專利名稱：內張拉預應力混凝土雙層i型框架箱形結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種建筑物的后張預應力混凝土雙層I型框架箱形結構，尤其是當在框架端部不具備預應力筋張拉、錨固條件時，在結構內部的混凝土框架腹板側面連接、張拉預應カ筋的后張預應力混凝土雙層I型框架箱形結構。
背景技術：
目前，公知后張預應力混凝土雙層I型框架箱形結構是先安置后張預應力筋成孔的套管、構造鋼筋和零件，然后安裝模板和灌筑混凝土。預應カ筋可先穿入套管也可以后穿。等混凝土達到強度后，用千斤頂將預應カ筋張拉到要求的應カ并錨于梁的兩端，預壓應力通過兩端錨具傳給構件混凝土。為了保護預應力筋不受腐蝕和恢復預應力筋與混凝土 之間的粘結力，預應カ筋與套管之間的空隙必須用水泥漿灌實。水泥漿除起防腐作用外，也有利于恢復預應カ筋與混凝土之間的粘結力。為了方便施工，有時也可采用在預應カ筋表面涂刷防銹蝕材料并用塑料套管或油紙包裹的無粘結后張預應力。但是，在地下結構構件的兩端，通常因張拉預應カ需要預留張拉槽，導致増加工程造價、延長施工エ期，對ー些工程來說，延長施工エ期是不能接受的。在2002年11月出版的《廣東土木與建筑》第11期第11頁上批露了ー個地下大跨、重載結構，該文章對預應力與普通混凝土結構兩種方案進行了比較，井指出預應カ結構可進ー步減少地鐵車站的鋼筋混凝土用量，減小梁/板高度，以使車站埋深較?。卉囌卷敯蹇缰凶畲笞冃屋^小，抗裂性也較好；但考慮到采用預應カ施工技術，施工エ藝較為復雜，施工難度較大，因此目前在地下車站施工中應慎用。該設計最終選用了普通混凝土結構方案。與預應カ結構相比，這種普通混凝土結構變形較大、抗裂性能較差、耐久性能不好，經(jīng)濟性一般，限制了的大跨、重載結構的進ー步應用。

發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有后張預應力混凝土雙層I型框架箱形結構在其端部要求預留張拉錨固條件的不足，本發(fā)明提供一種內張拉預應力混凝土雙層I型框架箱形結構，該雙層I型框架箱形結構不再要求在構件端部必須預留張拉錨固條件，而是可在結構內部的框架側面預留張拉槽，在張拉槽中通過中間錨具完成預應カ筋的連接、張拉，該雙層I型框架箱形結構預應力張拉エ藝較為簡單、結構性能較好、施工難度較小、エ期相對較短、造價基本不變。本發(fā)明的技術方案是一種建筑物的內張拉預應カ混凝土雙層I型框架箱形結構，在平行其斷面方向設置框架結構，形成雙層箱形斷面，框架梁截面為I型，框架梁跨高比范圍在7 36米，在框架柱、頂梁和底梁中設置環(huán)形預應カ筋，在框架中梁設置正反拋物線預應力筋，將張拉槽預留在結構內部受カ較小、施工方便的框架梁腹板側面，當澆灌混凝土并達到規(guī)定強度后，在張拉槽處通過中間錨具將同一預應カ筋束的各段首尾順序連接，然后在中間錨具的任ー張拉端進行張拉，張拉完畢后按要求封堵張拉槽即可，其特征是張拉槽預留在結構內部受カ較小、施工方便的框架腹板側面，在I型框架梁截面內，通過中間錨具連接并張拉預應カ筋。本發(fā)明的特征還在于結構橫斷面為雙層箱形形狀，框架梁跨度L不小于7米，框架梁為I型截面，框架間距不大于L/3。
本發(fā)明的特征還在于框架梁內預應カ筋與傳統(tǒng)的預應カ框架梁配筋相似，呈正反拋物線分布，反彎點位置通常為0. 08L 0. 12L，設置在框架柱、框架頂梁和底梁的預應力筋形成一條環(huán)形曲線，框架中梁使用正反拋物線預應力筋，預應カ束外形盡量與彎矩圖一致，盡量靠近受拉邊緣布置。本發(fā)明的特征還在于預應カ筋的束形可以是閉合曲線，也可以是非閉合曲線；如果是閉合曲線，無錨固端；如果是非閉合曲線，其端部為錨固端。本發(fā)明的特征還在于在同一榀預應カ框架中，每束預應カ筋的根數(shù)和預應カ束數(shù)，根據(jù)設計需要設置，預應カ筋布置關于框架縱向對稱軸對稱。本發(fā)明的特征還在于張拉槽預留在受カ較小、施工方便的位置，如框架梁三分點的中和軸附近；同一預應カ束預留槽和中間錨具的間距，根據(jù)設計需要設置，其范圍為15 50米。本發(fā)明的特征還在于如果具備張拉空間，在中間錨具靠近結構內部或外部的一端進行張拉。本發(fā)明的特征還在于如果具備張拉錨固條件，張拉槽預留在結構內部或外部的框架端部及側面。本發(fā)明的有益效果是，當雙層I型框架箱形結構構件端部不具備張拉錨固條件時，能夠實現(xiàn)預應カ張拉、錨固，特別適用于地下重載、大跨混凝土雙層I型框架箱形結構，可提供較好的舒適度和使用性能，可減少占地面積，預應カ張拉エ藝較為簡單，結構性能較好，施工難度較小，エ期相對較短，造價基本不變。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進ー步說明。圖I是本發(fā)明的頂板結構平面布置圖。圖2是本發(fā)明的1#、2#預應カ束斷面布置圖。圖3是本發(fā)明的3#、4#預應カ束斷面布置圖。圖4是圖2的1-1剖面圖。圖5是圖3的1-1剖面圖。圖中I. 1#環(huán)形曲線預應力束，2.2#環(huán)形曲線預應力束，3.3#環(huán)形曲線預應力束，
4.4#環(huán)形曲線預應力束，5. 1#、3#預應カ束的預留張拉槽，6. 2#、4#預應カ束的預留張拉槽，
7.結構內部空間，8.結構外部，9.框架頂梁/底梁，10.中間錨具背離結構內部的一端，
11.中間錨具指向結構內部的一端，12.中間錨具(又稱環(huán)錨、游動錨)，13.框架柱，14.正反拋物線1#預應カ束，15.正反拋物線1#預應カ束的預留張拉槽，16.框架中梁，17.正反拋物線預應力束的錨固端，18.正反拋物線2#預應カ束，19.正反拋物線2#預應カ束的預留張拉槽。
具體實施方式
在圖1、2、4中，1#環(huán)形曲線預應力束⑴為一條平面閉合曲線，由8根預應力鋼絞線組成，鋪放1#環(huán)形曲線預應力束(I)，將1#環(huán)形曲線預應力束(I)的張拉槽(5)預留在框架頂梁/底梁(9)三分點附近中和軸的一側，當澆灌混凝土并達到規(guī)定強度后，在張拉槽處
(5)通過中間錨具(12)將1#環(huán)形曲線預應力束(I)的各段首尾順序連接，然后在中間錨具的任一張拉端(10、11)進行張拉，張拉完畢后按要求封堵張拉槽(5)即可。2#環(huán)形曲線預應力束(2)、正反拋物線1#預應力束的實施方式基本同1#環(huán)形曲線預應力束(I)。在圖1、3、5中，3#環(huán)形曲線預應力束(3)為一條平面閉合曲線，由8根預應力鋼絞 線組成，鋪放3#環(huán)形曲線預應力束(3)，將3#環(huán)形曲線預應力束(3)的張拉槽(6)預留在框架頂梁/底梁(9)三分點附近中和軸的一側，1#、3#環(huán)形曲線預應力束的張拉槽(5)與2#、4#環(huán)形曲線預應力束的張拉槽(6)關于框架縱向對稱面反對稱布置，當澆灌混凝土并達到規(guī)定強度后，在張拉槽處(6)通過中間錨具(12)將3#環(huán)形曲線預應力束(3)的各段首尾順序連接，然后在中間錨具的任一張拉端(10、11)進行張拉，張拉完畢后按要求封堵張拉槽(6)即可，3#環(huán)形曲線預應力束(3)為一條平面閉合曲線。4#環(huán)形曲線預應力束(4)、正反拋物線2#預應力束的實施方式基本同3#環(huán)形曲線預應力束(3)。
權利要求
1.一種建筑物的內張拉預應カ混凝土雙層I型框架箱形結構，在平行其斷面方向設置框架結構，形成雙層箱形斷面，框架梁截面為I型，框架梁跨高比范圍在7 36米，在框架柱、頂梁和底梁中設置環(huán)形預應カ筋，在框架中梁設置正反拋物線預應力筋，將張拉槽預留在結構內部受カ較小、施工方便的框架梁腹板側面，當澆灌混凝土并達到規(guī)定強度后，在張拉槽處通過中間錨具將同一預應カ筋束的各段首尾順序連接，然后在中間錨具的任ー張拉端進行張拉，張拉完畢后按要求封堵張拉槽即可，其特征是張拉槽預留在結構內部受カ較小、施工方便的框架腹板側面，在I型框架梁截面內，通過中間錨具連接并張拉預應カ筋。
2.根據(jù)權利要求I所述的內張拉預應カ混凝土雙層I型框架箱形結構，其特征是結構橫斷面為雙層箱形形狀，框架梁跨度L不小于7米，框架梁為I型截面，框架間距不大于L/3。
3.根據(jù)權利要求I所述的內張拉預應カ混凝土雙層I型框架箱形結構，其特征是框架梁內預應カ筋與傳統(tǒng)的預應カ框架梁配筋相似，呈正反拋物線分布，反彎點位置通常為0. 08L 0. 12L，設置在框架柱、框架頂梁和底梁的預應カ筋形成一條環(huán)形曲線，框架中梁 使用正反拋物線預應力筋，預應カ束外形盡量與彎矩圖一致，盡量靠近受拉邊緣布置。
4.根據(jù)權利要求I所述的內張拉預應カ混凝土雙層I型框架箱形結構，其特征是預應カ筋的束形可以是閉合曲線，也可以是非閉合曲線；如果是閉合曲線，無錨固端；如果是非閉合曲線，其端部為錨固端。
5.根據(jù)權利要求I所述的內張拉預應カ混凝土雙層I型框架箱形結構，其特征是在同一榀預應カ框架中，每束預應カ筋的根數(shù)和預應カ束數(shù)，根據(jù)設計需要設置，預應カ筋布置關于框架縱向對稱軸對稱。
6.根據(jù)權利要求I所述的內張拉預應カ混凝土雙層I型框架箱形結構，其特征是張拉槽預留在受カ較小、施工方便的位置，如框架梁三分點的中和軸附近；同一預應カ束預留槽和中間錨具的間距，根據(jù)設計需要設置，其范圍為15 50米。
7.根據(jù)權利要求I所述的內張拉預應カ混凝土雙層I型框架箱形結構，其特征是如果具備張拉空間，在中間錨具靠近結構內部或外部的一端進行張拉。
8.根據(jù)權利要求I所述的內張拉預應カ混凝土雙層I型框架箱形結構，其特征是如果具備張拉錨固條件，張拉槽預留在結構內部或外部的框架端部及側面。
9.根據(jù)權利要求I所述的內張拉預應カ混凝土雙層I型框架箱形結構的施工方法，其步驟在于 a)鋪放各預應カ束(1、2、3、4、14、18)； b)將各預應カ束的張拉槽(5、6、15、19)預留在結構內部框架頂梁/底梁(9)受カ較小且施工方便的側面； c)當澆灌混凝土并達到規(guī)定強度后，在I型框架截面內的張拉槽(5、6、15、19)處，通過中間錨具(12)將同一預應カ筋束的各段首尾順序連接； d)在中間錨具的任一張拉端(10、11)進行張拉，張拉完畢后按要求封堵張拉槽(5、6、15,19)即可； e)當在混凝土結構中設置多束預應カ筋時，各束張拉槽關于結構斷面對稱布置，其余步驟同 a)、b)、c)、d)。
全文摘要
一種建筑物的內張拉預應力混凝土雙層I型框架箱形結構，在斷面方向設置框架，形成雙層箱形斷面，外圍框架梁截面為I型，跨度范圍在7～36米，在外圍框架中設置環(huán)形預應力筋，在中間層框架梁中設置拋物線預應力筋，將張拉槽預留在結構內部的梁腹板側面，當混凝土達到規(guī)定強度后，在張拉槽處通過中間錨具將同一預應力筋的各段首尾順序連接并張拉，然后封堵張拉槽，其特征是張拉槽預留在I型框架梁截面內，通過中間錨具連接并張拉預應力筋。本發(fā)明的有益效果是，當結構構件端部不具備張拉錨固條件時，能夠實現(xiàn)預應力張拉連接，可提供較好的舒適度、使用性能和結構性能，特別適用于地下重載、大跨雙層框架箱形結構。
文檔編號E04B1/22GK102653958SQ20121006802
公開日2012年9月5日 申請日期2012年3月15日 優(yōu)先權日2012年3月15日
發(fā)明者樂貴平, 于濱, 馮大斌, 劉明保, 吳林林, 宮劍飛, 康富中, 徐凌, 景月嶺, 朱勝利, 聶永明, 鄭文華, 魏怡 申請人:中國建筑科學研究院, 北京市軌道交通建設管理有限公司