專利名稱：一種提高體外預應力效應的結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及建筑中體外預應力混凝土梁板結構、體外預應力橋梁結構、預應力鋼結 構設計或加固時提高預應力效應的結構，土木工程領域。
背景技術：
體外預應力混凝土結構和預應力鋼結構已廣泛應用于建筑工程、橋梁工程等土木工程領 域。體外預應力結構中預應力鋼絞線的布置是折線形，折線形體外預應力鋼絞線通過轉向裝 置與結構主體相連傳力，布線靈活，可于外荷載集中力正下方布置反向荷載作用點，采用荷 載平衡法計算，結構受力明確，易于計算，更為設計者樂于接受，同時較體內預應力更便于 施工和以后更換。但主要影響多跨折線形鋼筋體外預應力梁板結構效應的是第二項預應力損 失——預應力鋼絞線的摩擦損失。在《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010—2002)中，折線形 鋼絞線在轉向裝置處的摩擦損失未給出計算公式，僅說明"按實際情況確定"。這樣一來，在 工程實際中，折線形預應力就很難推廣應用。
我在4跨連續(xù)梁(為直觀起見，用附圖l說明)的連續(xù)布線折線形體外預應力梁加固試 驗中，其轉向裝置直徑由4cm 30cm不等，測得的中間跨支座15 (軸線)處負彎矩區(qū)域鋼絞 線有效張拉預應力Ops不足張拉控制應力0。。 的50%。
這是因為從張拉端開始計算，鋼絞線經(jīng)8次彎折的摩擦損失后才到15支座處。為便于計 算，這里按oz0.5o。。n計，每次損失量為X，
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即每次折線摩擦損失量為8. 33%,而張拉控制應力0。。。取0.6fptk，在支座15處的負彎矩 區(qū)域，鋼絞線的應力僅為0. 3fptk，顯然這遠未發(fā)揮出鋼絞線的高強性能，同時對支座13、 14、 15、 16、 17及相應的跨中建立的預應力效應也相差很大。 發(fā)明內容
(一)所要解決的技術問題
仍用圖1現(xiàn)有技術條件下所做的多跨連續(xù)梁折線形布線結構來說明。鋼絞線在每一轉向 裝置處鋼絞線與轉向裝置之間會產(chǎn)生很大的摩擦力，此摩擦力直接降低了鋼絞線中的拉力，從張拉端(1)左側開始計算，第一跨的跨中(2) (3)之間，有效張拉應力為
(Tc。 (l —0.083)2 =0.84ctc。 ，即剩余值為84%;在第二支座處(14)處，即(4) (5)之間， 有效張拉應力為0.083)4 =0.7krra ，即剩余值為71%;第二跨的跨中(6) (7) 之間，有效張拉應力為CT，(l-0.083)6 =0.59o"e。 ,即剩余值為59%;第三支座(15)處， 即(8) (8)之間(本圖為四等跨連續(xù)張拉，以15軸為對稱軸)有效張拉應力為 <jc。
(1 - 0.083)8 = 0.5crc。
，即剩余值僅為50 % 。
因此，折線形預應力結構的問題有二，其一，四跨連續(xù)梁的中間支座處，因累積的摩擦 損失較大，有效預應力僅為張拉預應力的一半，即需要鋼絞線發(fā)揮作用的有效預應力值太低； 其二，第一跨和第二跨的跨中有效預應力差值為(0.84-0.59>re。
=0.25(7，，即相差25%，即 相鄰跨預應力值存在較大差值。
(二) 技術方案
一種提高體外預應力效應的結構，即在不改變體外預應力筋的布置位置和走向的同時， 于適當梁(板)跨中底部(梁板下方)設置張拉連接座，構成結構體系。
張拉連接座是一個方盒形自平衡體系，兩側板外側處分別布置張拉錨具，鋼絞線從一側
板面上的孔中穿進，從另一側板面上的孔中穿出并錨固；兩只錨具同時對側板產(chǎn)生壓力，此 壓力傳給上下一對底板，構成一對自平衡壓力。張拉連接座是鋼絞線途中的一個張拉錨固分 段環(huán)節(jié)，不對外界產(chǎn)生影響。兩塊底板焊在兩側板之間，避免焊縫受拉；上底板兩端分別焊 上耳柄，耳柄上鉆孔，便于在混凝土構件下方用螺栓固定，或與鋼構件焊接。
鋼絞線在張拉連接座內對稱布線，錨具對稱布置，從而保證鋼絞線張拉后使張拉連接座 對稱平衡受力，水平面內不歪斜，側板進線孔不咬線或導致新的摩擦損失。
(三) 有益效果是
一種提高體外預應力效應的結構。l.增加了預應力張拉端數(shù)量，在兩張拉端之間的鋼絞 線轉折次數(shù)大大減少，使得鋼絞線的折線摩擦損失量大大降低，在構件中建立起的有效預應 力大大提高。2.減小相鄰跨之間的預應力差值，使連續(xù)梁(板)內相鄰構件中的預應力效應 較均勻，較理想地實現(xiàn)使用預應力結構來提高結構剛度、減少變形和減小混凝土結構裂縫的 目的。
圖5仍為圖4的布線方式，但于10、 11跨的跨中增裝兩只張拉連接座。對鋼絞線張拉后， 梁在(14)、 (15)、 (16)軸線支座處負彎矩區(qū)域，鋼絞線僅彎折2次，在9、 12跨的跨中正 彎矩區(qū)段，鋼絞線也僅彎折2次，對(14)支座左側、(16)支座右側的斜向剪力區(qū)段鋼絞線 彎折3次，因此，這樣一來，彎折2次的摩擦損失為15.9%,彎折三次的摩擦損失為22.9 %，較原來的結構效應明顯提高。

圖1是現(xiàn)有技術條件下所做的4跨混凝土連續(xù)梁折線形體外預應力加固示意圖。 圖2是張拉連接座。
圖3是張拉連接座圖2的28—28剖面圖。 圖4是張拉連接座圖2的29—29剖面圖。
圖5是4跨混凝土連續(xù)梁安裝2只張拉連接座的折線形體外預應力加固示意圖。 圖中(1) (8)是第1至第8個轉向裝置，(9) (12)是連續(xù)梁的跨號，(13) (17)
是柱子(也為柱子軸線)，(18)、 (19)為張拉連接座，(21)是鋼絞線，(22)是夾片式錨具， (23)是張拉連接座上下底板，(24)是張拉連接座承壓側板，(25)為張拉連接座內部填實
h 2水泥砂漿，(26)兩端側板外錨具處澆筑混凝土保護殼，(27)上底板與梁底或底板連接
的螺栓孔(<H6)。
具體實施方式
一種提高體外預應力效應的結構，就是折線形體外預應力混凝土連續(xù)梁板或預應力連續(xù) 鋼梁的適當跨中增裝張拉連接座。張拉連接座是一盒形的自平衡體系，它由上下底板(23)、 兩側承壓板(24)組成。原來連續(xù)的鋼絞線在張拉連接座處斷開， 一組鋼絞線(21)從一側 承壓板面上的孔洞穿入，從另一側承壓板上的孔洞穿出，并用夾片式錨具(22)錨固，另一 組鋼絞線(21)相向對穿并用錨具(22)錨固。張拉連接座上底板上焊上耳柄，耳柄孔(27) 中用膨脹螺栓與上方結構連結。張拉連接座內部用1: 2水泥砂槳(25)填塞，防止鋼絞線(21) 生銹，兩側錨具處澆筑細石混凝土保護殼(26)，防止錨具(22)生銹。張拉連接座由鋼板焊 成，鋼板板厚均為2cm。對張拉連接座暴露在室內空氣中的部分，涂刷2度鐵紅防銹漆，如 張拉連接座預先采用電鍍工藝防銹，則不必再涂刷防銹漆處理。
在預應力鋼絞線張拉時，應先行逐步初收緊，張拉連接座兩側的錨具張拉收緊時，同側 張拉力數(shù)值要相等一致，保證承壓側板與鋼絞線走向始終垂直，經(jīng)過反復多次張拉后，達到 張拉力平衡，保證鋼絞線于側板孔洞邊不被咬線從而損壞鋼絞線或增加摩擦，張拉連接座不 歪斜。
權利要求1. 一種提高體外預應力效應的結構，本結構其特征是在連續(xù)梁或連續(xù)板適當跨的跨中底部增設張拉連接座，連接座為方盒形自平衡體系體，多跨體外預應力混凝土梁、板或預應力鋼結構連續(xù)的鋼絞線(21)在連接座處斷開，分別相對從連接座一側(24)穿入，在另一側穿出并用錨具(22)張拉錨固。
專利摘要一種提高體外預應力效應的結構，土木工程領域。本結構為連續(xù)梁或連續(xù)板的底部適當增裝張拉連接座構成。張拉連接座由上下底板(23)及兩側承壓板(24)組成。張拉連接座處將原來連續(xù)的鋼絞線(21)斷開，一組鋼絞線從一端側板(24)穿入，從另一端側板穿出，并用錨具(22)張拉錨固，另一組鋼絞線相向對穿并張拉錨固。張拉連接座增加了預應力張拉次數(shù)，減少折線鋼絞線的轉折次數(shù)，降低摩擦損失，提高了預應力效應，同時做到使連續(xù)梁或連續(xù)板的相鄰跨中的預應力值的差值較小。
文檔編號E04G21/12GK201133085SQ20072003947
公開日2008年10月15日 申請日期2007年6月7日 優(yōu)先權日2007年6月7日
發(fā)明者李樹林 申請人:李樹林