CN220768569U - 一种大型建筑物屋面预应力结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种大型建筑物屋面预应力结构，该建筑物屋顶结构为预应力混凝土梁和混凝土柱组合而成框架结构，所述预应力混凝土梁内部呈抛物线设置有缓粘结预应力筋，且缓粘结预应力筋在混凝土柱轴线处距混凝土梁顶面的距离h1、缓粘结预应力筋在混凝土梁跨中处距混凝土梁底面的距离h2以及混凝土梁的高度H满足如下关系：h1＝h2，1/10≤h2/H≤1/3。该预应力结构可在屋顶纵横梁施工中替代常规无粘结预应力结构，加快施工进度，显著提升屋顶纵横梁的抗裂性能，保证结构强度。

Description

一种大型建筑物屋面预应力结构

技术领域

本实用新型涉及建筑施工技术领域，具体是一种大型建筑物屋面预应力结构。

背景技术

为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用高强材，人们在长期的生产实践中创造了预应力混凝土结构。所谓预应力混凝土结构，是在结构构件受外力荷载作用前，先人为地对它施加压力，由此产生的预应力状态用以减小或抵消外荷载所引起的拉应力,即借助于混凝土较高的抗压强度来弥补其抗拉强度的不足，达到推迟受拉区混凝土开裂的目的。以预应力混凝土制成的结构，因以张拉钢筋的方法来达到预压应力，所以也称预应力钢筋混凝土结构。

目前在建造大型建筑物屋顶结构时，因屋顶横梁跨度较大，为避免梁体自重导致混凝土过早开裂，强度降低，大量采用预应力结构；现有的预应力结构大多采用无粘结预应力技术，即在预应力钢绞线上做了涂包层，不与混凝土直接接触，便于张拉，但在使用时存在与混凝土握裹力不足，容易松动的问题。而另一种大量使用的有粘结预应力技术则是预应力钢绞线直接与混凝土接触，没有外包层，与混凝土握裹力较强，但是张拉操作难度大，不易进行，难以满足施工需要。

缓粘结预应力技术是介于无粘结预应力技术和有粘结预应力技术之间的一种新技术，既具有无粘结预应力结构施工简便易行的优点，又具备有粘结预应力混凝土结构的传力机制，抗震性能优良。因此，有必要结合缓粘结预应力技术，研究一种大型建筑物屋面预应力结构，以在保证施工质量的同时，加快施工进度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于公开一种大型建筑物屋面预应力结构，以增强屋顶横梁强度，在保证施工质量的同时，加快施工进度。

本实用新型采用如下技术方案：

一种大型建筑物屋面预应力结构，该建筑物屋顶结构为预应力混凝土梁和混凝土柱组合而成框架结构，所述预应力混凝土梁内部呈抛物线设置有缓粘结预应力筋，且缓粘结预应力筋在混凝土柱轴线处距预应力混凝土梁顶面的距离h1、缓粘结预应力筋在预应力混凝土梁跨中处距混凝土梁底面的距离h2以及预应力混凝土梁的高度H满足如下关系：h1＝h2，1/10≤h2/H≤1/3。

所述缓粘结预应力筋包括预应力钢绞线、涂敷在预应力钢绞线外的缓凝粘合剂层以及包覆在缓凝粘合剂层外的外包护套，所述外包护套表面等距设置有多道肋条。所述预应力钢绞线为由19根直径不同钢丝捻制而成的直径为21.8mm的预应力钢绞线；缓凝粘合剂层为环氧树脂胶粘剂或聚氨酯胶粘剂填充而成层状结构，厚度≤2.0mm；外包护套为PE材质，厚度≥1.0mm、肋宽7~9mm、肋高≥1.6mm、肋间距11.0~15.0mm。

所述缓粘结预应力筋两端分别为固定端和张拉端，所述固定端包括由内向外依序设置的螺旋筋一、单孔承压板和挤压锚，所述张拉端包括由内向外依序设置的螺旋筋二、小承压板、夹片锚和穴模。所述混凝土梁顶部开设有张拉处理槽，且缓粘结预应力筋的张拉端位于张拉处理槽内。所述张拉处理槽内设置有封锚混凝土层，且封锚混凝土层的顶部与张拉处理槽的顶部处于同一水平面。

本实用新型具有如下有益效果：

1、缓粘结预应力钢筋施工时减少了穿波纹管、灌浆两道工序，工期减半，减少了人、机、料的消耗，同时缓粘结预应力钢筋在混凝土中呈抛物线穿设布置，局部承压要求低，混凝土强度达到75%以上时即可张拉,故节约工期节省费用，模板周转率高，具有较好的经济效益和社会效益；

2、基于上述优点，本实用新型预应力结构可在屋顶纵横梁施工中替代常规无粘结预应力结构，加快施工进度，显著提升屋顶纵横梁的抗裂性能，保证结构强度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中固定端的结构大样图；

图3为图1中张拉端的结构大样图；

图4为图1中缓粘结预应力筋的纵截面结构图；

图5为图1中缓粘结预应力筋的横截面结构图。

图中，1-预应力混凝土梁、2-缓粘结预应力筋、21-预应力钢绞线、22-缓凝粘合剂层、23-外包护套、3-固定端、4-张拉端、5-混凝土柱、6-螺旋筋一、7-单孔承压板、8-挤压锚、9-螺旋筋二、10-小承压板、11-夹片锚、12-穴模、13-张拉处理槽。

具体实施方式

本实用新型屋面预应力工程采用21.8mm规格缓粘结预应力钢绞线，缓凝粘合剂的标准张拉适用期为180天，标准固化时间为540天，缓粘结预应力钢绞线需在张拉试用期内完成张拉。缓粘结预应力筋的张拉端采用单孔夹片锚，固定端采用单孔挤压锚,竣工时预应力筋的张拉端锚具均应埋在混凝土内，不外露。

下面结合附图对本实用新型做进一步的解释说明。

如图1-3所示，一种大型建筑物屋面预应力结构，该建筑物屋面结构为预应力混凝土梁1和混凝土柱5组合而成框架结构，预应力混凝土梁1内部呈抛物线设置有缓粘结预应力筋2，且缓粘结预应力筋2在混凝土柱5轴线处距混凝土梁1顶面的距离h1、缓粘结预应力筋2在混凝土梁1跨中处距混凝土梁1底面的距离h2以及混凝土梁1的高度H满足如下关系：h1＝h2，1/10≤h2/H≤1/3。缓粘结预应力筋2两端分别为固定端3和张拉端4，固定端3包括由内向外依序设置的螺旋筋一6、单孔承压板7和挤压锚8，张拉端4包括由内向外依序设置的螺旋筋二9、小承压板10、夹片锚11和穴模12。其中固定端3和张拉端4中各部件的装配原则按现有预应力张拉施工标准执行。

混凝土梁1顶部开设有张拉处理槽13，且缓粘结预应力筋2的张拉端4位于张拉处理槽13内。张拉处理槽13内设置有封锚混凝土层，且封锚混凝土层的顶部与张拉处理槽13的顶部处于同一水平面。

如图4和5所示，缓粘结预应力筋2包括预应力钢绞线21、涂敷在预应力钢绞线外的缓凝粘合剂层22以及包覆在缓凝粘合剂层外的外包护套23，外包护套23表面等距设置有多道波纹状的肋条。

预应力钢绞线21为由19根直径不同钢丝捻制而成的直径为21.8mm的预应力钢绞线，19根直径不同的钢丝的排布方式为：中心1根直径6mm的钢丝，中间层9根直径4mm的钢丝，外层9根直径5mm的钢丝；缓凝粘合剂层22为固化期为180d~540d的环氧树脂胶粘剂或聚氨酯胶粘剂填充而成层状结构，厚度≤2.0mm；外包护套23为PE材质，厚度≥1.0mm、肋高a≥1.6mm、肋宽b：7~9mm、肋间距c：11.0~15.0mm。

本实用新型的具体施工过程如下：

1、预应力筋铺设作业

a.支好梁底模并绑扎普通钢筋之后，按图1所示，先确定定位点，绑扎定位筋，然后铺设缓粘结预应力筋2；

b.铺设缓粘结预应力筋2时必须平行顺直，要求其水平偏差不得大于50mm，竖向偏差不得大于15mm，以减少张拉时的摩擦损失并保证张拉后有效应力达到设计要求；

c.梁中缓粘结预应力筋2布置需注意混凝土柱5轴线处及跨中三点矢高（即h1＝h2，1/10≤h2/H≤1/3），目的是确保张拉后梁中有足够的储存应力，提高混凝土梁的抗裂性能；

d.固定好预应力筋的位置及高度之后，安放穴模和螺旋筋等部件并固定好；

e.为保证张拉的顺利进行，缓粘结预应力筋2（以下简称：预应力筋）在靠近张拉端模板处要有不小于300mm的平直段，并要求预应力筋与锚垫板垂直；

f.在浇筑混凝土前，技术人员认真检查验收预应力筋、承压板、螺旋筋的安装情况，填写“隐蔽工程验收记录”；

g.在浇筑混凝土时，振捣棒不得长时间碰撞预应力筋，防止钢绞线偏离原位或塑料护套受损伤；

h.砼强度应达设计要求强度后，及时拆除张拉端处模板，拆模后清理预留的张拉处理槽13，并安装张拉端锚具，为张拉做准备；

i.尽量使各种管线为预应力筋让路，在穿设预应力筋之后，尽量减少电焊次数，严禁电气焊损伤预应力筋。

2、张拉作业

待混凝土强度达设计强度的75%以上时开始张拉，预应力筋张拉采用张拉力与伸长值双控进行，如发现伸长值不满足规范规程的有关规定，应立即停止张拉，并查明原因；

a.剥去张拉端预应力筋塑料护套，擦净预应力筋上缓凝剂，清理端部及穴模后安装锚环及夹片；

b.安装千斤顶，连接好油路系统。张拉至控制应力，卸载锚固回程并卸下千斤顶，量测伸长值。核算伸长值符合要求后，张拉完毕；

c.张拉时以控制张拉力为主，同时用张拉伸长值作为校核依据，实测伸长值与计算伸长值的偏差应在（－6～＋6）％范围之内。如果超出正常范围，应停止张拉，查明原因并采取相应的措施之后再继续作业。

3、封堵作业

a.预应力张拉作业结束后，将多余预应力钢绞线进行切割，锚具进行防腐处理后开始封堵作业；

b.锚具封堵前，应将嵌在端部的杂物扣出，清除预应力筋上的砼残浆、油污等杂物，同时剔除槽内松散的混凝土及浮砂，且用水冲洗干净并充分湿润，残留在混凝土表面的积水应予清除；

c.采用与结构强度等级相同的细石混凝土对张拉处理槽13进行填充封堵；封堵材料中不得使用任何掺加氯化物的外加剂，且填充密实；待封锚混凝土初凝时，等表面收干后终凝前必须用木抹子或铁抹子搓压表面2~3遍，以防止封锚混凝土表面出现裂缝；

d. 张拉处理槽13应填充密实，且封堵时超出原结构混凝土面的混凝土用磨光机打磨平整。

其余未经描述之处均按《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2015、《缓粘结预应力钢绞线》JG/T 69-2012、《缓粘结预应力钢绞线专用粘合剂》JG/T 70-2012、《缓粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ 387-2017、《预应力钢筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ 85-2010、《预应力用液压千斤顶》JG/T 321-2011、《预应力用电动油泵》JG/T319-2011以及《建筑施工安全检查标准》JGJ 59-2011执行。

Claims (6)

1.一种大型建筑物屋面预应力结构，其特征在于：该建筑物屋面预应力结构为预应力混凝土梁（1）和混凝土柱（5）组合而成框架结构，所述预应力混凝土梁（1）内部呈抛物线设置有缓粘结预应力筋（2），且缓粘结预应力筋（2）在混凝土柱（5）轴线处距预应力混凝土梁（1）顶面的距离h1、缓粘结预应力筋（2）在预应力混凝土梁（1）跨中处距预应力混凝土梁（1）底面的距离h2以及预应力混凝土梁（1）的高度H满足如下关系：h1＝h2，1/10≤h2/H≤1/3。

2.根据权利要求1所述一种大型建筑物屋面预应力结构，其特征在于：所述缓粘结预应力筋（2）包括预应力钢绞线（21）、涂敷在预应力钢绞线外的缓凝粘合剂层（22）以及包覆在缓凝粘合剂层外的外包护套（23），所述外包护套（23）表面等距设置有多道肋条。

3.根据权利要求2所述一种大型建筑物屋面预应力结构，其特征在于：所述预应力钢绞线（21）为由19根直径不同钢丝捻制而成的直径为21.8mm的预应力钢绞线；缓凝粘合剂层（22）为环氧树脂胶粘剂或聚氨酯胶粘剂填充而成层状结构，厚度≤2.0mm；外包护套（23）为PE材质，厚度≥1.0mm、肋宽7~9mm、肋高≥1.6mm、肋间距11.0~15.0mm。

4.根据权利要求1所述一种大型建筑物屋面预应力结构，其特征在于：所述缓粘结预应力筋（2）两端分别为固定端（3）和张拉端（4），所述固定端（3）包括由内向外依序设置的螺旋筋一（6）、单孔承压板（7）和挤压锚（8），所述张拉端（4）包括由内向外依序设置的螺旋筋二（9）、小承压板（10）、夹片锚（11）和穴模（12）。

5.根据权利要求4所述一种大型建筑物屋面预应力结构，其特征在于：所述预应力混凝土梁（1）顶部开设有张拉处理槽（13），且缓粘结预应力筋（2）的张拉端（4）位于张拉处理槽（13）内。

6.根据权利要求5所述一种大型建筑物屋面预应力结构，其特征在于：所述张拉处理槽（13）内设置有封锚混凝土层，且封锚混凝土层的顶部与张拉处理槽（13）的顶部处于同一水平面。