[发明专利]先张法预应力混凝土切角桩

说明书

技术领域

本发明涉及管桩，尤其是一种先张法预应力混凝土切角桩。

背景技术

现有技术的管桩普遍存在结构、配筋不合理的问题，导致管桩各处受力不均、抗拉、抗压和抗弯性能较差。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种力学性能优异的先张法预应力混凝土切角桩。

技术方案：本发明的先张法预应力混凝土切角桩，包括具有多个切角的混凝土桩身和位于所述混凝土桩身内部的钢筋笼，所述钢筋笼包括螺旋箍筋、预应力筋和锚固筋，所述钢筋笼的横截面为具有切角的多边形，且所述切角为弧形。

所述切角桩还包括架立箍筋，所述螺旋箍筋位于所述架立箍筋的外侧。

所述架立箍筋为具有切角的多边形，且所述切角为弧形。

所述混凝土桩身具有四个长边和四个切角边，所述钢筋笼为具有四个弧形切角的四边形。

一般的，所述预应力筋为12根，每条弧形切角边上设置1根预应力筋，每条长边上均匀设置2根预应力筋。所述锚固筋为6根，一组相对的边上各设有一根，且位于所述2根预应力筋之间，另一组相对的边上各设有两根，且位于所述2根预应力筋之外。

当所述桩身的边长小于300mm时，所述预应力筋为8根，每个弧形切角上设置2根预应力筋。所述锚固筋为4根，每条边上设置一根。

所述弧形切角边的2根预应力筋与所述管桩中心连线的夹角为10~45°。

所述切角桩为空心桩，所述混凝土桩身的厚度为70~100mm，所述切角边边长为25~70mm。

有益效果：本发明的切角桩结构、配筋合理，使其具有优异的力学性能。

附图说明

图1是本发明一种实施例的横截面图；

图2是本发明另一种实施例的横截面图；

图3是本发明的纵截面图。

具体实施方式：

如图1所示，本发明400×400mm型号的正四边形切角桩包括具有混凝土桩身1和位于混凝土桩身1内部的钢筋笼2，所述钢筋笼2主要包括螺旋箍筋21、预应力筋22、锚固筋23和架立箍筋25，一个突出特点是钢筋笼2的横截面为具有切角24的多边形，且切角24为弧形。切角为弧形的好处是：使位于该切角边上的预应力筋内外两侧的混凝土厚度基本相同，还能够减少长边和短边连接处的应力。具体地，架立箍筋21为具有切角24的多边形，且所述切角24为弧形螺旋箍筋21位于架立箍筋21的外侧，从而形成钢筋笼的基本结构。

从外侧或横截面看，该混凝土桩身1具有四个长边和四个切角边，钢筋笼2为具有四个弧形切角的四边形。配筋方案是预应力筋12根，每条弧形切角边上设置1根预应力筋22，每条长边上均匀设置2根预应力筋。锚固筋23为6根，一组相对的边上各设有一根，且位于上述2根预应力筋22之间，另一组相对的边上各设有两根，且位于2根预应力筋22之外。这种设计可以使管桩强度符合规定的同时减少钢筋的用量，节约材料，同时管桩各处受力均匀，不易损坏。钢筋的参数如下：螺旋箍筋为直径不小于5mm的甲级冷拔丝碳钢丝，架立箍筋的直径为10mm。当承压桩为4Φ10时，锚固筋的长度为350mm，当抗拉桩为4Φ12时，其长度为450mm。

如图2所示，本发明300×300型号的先张法预应力混凝土切角桩的形状与上一实施例基本相同。其配筋方案是：预应力筋22为8根，配筋位置是每个弧形切角上设置2根预应力筋。锚固筋23为4根，每条边上设置一根。当所述桩身的边长小于300mm时，其配筋位置均设置在弧形切角上，设置在该处可以使预应力筋基本处于同一个圆上且每个预应力筋处的管桩厚度基本一致，从而使受力均匀，力学性质更好。

在图1和图2所示的切角桩中，弧形切角边的2根预应力筋22与所述管桩中心连线的夹角α为10~45°。当切角桩为空心桩，混凝土桩身1的厚度为70~100mm，切角边边长为25~70mm。

    如图3所示，从纵向截面图上可知，该切角桩还包括设置于管桩一端的端板3和桩套箍4。螺旋箍筋在纵向上分成加密区L1和非加密区L2，加密区L1位于管桩的两端，长度为管桩边长的3~6倍，例如在实施例1中该区长度为2000mm，加密区的螺距不大于50mm，非加密区的螺距不大于80mm。     需要说明的是，架立箍筋不是必须的，可以通过其他钢筋的配合关系将钢筋笼做成上述形状。