CN219219334U - 一种预制装配式超高性能混凝土t型梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种预制装配式超高性能混凝土T型梁，包括上翼缘、腹板，上翼缘内部设置至少一层伸出主体的双向钢筋网片，伸出的钢筋网片与相连预制构件的钢筋网片绑扎连接；连接处呈阶梯状截面；T型梁腹板可预留预埋管道。本实用新型中，T型梁与预制梁柱节点的梁端连接，可避开梁柱节点处受力复杂区域，提升预制连接节点可靠性。T型梁与其他预制构件的连接处采用阶梯形截面、超高性能混凝土预制后浇带，充分发挥UHPC材料的锚固性能高，施工速度快整体性好和耐久性好的优点。预制装配式UHPC‑T型梁内部不设置腹筋，充分发挥UHPC材料的高抗拉强度、高断裂韧性的特点。该T型梁具有结构简单，工厂预制难度低，预制生产周期短，现场拼装施工方便等特点。

Description

一种预制装配式超高性能混凝土T型梁

技术领域

本实用新型涉及装配式建筑技术领域，更具体的说是涉及一种预制装配式超高性能混凝土T型梁。

背景技术

随着建筑工业化的发展，装配式结构是我国建筑结构发展的大势所趋，是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措，有利于节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平，有利于促进建筑业与信息化工业化深度融合、培育新产业新动能、推动化解过剩产能。近年来，我国积极探索发展装配式建筑，但建造方式大多仍以现场浇筑为主，装配式建筑比例和规模化程度较低，与发展绿色建筑的有关要求以及先进建造方式相比还有很大差距。

预制装配式梁是装配式结构的重要构件之一。由于预制装配式梁与现浇混凝土结构梁相比其整体性较差，预制装配式梁板节点为装配式结构的关键薄弱环节之一，装配式梁的节点设计通常较复杂，这给设计、生产、施工多方面造成了很多困难，严重制约了装配式结构的推广与发展。因此，提供一种节点设计简化的预制装配式梁是技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供一种新型梁板节点连接的预制装配式超高性能混凝土T型框架梁，通过超高性能混凝土材料的应用以及预制梁板节点、梁柱节点的简化设计，避免预制复杂节点的薄弱环节，大大提高结构整体性、耐久性，并减少现场混凝土浇筑量和施工人员工作量，加快施工进度。通过超高性能混凝土与预应力钢筋的结合，不设腹筋，降低工厂预制难度，缩短生产时间，提高强度，结构简单，施工方便。

为了实现本实用新型目的，本实用新型提供的一种预制装配式超高性能混凝土T型梁，包括上翼缘、腹板，所述上翼缘与腹板相连接，均为预制构件。T型梁的纵向用于与其他预制梁相连，纵向长度仅为梁总跨度的1/2至3/4；T型梁的横向用于与预制楼板连接，上翼缘在宽度方向上设置有移动的延伸宽度，延伸宽度上设置超高性能混凝土后浇带，上翼缘内设置有至少一层伸出主体的双向钢筋网片；腹板内开设有中央空调线路的椭圆形的预埋管道，且腹板内部设有预应力钢筋。通过设置延伸宽度，可以为后浇的连接用UHPC接缝材料提供免拆的底模板。浇筑完成后的结构的密封性更好，和垂直的对接接缝相比，更加不易漏水渗水。

进一步地，所述T型梁与相邻构件连接处呈二阶阶梯状截面，且设置超高性能混凝土后浇带。

进一步地，所述的T型梁主体均为超高性能混凝土预制浇筑成型，所述的预制上翼缘高度h为80mm至100mm，与相连预制楼板等高；所述的预制腹板宽度b为120mm至200mm，与相连预制梁等宽。

进一步地，所述T型梁上翼缘宽度为上翼缘高度h的1.5~2倍。

进一步地，所述T型梁纵横向端部截断处呈二阶阶梯状，其中，第二阶高度应不小于所述预制上翼缘高度h的2/3，第一阶宽度为所述预制腹板宽度b的1/5~1/4。

进一步地，所述T型梁腹板侧面预留1~2个预埋管道孔，有助于降低非结构吊顶高度，改善层高；管道形状采用椭圆形，可避免应力集中。

进一步地，所述腹板设有底部受拉纵向钢筋和上部预应力钢筋，不设置腹部钢筋。

进一步地，所述的T型梁上翼缘端部伸出的钢筋网片与相连构件之间通过绑扎连接；由于连接处采用超高性能混凝土后浇带，单根横向钢筋伸出的锚固长度为钢筋直径的10倍。

进一步地，所述的T型梁底部受拉钢筋在纵向端部伸出并向上弯起90°，弯起部分预留一定锚固长度，增强T型梁与相邻预制梁部分的连接。

所述的双向钢筋网片栅格尺寸根据对应结构受力情况由设计者确定。

所述T型梁与相邻构件连接后浇带处的侧壁与底壁预先运用高压水射法进行凿毛处理，有助于提高新旧混凝土界面粗糙度，从而提高两者粘结强度。

进一步地，对所述相邻T型梁连接后浇带进行超高性能混凝土浇筑时，所述T型梁上翼缘连接后浇带处侧壁底端存在若干个定位桩，用于对现浇超高性能混凝土后浇带最小宽度标定，对后浇带最小宽度限制有利于混凝土充分浇筑，不留缝隙。

除所述T型梁之外的梁主体剩余部分、柱子为工厂预制的一体化结构，梁柱之间无额外的连接节点产生。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

（1）T型梁主体为完整预制构件，预制的T型梁以及与其连接的其他构件均可以在工厂规模化生产制作完成，质量便于控制。与常用的传统预制叠合梁相比，减少现场人工操作，施工便捷；减少现场混凝土施工，对施工现场及周边环境污染减少，有利于保护环境。为推广装配式结构创造更有利的条件。

（2）T型梁纵向与相邻预制梁连接，长度缩短至梁总跨度的1/2至3/4，相连接的预制梁与柱为整体预制构件，无额外节点产生。这种做法可将梁柱节点从剪力最大的端部转移至跨度的1/2至3/4处，从而简化梁柱连接节点设计；T型梁横向与预制楼板连接，上翼缘的存在将梁柱节点外推一定长度，简化梁板节点设计。这种节点处理方法有效避免传统预制梁板节点的薄弱环节，减少现场拼缝，提高结构的整体性和稳定性，加快施工进度。

（3）T型梁上翼缘内部配制双向钢筋网片，通过双向钢筋网片外伸部分与相邻梁、板构件连接，进一步增加装配式结构的整体性；并且双向钢筋网片在超高性能混凝土后浇带处具有一定的裂缝控制能力，进一步提高耐久性。

（4）预制T型梁腹板上部设有预应力钢筋，下部设有纵向受拉钢筋，不设腹部钢筋。超高性能混凝土与预应力钢筋结合，提高T型梁的抗弯强度和承载能力，降低T型梁的制备难度，缩短生产时间，结构简单，施工方便，降低造价。

（5）采用T型梁的截面形式，相较于常用的矩形截面梁，受力更好，截面尺寸减小，节省材料，节约造价。且具有结构简单，工厂预制难度低，预制生产周期短，现场拼装施工方便、结构整体性能好以及拼装施工速度快等特点。

（6）预制T型梁主体为超高性能混凝土预制浇筑成型，相较与传统预制混凝土构件，T型梁翼缘、腹板尺寸减小，重量减轻，可有效降低构件运输、吊装施工的设备需求；相邻预制T型梁连接后浇带处采用超高性能混凝土浇筑，缩短连接钢筋的锚固长度，从而缩短后浇带宽度，显著提高后浇带强度和耐久性，提高预制装配式结构的整体性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的预制装配式超高性能混凝土T型梁组装示意图；

图2为本实用新型实施例提供的预制装配式超高性能混凝土T型梁主体的结构示意图；

图3为图2的侧视图；

图4为图2的正视图；

图5为本实用新型实施例提供的预制装配式超高性能混凝土T型梁与预制楼板的连接示意图；

图6为新型预制装配式超高性能混凝土T型梁纵向后浇带截面局部图；

图7为新型预制装配式超高性能混凝土T型梁横向后浇带截面局部图。

附图标记说明：1为预制超高性能混凝土T型梁主体，2为上翼缘，3为腹板，4为横向钢筋网片，5为纵向钢筋网片，6为梁底部纵向受拉钢筋，7为超高性能混凝土后浇带，8为定位桩，9为中央空调管线预埋管道，10为预应力钢筋，11为预制楼板。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种预制装配式梁作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

如图1所示，除所述T型梁之外的剩余梁主体部分12与柱子为工厂预制的一体化结构，梁柱之间无额外的连接节点产生，含有所述预制T型梁的预制装配式结构的拼装顺序为：（1）梁、柱一体化预制构件；（2）预制装配式超高性能混凝土T型梁；（3）预制楼板。

如图2所示，本实用新型提供的一种预制装配式超高性能混凝土T型梁，该预制的T型梁的材质均为超高性能混凝土。超高性能混凝土（Ultra- High Performance Concrete，简称UHPC），是轴心抗压强度在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，主要特点有：（1）抗拉和抗压强度高，可以减小构件尺寸，从而有效减轻结构自重。（2）具有优异的耐火性、耐腐蚀性和耐久性能。（3）具有早期强度发展快、后期强度髙，徐变变形小等特点。（4）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。（5）UHPC材料与钢材的锚固粘结性能优异，可大幅缩短钢筋的锚固长度，有效提升节点的连接效率。UHPC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。

本实用新型中的预制装配式超高性能混凝土T型梁，T型梁纵向与预制梁柱节点通过UHPC后浇相连；T型梁横向与预制楼板通过UHPC后浇带相连。

预制装配式超高性能混凝土T型梁1包括上翼缘2和腹板3，所述的上翼缘2的高度与相连预制板等高；所述的腹板3的宽度与相连预制梁等宽，在本实用新型其中的一些实施例中，所述的上翼缘2的高度为80mm至100mm，所述的腹板3的宽度为120mm至200mm。如图4所示，T型梁的上翼缘2的高度为h，上翼缘2宽度为1.5h~2h；所述T型梁纵横向端部截断处呈二阶阶梯状，其中，第二阶的高度应不小于2/3h，第一阶的宽度为所述腹板3的宽度b的1/5~1/4。

如图3所示，在本实用新型其中一些实施例中，预制T型梁的腹板3侧面预留1~2个通过电线、水管以及中央空调等管道的呈椭圆形的预埋管道9，有助于降低非结构吊顶高度，改善层高。管道形状采用椭圆形，可避免应力集中。

在本实用新型其中一些实施例中，请参阅图2，预制T型梁的上翼缘2内部设置至少一层伸出主体的双向钢筋网片，双向钢筋网片包括横向钢筋网片4和纵向钢筋网片5，伸出的钢筋网片4的伸出锚固长度为钢筋直径的10倍，与相邻预制构件（预制楼板11、其他的剩余预制梁12）的伸出钢筋网片绑扎连接，此处后浇带7采用超高性能混凝土进行浇筑。

在本实用新型其中一些实施例中，如图6所示，为了增强T型梁与剩余预制梁12的连接，T型梁底部纵向受拉钢筋6在纵向端部伸出并向上弯起90°，弯起部分预留一定锚固长度。T型梁的腹板3的上部设有预应力钢筋10，从而可以提高T型梁的抗弯强度和变形能力，不设腹筋，降低制备难度和生产造价。

本实用新型的弯起钢筋数量较现有技术的少，弯起钢筋的弯起长度较短。这是由于UHPC材料的锚固性能优异导致，无需更多的钢筋用于连接。90度和弯起的做法能够很好地平衡施工方便性和锚固效果。

在本实用新型其中一些实施例中，如图7所示，还设置有定位桩8，在上翼缘2的侧壁设置有若干个定位桩8，用于对现浇超高性能混凝土后浇带宽度进行标定，有利于混凝土充分浇筑，不留缝隙。在一个具体的实例中，定位桩8的高度为5cm。

由于超高性能混凝土强度较高，普通的凿毛方法难以获得理想的粗糙度。因此，在本实用新型其中一些实施例中，在连接后浇带的侧壁和底壁预先经过粗糙处理和界面剂处理，运用高压水射法对预制超高性能混凝土界面进行凿毛粗糙处理，提高新旧混凝土界面粗糙度，界面剂采用改性环氧界面剂。

本文中横向是指所述T型梁的宽度方向，即预制装配式超高性能混凝土T型梁的模块化拼装拼接方向；纵向是指所述T型梁的长度方向，即预制装配式超高性能混凝土T型梁与剩余预制梁主体部分拼接方向。

本实用新型实施例给出的梁为部分节段梁的形式，这一特点回避了梁-柱节点的连接，而改为梁-梁节点连接。这种做法可以有效回避节点区的受力复杂且施工质量难以保证的问题。

本实用新型实施例给出的梁型为T型梁， T型截面提供了便于和预制楼板连接的特点。回避了矩形截面梁与楼板连接的复杂构造措施。

本实用新型采用的接缝材料和连接方式为UHPC（超高性能混凝土）后浇连接，利用的是超高性能混凝土的高流动性、密实性以及超高的锚固能力。这可以使得现场浇筑的后浇带区域面积小很多，大量节省了后浇施工的浇筑量以及连接处钢筋的预埋数量。即节省了材料成本，也节省了施工时间。提升了施工整体的效率和可靠性。

本实用新型实施例T型梁体中间采用预应力钢筋。常规房建结构的梁体不会采用预应力技术，主要是由于预应力施工比较麻烦，且常规混凝土材料无法施加比较大的预应力，经济效果不好。本实用新型由于采用超高性能混凝土（UHPC），其抗压强度超强，可以施加较大预应力，更加充分发挥材料的力学性能，进一步有效减少材料用量。降低了装配式结构的吊装、运输的设备要求，可以降低施工的费用。

本实用新型实施例的梁体中部没有箍筋等腹筋，充分利用UHPC的抗拉抗剪强度确保结构安全，减少了钢筋用量，简化了施工过程。同时也为腹板进行大开孔提供了可能。传统梁体中部由于需要箍筋等大量腹筋提供结构抗剪承载能力，无法做到大开孔的结构形式。相应的水电管道、空调管道只能吊于梁底，大大降低了房屋的使用净空。本实用新型的梁体通过开大孔洞即开设中央空调线路的预埋管道这一做法可以提升房屋的使用净空，这是传统的钢筋混凝土结构梁无法做到的。

上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种预制装配式超高性能混凝土T型梁，其特征在于，包括上翼缘和与上翼缘连接的腹板，T型梁的纵向用于与其他预制梁相连，纵向长度仅为梁总跨度的1/2至3/4；T型梁的横向用于与预制楼板连接，上翼缘在宽度方向上设置有延伸宽度，延伸宽度上设置超高性能混凝土后浇带，上翼缘内设置有至少一层伸出主体的双向钢筋网片；腹板内开设有预埋管道，且腹板内部设有预应力钢筋。

2.根据权利要求1所述的一种预制装配式超高性能混凝土T型梁，其特征在于，所述T型梁与相邻构件连接处呈二阶阶梯状截面，且设置超高性能混凝土后浇带。

3.根据权利要求1所述的一种预制装配式超高性能混凝土T型梁，其特征在于：所述的T型梁主体均为超高性能混凝土预制浇筑成型，所述上翼缘高度h为80mm至100mm，与相连预制楼板等高，所述腹板宽度b为120mm至200mm，与相连预制梁等宽。

4.根据权利要求1所述的一种预制装配式超高性能混凝土T型梁，其特征在于：所述T型梁的上翼缘宽度为上翼缘高度h的1.5~2倍。

5.根据权利要求1所述的一种预制装配式超高性能混凝土T型梁，其特征在于：所述T型梁的纵横向端部截断处呈二阶阶梯状，其中，第二阶高度应不小于所述上翼缘高度h的2/3，第一阶宽度为所述腹板宽度b的1/5~1/4。

6. 根据权利要求1所述的一种预制装配式超高性能混凝土T型梁，其特征在于： 腹板上还设有底部受拉纵向钢筋，不设置腹部钢筋。

7.根据权利要求6所述的一种预制装配式超高性能混凝土T型梁，其特征在于：所述底部受拉纵向钢筋在纵向端部伸出并向上弯起90°，且弯起部分预留有锚固长度。

8.根据权利要求1所述的一种预制装配式超高性能混凝土T型梁，其特征在于：所述上翼缘端部伸出的双向钢筋网片与相连构件之间通过绑扎连接。

9.根据权利要求1所述的一种预制装配式超高性能混凝土T型梁，其特征在于：对相邻T型梁连接后浇带进行超高性能混凝土浇筑时，所述T型梁上翼缘连接后浇带处侧壁底端设置若干个定位桩。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种预制装配式超高性能混凝土T型梁，其特征在于：双向钢筋网片包括横向设置的横向钢筋网片和纵向设置的纵向钢筋网片。

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