CN208917657U - 预制装配式超高性能混凝土预应力工字型梁 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了预制装配式超高性能混凝土预应力工字型梁，工字型梁包括上翼缘、腹板以及下翼缘；所述腹板两端分别连接上翼缘和下翼缘；所述下翼缘内仅设有预应力钢筋；所述上翼缘顶部设置有L形缺口，所述上翼缘内仅设置有预应力钢筋和剪力键，所述剪力键一部分预埋在所述上翼缘内部，另一部分暴露在所述上翼缘外部。本实用新型提供的预应力工字型梁内部没有普通纵向钢筋、普通箍筋和普通弯起钢筋，使用超高性能混凝土材料与预应力钢筋结合，降低了工字型梁的制备难度，缩短了生产时间，抗压和抗拉性能好，结构简单，施工方便。预应力工字型梁主要用于跨度为8m至40m的房屋结构主梁、次梁，城市桥梁，高速路桥，大型桥梁的引桥等土木工程结构。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑技术领域，特别涉及预制装配式超高性能混凝土预应力工字梁。
背景技术
传统土木工程工字型梁需要配置普通纵向钢筋，普通箍筋和普通弯起钢筋，这导致制备工字型梁的施工工艺复杂、生产周期长以及施工质量受工人熟练程度影响较大。而且普通钢筋混凝土梁需要现场浇筑，受现场施工条件的影响较大，暴雨等恶劣天气条件下无法施工。尤其是传统混凝土梁段的自重较大，这使得下部结构及基础处理相对困难，不利于结构抗震设计。这导致梁段的制备、运输、施工中提高了对施工设备和工艺的要求。
超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete)，简称UHPC，国际上系指轴心抗压强度在150MPa以上，具有超高韧性、超长耐久性的水泥基复合材料的统称。作为新型建筑材料应用到土木工程领域具有非常明显的优势，主要特点有：(1)UHPC材料因其设计强度高，可以降低工字型梁的梁高，有效减轻结构自重。(2)UHPC材料具有优异的耐火性、耐腐蚀性和耐久性优势。(3)UHPC材料具有早期强度发展快、后期强度高，徐变变形小等特点。(4)UHPC材料的工字型梁建造和维护成本低于钢材的建造和维护成本，具有较强的成本优势。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供了一种预制装配式超高性能混凝土预应力工字型梁，通过预应力钢筋和超高性能混凝土材料的结合，降低了制备难度，缩短了生产时间，抗压和抗拉性能好，结构简单，施工方便。
本实用新型的另一个目的在于提供了一种预制装配式超高性能混凝土预应力桥梁，该桥梁的构件都可以是工厂预制件，生产质量高，生产成本低，现场安装时间短。
本实用新型的目的可以通过如下技术方案实现：
预制装配式超高性能混凝土预应力工字型梁，包括上翼缘、腹板以及下翼缘；所述腹板两端分别连接上翼缘和下翼缘；所述下翼缘内仅设有预应力钢筋；所述上翼缘顶部设置有L形缺口，所述上翼缘内仅设置有预应力钢筋和剪力键，所述剪力键一部分预埋在所述上翼缘内部，另一部分暴露在所述上翼缘外部。
作为优选的技术方案，所述上翼缘或下翼缘，与腹板之间的连接采用直倒角或圆倒角过渡。
作为优选的技术方案，所述上翼缘顶面水平，底面从两侧向中间倾斜，斜度范围为0：8至1：8。
作为优选的技术方案，所述下翼缘底面水平，顶面从两侧向中间倾斜，斜度范围为0：8至1：8。
作为优选的技术方案，所述下翼缘底面两端无倒角，或者为直倒角，或者为曲线倒角。
作为优选的技术方案，所述剪力键为剪力钉、直钢筋、弯钢筋或PBL剪力键。
作为优选的技术方案，所述腹板的厚度在50mm至120mm之间。
作为优选的技术方案，所述预应力钢筋为钢丝、钢绞线或者精轧螺纹钢，并采用先张法或后张法工艺施加预应力。
作为优选的技术方案，所述预应力工字型梁为预制构件，梁长为8m至40m。
本实用新型的另一个目的可以通过如下技术方案实现：
预制装配式超高性能混凝土预应力桥梁，包括预应力工字型梁、预制板以及桥面板，所述预应力工字型梁间隔放置，两个预应力工字型梁之间连接所述预制板，在所述预应力工字型梁以及预制板上铺设所述桥面板。
作为优选的技术方案，所述预制板的截面形状为矩形，与所述预应力工字型梁的上翼缘L形缺口相匹配；所述预制板的材质为超高性能混凝土，高度为10mm至40mm，宽度为100mm至4000mm。
作为优选的技术方案，所述桥面板的截面形状为矩形，所述桥面板的厚度为100mm至300m。
作为优选的技术方案，所述桥面板的材质为普通钢筋混凝土或超高性能混凝土，所述桥面板为预制构件或现场浇筑。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本实用新型中的预应力工字型梁无需配置梁体普通纵向钢筋，普通箍筋和普通弯起钢筋，大大降低了工字型梁的制备难度，可以有效缩短预制梁的生产时间。
2、本实用新型通过预应力钢筋和超高性能混凝土材料的结合，有效利用了超高性能混凝土材料的高抗压强度，又克服了超高性能混凝土材料抗拉能力相对较弱的缺点。
3、本实用新型中的预应力工字型梁采用超高性能混凝土制成，超高性能混凝土工字型梁在现场施工时，具有无湿接缝施工的特点；因重量轻和截面高度小，可有效降低构件运输、吊装施工的设备需求。
4、本实用新型中的预应力工字型梁、预制板和桥面板都可以在工厂进行规模化批量生产，是预制混凝土构件。预制混凝土构件在施工现场进行装配，可以有效减少模板及支架用量；可大幅提高现场施工效率，缩短工期，并且利于文明施工；受现场施工条件的限制较少，可在狭小空间，暴雨等恶劣天气的条件下施工；因在预制场里成梁，施工队伍稳定，生产条件远比现场优越，构件的质量较高，且生产周期稳定，非常便于对生产质量和进度进行监督管理。
5、本实用新型中的预应力桥梁可实现桥面板的整体浇筑。因为超高性能混凝土工字型梁的截面高度相对较小，可降低对所搭建桥梁下交通的干扰。
附图说明
图1是本实用新型实施例中作为中梁的预应力工字型梁的结构示意图
图2是本实用新型实施例中作为边梁的预应力工字型梁的结构示意图
图3是本实用新型实施例中预应力钢筋结构示意图
图4是本实用新型实施例中剪力键结构示意图
图5是本实用新型实施例中预应力桥梁结构示意图
图6是本实用新型实施例中预制板结构示意图
图7是本实用新型实施例中桥面板结构示意图
附图说明：1：预应力工字型梁，2：预制板，3：桥面板，4：预应力钢筋，5：上翼缘，6：腹板，7：下翼缘，8：剪力键，9：腹板翼缘间倒角，10：L形缺口，11：护栏
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
如图1、2所示，本实用新型实施例中提供了一种预制装配式超高性能混凝土预应力工字型梁，该预应力工字型梁的材质为超高性能混凝土。预应力工字型梁1包括上翼缘5、腹板6以及下翼缘7。腹板6两端分别连接上翼缘5和下翼缘7。腹板6的厚度在50mm至120mm之间。预应力工字型梁1的梁长为8m至40m，主要用于跨度为8m至40m的房屋结构主梁、次梁，城市桥梁，高速路桥，大型桥梁的引桥等土木工程结构。
上翼缘5顶面水平，底面从两侧向中间倾斜，斜度范围为0：8至1：8。下翼缘7底面水平，顶面从两侧向中间倾斜，斜度范围为0：8至1：8。下翼缘7底面两端无倒角，或者为直倒角，或者为曲线倒角。上翼缘5或下翼缘7，与腹板6之间的连接，即腹板翼缘间倒角9采用直倒角或圆倒角过渡。
如图1、3所示，上翼缘5和下翼缘7内设有预应力钢筋4。预应力钢筋4为钢丝、钢绞线或者精轧螺纹钢，并采用先张法或后张法工艺施加预应力。上翼缘5和下翼缘7内没有普通纵向钢筋、普通箍筋和普通弯起钢筋，仅设有预应力钢筋4，降低了工字型梁的制备难度，缩短了生产时间。
上翼缘5顶部设置有L形缺口10。如图5所示，L形缺口10的形状与预制板2的形状相对应，两块预应力工字型梁1之间在L形缺口10的位置上可以放置预制板2，从而组装成桥梁等土木工程结构。放置在桥梁中间位置的中梁，顶部两端都设置有L形缺口10。放置在桥梁两边位置的边梁，顶部靠内侧的一端设置有L形缺口10，靠外侧的一端不设置L形缺口10。
上翼缘5内布设有剪力键8。如图1、4所示，剪力键8一部分预埋在上翼缘5内部，另一部分暴露在上翼缘5外部，暴露在上翼缘5外部的部分用于连接桥面板3。剪力键8可选择剪力钉、直钢筋、弯钢筋等柔性剪力键，或者PBL剪力键等刚性剪力键。
如图5所示，本实用新型实施例中还提供了由预应力工字型梁组装搭建的桥梁，该桥梁包括预应力工字型梁1、预制板2以及桥面板3。预应力工字型梁1间隔放置，两个预应力工字型梁1之间连接有预制板2，在预应力工字型梁1以及预制板2上铺设有桥面板3。在施工期间，桥梁两端可安装护栏11以及分隔带等桥面附属设施。
如图6所示，预制板2截面形状为矩形，与预应力工字型梁1的上翼缘顶部的L形缺口10相匹配。预制板2的材质为超高性能混凝土，高度为10mm至40mm，宽度为100mm至4000mm。
如图7所示，桥面板3的截面形状为矩形截面，厚度为100mm至300mm。桥面板3的材质为超高性能混凝土或普通钢筋混凝土。桥面板3为预制构件，或者通过现场浇筑的施工方式铺设在预应力工字型梁1和预制板2上。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (13)
1.预制装配式超高性能混凝土预应力工字型梁，其特征在于，包括上翼缘、腹板以及下翼缘；所述腹板两端分别连接上翼缘和下翼缘；所述下翼缘内仅设有预应力钢筋；所述上翼缘顶部设置有L形缺口，所述上翼缘内仅设置有预应力钢筋和剪力键，所述剪力键一部分预埋在所述上翼缘内部，另一部分暴露在所述上翼缘外部。
2.根据权利要求1所述的预制装配式超高性能混凝土预应力工字型梁，其特征在于，所述上翼缘或下翼缘，与腹板之间的连接采用直倒角或圆倒角过渡。
3.根据权利要求1所述的预制装配式超高性能混凝土预应力工字型梁，其特征在于，所述上翼缘顶面水平，底面从两侧向中间倾斜，斜度范围为0：8至1：8。
4.根据权利要求1所述的预制装配式超高性能混凝土预应力工字型梁，其特征在于，所述下翼缘底面水平，顶面从两侧向中间倾斜，斜度范围为0：8至1：8。
5.根据权利要求1或4所述的预制装配式超高性能混凝土预应力工字型梁，其特征在于，所述下翼缘底面两端无倒角，或者为直倒角，或者为曲线倒角。
6.根据权利要求1所述的预制装配式超高性能混凝土预应力工字型梁，其特征在于，所述剪力键为剪力钉、直钢筋、弯钢筋或PBL剪力键。
7.根据权利要求1所述的预制装配式超高性能混凝土预应力工字型梁，其特征在于，所述腹板的厚度在50mm至120mm之间。
8.根据权利要求1所述的预制装配式超高性能混凝土预应力工字型梁，其特征在于，所述预应力钢筋为钢丝、钢绞线或者精轧螺纹钢，并采用先张法或后张法工艺施加预应力。
9.根据权利要求1所述的预制装配式超高性能混凝土预应力工字型梁，其特征在于，所述预应力工字型梁为预制构件，梁长为8m至40m。
10.使用权利要求1至9任一项所述的预制装配式超高性能混凝土预应力工字型梁组装的桥梁，其特征在于，包括预应力工字型梁、预制板以及桥面板，所述预应力工字型梁间隔放置，两个预应力工字型梁之间连接所述预制板，在所述预应力工字型梁以及预制板上铺设所述桥面板。
11.根据权利要求10所述的预制装配式超高性能混凝土预应力桥梁，其特征在于，所述预制板的截面形状为矩形，与所述预应力工字型梁的上翼缘L形缺口相匹配；所述预制板的材质为超高性能混凝土，高度为10mm至40mm，宽度为100mm至4000mm。
12.根据权利要求10所述的预制装配式超高性能混凝土预应力桥梁，其特征在于，所述桥面板的截面形状为矩形，所述桥面板的厚度为100mm至300m。
13.根据权利要求10所述的预制装配式超高性能混凝土预应力桥梁，其特征在于，所述桥面板的材质为普通钢筋混凝土或超高性能混凝土，所述桥面板为预制构件或现场浇筑。
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