CN203256591U - 一种u型梁结构及其包含的底板预应力束结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种U型梁结构及其包含的底板预应力束结构。其中的U形梁的底板预应力束结构，包括设置于底板上的两组底板预应力束组，至少一组底板预应力束组平弯设置，平弯设置的底板预应力束组中至少设有3根底板预应力束，底板预应力束为开口向里的抛物线形状，同一组中的底板预应力束形状相同。本实用新型将底板预应力束平弯设置，通过平弯的弧形产生等效的横向压力，用来代替传统U形梁的横向预应力钢束，消除横向拉应力。底板预应力束组既能充当纵向预应力束，又能提供横向与压力，结构简单且更加安全耐用。
Description
技术领域
本实用新型属于路桥建设技术领域，尤其涉及一种用于预应力轨道交通U形梁的底板预应力结构。
背景技术
常规的单线U形梁结构纵向按照全预应力结构设计，横向按照普通钢筋混凝土结构设计，U形梁中只设置直线型的底板束和竖弯的腹板束，不设置横向预应力束。如图1所示，现有单线U形梁的截面由外腹板1、内腹板2、底板3、承轨台和轨道4组成。纵向预应力由腹板束（如图1中示意的N1和N2）和底板束（如图1中示意的N3、N4、N5）提供；如图2所示，现有底板束（N3、N4、N5）的线型在水平面内是直线型的，张拉和锚固端沿着U形梁的纵轴方向。
这种设计的单线U形梁结构至少有以下两个缺点：（1）U形梁的抗扭性能不好，横向受力不利，会引起纵向开裂；（2）底板的产生的裂缝会导致预应力束和钢筋腐蚀，带来结构危险。但是若按照箱梁来配置横向预应力，底板的构造又太复杂，且影响立面美观。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种能提供横向预应力、防止结构开裂腐蚀、施工简单、不影响整体外观的用于轨道交通U形梁的底板预应力布置方式。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能提供横向预应力、防止结构开裂腐蚀、施工简单、不影响整体外观的用于轨道交通U形梁的底板预应力布置方式。
为达到上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种U形梁的底板预应力束结构，以底板的中心为原点，纵向为x轴，横向为y轴，包括设置于y轴两侧的两组底板预应力束组，所述至少一组底板预应力束组平弯设置，所述平弯设置的底板预应力束组中至少设有3根底板预应力束，所述底板预应力束为开口向里的抛物线形状，同一组中的底板预应力束形状相同，且每根底板预应力束的中心到y轴的距离大于底板预应力束的两端到y轴的距离。
优选的，所述两组底板预应力束组是以y轴为中心对称设置的，所述两组底板预应力束组均平弯设置，两组底板预应力束组平弯方式相反，所述每组底板预应力束组中至少设有3根底板预应力束，同一组中的底板预应力束形状相同，且每根底板预应力束的中心到y轴的距离大于底板预应力束的两端到y轴的距离。
所述平弯设置的底板预应力束抛物线为y=ax2的抛物线，参数a的取值范围为0.005～0.015。
所述每根平弯钢束两端的张拉点设置于梁端。
进一步的，所述每根平弯钢束的两端在梁端张拉方向与底板的y轴方向的夹角θ角度范围为10°至20°。
所述底板预应力束为波纹管。
本实用新型还公开了一种设U形梁结构，包括U形梁本体，所述U形梁的梁体上配置有腹板束，所述底板上设有两组底板预应力束组，两组底板预应力束组设置于y轴两侧，所述至少一组底板预应力束组平弯设置，所述平弯设置的底板预应力束组中至少设有3根底板预应力束，所述底板预应力束为开口向里的抛物线形状，同一组中的底板预应力束形状相同，且每根底板预应力束的中心到y轴的距离大于底板预应力束的两端到y轴的距离。
由于采用上述方案，本实用新型的有益效果是：
（1）通过平弯的弧形产生等效的横向压力，用来代替传统U形梁的横向预应力钢束，消除横向拉应力；底板束既能充当纵向预应力束，又能提供横向与压力。
（2）消除了横向拉应力，则裂缝无从发生，结构简单且更加安全耐用。
（3）底板预应力束的张拉点在梁端，施工完成后用混凝土封锚，从侧面看对美观无影响。
附图说明
图1是现有的单线U形梁的断面布置示意图；
图2是现有的单线U形梁底板纵向预应束的平面图；
图3是本实用新型一实施例中底板预应力束的平面结构图。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本实用新型作进一步的说明。
一种U形梁的底板预应力束结构，包括设置于底板上的两组底板预应力束组，至少一组底板预应力束组平弯设置，平弯设置的底板预应力束组中至少设有3根底板预应力束10，底板预应力束10为开口向里的抛物线形状，同一组中的底板预应力束10形状相同。
如图3所示，本实施例中，以底板的中心为原点，纵向为x轴，横向为y轴，U形梁的底板上以y轴为中心对称设置两组的底板预应力束组，两组底板预应力束组均平弯设置，两组底板预应力束组平弯方式相反，每组底板预应力束组中至少设有3根底板预应力束10，同一组中的底板预应力束10形状相同，且每根底板预应力束10的中心到y轴的距离大于底板预应力束10的两端到y轴的距离。
本是实用新型通过底板预应力束10平弯的弧形产生等效的横向压力，用来代替传统U形梁的横向预应力钢束，消除横向拉应力；底板束既能充当纵向预应力束，又能提供横向与压力。
本实施例中，平弯设置的预应力束抛物线形状的参数表达式为y=ax2，其中参数a的大小为0.005～0.015m。抛物线的形状是由参数a唯一决定的。常用的U形梁跨径在25m左右，底板宽度在6m左右。经试验，底板束梁端各弯进1～2m时，能取得较好的横向预应力效果，因此，本实施例中，a的范围为0.005～0.015。不同组的底板束的参数a根据具体设计需求不相同，但是都应在此范围之内。
本实施例中，每根平弯底板预应力束10均为两端张拉，底板预应力束10的张拉点设置于梁端。现有的底板纵向预应力束张拉点在梁段，但是达不到横向预应力的效果；若要实现本实用新型的效果，必须张拉垂直于底板束纵向束的横向束，锚固点在底板的侧面，施工完后，加混凝土封锚。这是非常不美观的，本实用新型的封锚处在梁的梁端，对侧面的外形无影响。
底板预应力束10的张拉方向与U形梁x轴方向有一角度。本实施例中，夹角角度范围为10°至20°，从而使得每根底板钢束10具有较大程度的平弯。底板预应力束的两端经由锚具9固定，锚具9施工完成后用混凝土封上即可。
本实施例中，底板预应力束与一般预应力钢束相同为波纹管。
本是实用新型还公开了一种U形梁结构，包括U形梁本体，U形梁梁体上配置有腹板束，U形梁底板上设有两组底板预应力束组，在其中一实施例中，两组底板预应力束组均平弯设置，在另一实施例中，其中一组底板预应力束组平弯设置，另一组底板预应力束组与现有的结构一样平直布置。采用此种布束方式的U形梁梁体可以只配置腹板束和平弯的底板束，与现有技术相比，除将直线型底板束改为平弯型底板束外，无需在另行设置提供横向预应力的横向预应力束，U形梁的其他结构设置不变。通过平弯的弧形产生等效的横向压力，用来代替传统U形梁的横向预应力钢束，消除横向拉应力
本实用新型由于具有上述构造，具有能提供横向预应力、防止结构开裂腐蚀、施工简单、不影响整体外观的有益效果。本实用新型能够用于对目前现有的U形梁配筋方式的改进，优化性能，节约造价。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种U形梁的底板预应力束结构，以底板的中心为原点，纵向为x轴，横向为y轴，包括设置于y轴两侧的两组底板预应力束组，其特征在于：所述至少一组底板预应力束组平弯设置，所述平弯设置的底板预应力束组中至少设有3根底板预应力束，所述底板预应力束为开口向里的抛物线形状，同一组中的底板预应力束形状相同，且每根底板预应力束的中心到y轴的距离大于底板预应力束的两端到y轴的距离。
2.根据权利要求1所述的U形梁的底板预应力束结构，其特征在于：所述两组底板预应力束组是以y轴为中心对称设置的，所述两组底板预应力束组均平弯设置，两组底板预应力束组平弯方式相反，所述每组底板预应力束组中至少设有3根底板预应力束，同一组中的底板预应力束形状相同，且每根底板预应力束的中心到y轴的距离大于底板预应力束的两端到y轴的距离。
3.根据权利要求1或2所述的U形梁的底板预应力束结构，其特征在于：所述平弯设置的底板预应力束抛物线为y=ax2的抛物线，其中参数a的取值范围为0.005～0.015。
4.根据权利要求3所述的U形梁的底板预应力束结构，其特征在于：每根平弯钢束均两端张拉，底板预应力束的张拉点设置于梁端。
5.根据权利要求4所述的U形梁的底板预应力束结构，其特征在于：所述每根平弯钢束的两端在梁端张拉方向与底板的y轴方向的夹角θ角度范围为10°至20°。
6.根据权利要求1至2、4至5中任一项所述的U形梁的底板预应力束结构，其特征在于：所述底板预应力束为波纹管。
7.根据权利要求3所述的U形梁的底板预应力束结构，其特征在于：所述底板预应力束为波纹管。
8.一种设U形梁结构，包括U形梁本体，其特征在于：所述U形梁本体包括梁体以及底板，所述U形梁的梁体上配置有腹板束，所述底板上设有如权利要求1所述底板预应力束结构。
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| CN106607989A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-03 | 济南轨道交通集团有限公司 | 轨道交通后张预应力u型梁施工工艺 |
| CN107688264A (zh) * | 2016-08-05 | 2018-02-13 | 元太科技工业股份有限公司 | 电泳显示装置 |
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