[实用新型]预应力大跨度实腹钢梁结构体系

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种建筑工程的钢结构，尤其是适用于建筑工程或桥梁工程的预应力大跨度实腹钢梁建筑体系。

背景技术

目前，公知的采用钢结构的建筑工程或桥梁工程的钢梁建筑体系是用工字形或箱形等实腹截面构成的单跨或多跨连续钢梁组成，钢梁用以承受钢梁自重以及建筑工程屋面、楼面或桥梁工程桥面传来的荷载，再将梁端内力传给支座。当工程需要钢梁跨度较大，或钢梁需承受荷载较大的时候，钢梁截面必须很大才能满足受力要求。这样一来，结构形式变得不合理，使得用钢量很大，造价大大增加，且可能难以满足建筑层高或造型的要求。

发明内容

本实用新型的目的就是要解决上述因普通钢梁建筑体系存在缺撼而无法满足许多建筑工程或桥梁工程需要的问题，提供一种充分满足建筑工程或桥梁工程需要且国内外尚未出现的、一种新的结构型式，即提供一种预应力大跨度实腹钢梁结构体系，使之不仅能满足工程对层高、跨度方面的要求，而且能体现用钢量低的优势。据目前全国钢结构工程的年用钢量估算，如能全面推广本实用新型的技术，每年将为国家节省十几万吨钢。因此本实用新型的技术有着极大推广应用价值和市场使用前景。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种预应力大跨度实腹钢梁结构体系，包括工字形或箱形截面的钢梁，该钢梁可构成单跨钢梁或多跨连续钢梁，钢梁各跨两端设有支座，其特征在于：所述钢梁，其腹板的两侧部、沿其长度方向设有相互对称的两组预应力筋，该预应力筋两端部锚固于固定的锚具上。

所述沿钢梁长度方向的预应力筋为通长设置或仅在钢梁承受拉应力较大的部位分数段设置。

所述预应力筋的布置，或与钢梁腹板平行或与钢梁腹板呈一角度。

所述设于钢梁腹板两侧部的两组预应力筋，每组设有一束或一根以上。

所述锚具，其与钢梁翼缘板或腹板的连接为焊接固定，该锚具上设有孔，该孔中穿有端部设有螺丝端杆的预应力筋，并在预应力筋端部旋接有螺母而构成预应力筋与锚具的固定连接，螺母与锚具之间设有钢垫板。

所述钢梁两侧的预应力筋，可穿过钢梁翼缘板上所设的预留孔而呈弯折状，其与预应力筋弯折处相对应的钢梁翼缘板和腹板上增焊有加劲筋板。

所述预应力筋为下列筋件中的一种：碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线、热处理钢筋及冷拉II、III、IV级钢筋。

采用上述技术方案后，本实用新型预应力大跨度实腹钢梁结构体系与现有的普通钢梁建筑体系相比具有以下有益效果：设计制作、建筑施工都较简单，施工周期短，钢梁安装就位并固定后，可以通过该钢梁侧面的两组预应力筋进行张拉，对钢梁施加预应力，而构成预应力钢梁结构体系，也就是说，由于钢梁在承受外加荷载前，对布置预应力筋的区域内的钢梁翼缘与腹板预先施加了压应力，当钢梁在承受外加荷载时，就可利用预加压应力，抵消大部分荷载产生的拉应力，这样就可以减小钢梁所受内力，从而减小钢梁所需截面面积，并减小钢梁跨中挠度及钢梁的形变。同时，可提高钢梁的侧向稳定性。在施工完成后，由于能抵消构件自重及很大一部分外荷载作用就解决了钢梁受跨度限制的问题，从而达到大跨度、小截面、进而达到增跨减钢的目的。这种新结构型式所能够达到的最大跨度已大大超出预应力钢筋混凝土结构体系所局限的应用范围。与未施加预应力的普通实腹钢梁结构体系相比，在相同的跨度下，其用钢量可节省35％以上，在相同用钢量的情况下，跨度可增加30％以上。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地描述。

附图说明

图1是本实用新型预应力大跨度实腹钢梁结构体系总体结构示意图。

图2是本实用新型预应力大跨度实腹钢梁结构体系的钢结构梁截面(以工字形为例)的放大示意图。

图3是本实用新型预应力大跨度实腹钢梁建筑体系的预应力筋端部锚固用的螺丝端杆、钢垫板、锚具和螺母连接结构放大示意图。

图4是用螺丝套筒将本实用新型预应力大跨度实腹钢梁建筑体系的相邻两段预应力筋连接在一起的放大示意图。

图中标号名称：

1钢梁                  2支座

3预应力筋              4加劲肋板

5钢垫板                6螺母

7螺丝端杆              8锚具

9螺丝套筒

具体实施方式