混凝土技术）用于混凝土结构的整体。而之前的预应力技术或约束技术几乎都是针对结构构件的，本实用新型将预应力技术应用到结构整体，通过对结构施加预应力形成约束混凝土结构，同时，为保证构件的承载力及延性，将预应力直接作用的构件设置为约束混凝土构件，从而有效地改善了结构及构件的承载力及抗震性能，能大幅度降低构件的截面尺寸，减少材料消耗，减少建设成本。本实用新型可对整个混凝土结构的每层平面形成约束，从而提高混凝土结构的整体性及抗震性能；同时，本实用新型的混凝土结构由于预应力的作用，使得主梁受到较大的轴向压力，同时，梁中配置了约束钢筋，使其形成约束主梁，这不仅能有效降低主梁的截面高度，提高整个建筑物空间的有效高度（增加净高）或降低层高，而且还有效地降低了建筑成本和提高了建筑物的使用空间。当设置有交叉杆件时，会形成竖向的约束，提高抗侧刚度及整体性，提高抗震性能。本实用新型以混凝土结构为主体，对整个混凝土结构首次提出约束结构的概念，将整个混凝土结构作为整体加以约束，同时改变了各个构件的受力状况，使其中的主梁成为预应力约束主梁、其板成为横向约束板，从而使整个混凝土结构的承载力、刚度、整体性、抗震性能等都有大幅度提高。本实用新型的预应力筋平行于主梁中轴线设置，施工非常便利。经试验证明，本实用新型的预应力约束混凝土结构的整体负载能力及刚度比相同用钢量的传统混凝土结构要高30%以上。因此，本实用新型与现有技术相比，本实用新型不仅具有整体结构承载力高、刚度好、造价较低的优点，而且还具有整体抗震性能好、制作较容易等优点。
附图说明
本实用新型的预应力约束混凝土框架结构、预应力约束混凝土框筒结构、预应力约束混凝土框剪结构或预应力约束混凝土桁架筒结构等预应力约束混凝土结构
图1为本实用新型的预应力约束混凝土框架结构的平面结构示意图；
图2为本实用新型的预应力约束混凝土框筒结构的平面结构示意图；
图3为本实用新型的预应力约束混凝土框剪结构的平面结构示意图；
图4为本实用新型的预应力约束混凝土框架、框筒结构立面示意图；
图5为本实用新型的预应力约束框剪结构立面示意图；
图6为本实用新型的预应力约束混凝土桁架筒结构的立面示意。
附图标记说明：1-主梁；2-预应力筋；3-次梁；4-杆件；5-剪力墙。
在附图中实线箭头表示的是主梁或交叉的杆件所受的预应力方向；虚线箭头表示的是可根据需要在次梁中所施加的预应力方向。
具体实施方式
下面，结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
本实用新型的实施例：在实施本实用新型时，按照下述方法进行实施，即在制作混凝土框架结构、混凝土框筒结构、混凝土框剪结构或混凝土桁架筒结构这四种类型的混凝土结构时，除混凝土结构中的主梁1结构件外，混凝土结构中的其它结构件可按现有的钢筋混凝土结构的方法进行制作；在制作混凝土结构中的主梁1时，在所有主梁1中都设置与主梁1的中轴线平行的预应力筋2，最好将预应力筋2沿主梁1的中轴线设置；使每根预应力筋2都贯穿同一平面上处于同一轴线上的所有主梁1，同时，在主梁1中按常规方式配置约束钢筋，使主梁1形成约束梁，待同一层所浇筑的主梁1的混凝土强度达到设计强度时，对该层所有主梁1的预应力筋2进行张拉、锚固，使预应力筋2都处于张紧状态，按此方法对所制作的混凝土结构的所有不同水平层面上的主梁1进行制作，即可制作得到本实用新型的预应力约束混凝土框架结构、预应力约束混凝土框筒结构、预应力约束混凝土框剪结构或预应力约束混凝土桁架筒结构等预应力约束混凝土结构（如图1～图6所示）。
在制作混凝土结构中的混凝土桁架筒结构时，在每根交叉的杆件4中也都设置与杆件4轴线平行、且贯穿整根杆件4的预应力筋2，且在每根杆件4中设置有约束钢筋，待所浇筑的交叉的杆件4的混凝土强度达到设计强度时，对杆件4中的预应力筋2进行张拉、锚固，使其预应力筋2都处于张紧状态；这样当混凝土桁架筒结构中的主梁1和交叉的杆件4全部张拉、锚固完毕后，即可制作得到预应力约束混凝土结构（如图6所示）。
在制作混凝土结构时，为了达到更高的承载力、抗震性能和刚度等效果，可根据使用的需要在主梁1之间的次梁3中也设置与次梁3的水平中轴线平行的预应力筋2，同时在次梁3中也设置约束钢筋，且将每根预应力筋2都贯穿同一水平层面上处于同一轴线上的所有次梁3，待同一水平层的所浇筑的次梁3的混凝土达到设计强度时，对该层所有次梁3的预应力筋2进行张拉、锚固，使预应力筋2都处于张紧状态（如图1～图3所示）。
上述所用的预应力筋2可采用现有技术中的钢绞线、钢丝束或高强度钢筋。
在对预应力筋2进行张拉施加预应力时，采用现有的后张法进行张拉，使预应力筋2为有粘结或无粘结的预应力筋。
在对预应力筋2进行锚固时，可用常规锚具进行锚固。
按照上述方法制作的本实用新型的一种预应力约束混凝土结构，包括混凝土框架结构、混凝土框筒结构、混凝土框剪结构和混凝土桁架筒结构这四种类型的混凝土结构，在混凝土框架结构、混凝土框筒结构、混凝土框剪结构或混凝土桁架筒结构中的所有主梁1中都设置有与主梁1的水平中轴线平行的预应力筋2，并在主梁1中设置有约束钢筋，每根预应力筋2都贯穿同一水平层面上处于同一轴线上的所有主梁1，且所有预应力筋2都处于张紧状态（如图1～图6所示）。
在上述预应力约束混凝土结构中的主梁1之间的次梁3中根据使用需要设置有与次梁3的水平中轴线平行的预应力筋2，同时在次梁3中也设置有约束钢筋，且每根预应力筋2都贯穿同一水平层面上处于同一轴线上的所有次梁3并都处于张紧状态（如图1～图3所示）。
在上述的混凝土桁架筒结构中的每根交叉的杆件4中也都设置有与杆件4轴线平行、且贯穿整根杆件4的预应力筋2，并且所有预应力筋2都处于张紧状态，在杆件4中也均配置有约束钢筋（如图6所示）。
Claims (4)
1.一种预应力约束混凝土结构，包括混凝土框架结构、混凝土框筒结构、混凝土框剪结构和混凝土桁架筒结构这四种类型的混凝土结构，其特征是：在混凝土框架结构、混凝土框筒结构、混凝土框剪结构或混凝土桁架筒结构中的所有主梁（1）中都设置有与主梁（1）的水平中轴线平行的预应力筋（2），并在主梁（1）中设置有约束钢筋，每根预应力筋（2）都贯穿同一水平层面上处于同一轴线上的所有主梁（1），且所有预应力筋（2）都处于张紧状态。
2.根据权利要求1所述的预应力约束混凝土结构，其特征是：在主梁（1）之间的次梁（3）中也设置有与次梁（3）的水平中轴线平行的预应力筋（2），同时在次梁（3）中也设置有约束钢筋，且每根预应力筋（2）都贯穿同一水平层面上处于同一轴线上的所有次梁（3）并都处于张紧状态。
3.根据权利要求1所述的预应力约束混凝土结构，其特征是：在混凝土桁架筒结构中的每根交叉的杆件（4）中也都设置有与杆件（4）轴线平行、且贯穿整根杆件（4）的预应力筋（2），并且所有预应力筋（2）都处于张紧状态，在杆件（4）中均配置有约束钢筋。
4.根据权利要求1、2或3所述的预应力约束混凝土结构，其特征是：预应力筋（2）为钢绞线、钢丝束或高强度钢筋。
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|---|---|---|---|---|
| CN103184765A (zh) * | 2011-12-28 | 2013-07-03 | 贵州大学 | 一种预应力约束混凝土结构及其制作方法 |
| CN104992739A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-10-21 | 严瑾 | 一种安全壳单元、安全壳及其施工方法 |
| CN106703200A (zh) * | 2016-03-26 | 2017-05-24 | 叶长青 | 大空间顶楼结构 |
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| CN103184765B (zh) * | 2011-12-28 | 2016-08-31 | 贵州大学 | 一种预应力约束混凝土结构及其制作方法 |
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