[实用新型]一种先张法预应力叠合梁结构体系

说明书

本实用新型涉及一种建筑构件，具体涉及一种先张法预应力叠合梁结构体系，属于土木工程技术领域。

使用钢绞线作为下部纵向预应力受力钢筋的先张法预应力叠合梁，具有梁跨度大，梁高小，用钢量少的优点，在预制预应力混凝土装配整体式框架结构上应用得较多。

但是使用钢绞线作为下部纵向预应力受力钢筋的先张法预应力叠合梁的结构，在框架梁柱节点、框架梁与次梁节点部位存在着如下问题：

1.框架梁柱节点

首先，钢绞线强度虽高，但是其变形能力弱，在地震力产生的反复荷载的作用下极易发生脆性断裂，因此现行《混凝土结构设计规范》中提出了“在预应力混凝土框架梁中，应采用预应力筋和普通钢筋混合配筋的方式”，并由此提出在框架梁端截面下部的普通钢筋与预应力钢筋的配筋比例要求。故为解决该问题，现在一般采用两种做法，一是框架梁下部增设通长的普通钢筋，该钢筋参与设计计算，二是仅在框架梁端下部额外增加规定比例的普通钢筋，该部分不参与设计计算，与框架梁下部预应力钢筋分排布置。因梁宽有效，单层能排布的钢筋数是有限的，因此这两种做法，都会使钢筋层数增加，从而导致下部受力钢筋的合力点内移，受力钢筋的计算高度减少，使得在额定弯矩下，框架梁下部计算所需的钢筋量增加，同时也增加了施工难度。

其次，作为框架梁下部纵向受力钢筋的钢绞线必须伸出梁端锚入柱内，目前基本采用直线状锚固或将钢绞线末端弯折90度弯钩的弯钩锚固措施。但是，直线状锚固所需的锚固长度很长，非常不经济，且其锚固长度往往会超出柱宽，难以实施，而钢绞线的弯钩锚固效果目前在现行《混凝土结构设计规范》及其它规范中仍未明确，且存在弯折圆弧段塑性变形严重，在拉应力作用下，易在此处出现脆性断裂，弯钩的直线段钢丝束散乱，在钢绞线配置较多时，散乱的钢绞线钢丝束彼此交叠，甚至露出梁的截面以外的情况出现，极易产生露筋现象。

2.框架梁与次梁节点

该节点也存在两个问题，一是该节点处预制特殊锚固结构叠合次梁下部纵向钢绞线的锚固问题。因与次梁相交的预制预应力特殊锚固结构叠合框架梁较预制特殊锚固结构叠合次梁高，导致预制特殊锚固结构叠合次梁下部纵向受力钢绞线无法如现浇梁一样贯通布置，如此使得钢绞线锚固成为了一个需要处理的问题。目前主要有两种解决预制特殊锚固结构叠合次梁下部纵向钢绞线在预制框架梁与预制次梁节点处的锚固措施，一种是在预制预应力特殊锚固结构叠合框架梁预制构件相应位置开洞，使得预制特殊锚固结构叠合次梁下部纵向钢绞线能够从洞口通过，这种方法施工复杂，且极易导致洞口混凝土浇捣不密实，另外在洞口中钢绞线交叠在一起，混凝土对钢绞线的包裹效果较差，锚固效果不理想；另一种方法是将预制特殊锚固结构叠合次梁的端部下半截部分留出一个较大缺口，将下部纵向钢绞线在缺口处向上弯折，形成一个弯钩锚，这种方法也易形成缺口处钢绞线彼此交叠，锚固效果不理想，且钢绞线弯折圆弧段塑性变形严重，弯钩的直线段钢丝束散乱，也易导致节点钢绞线露筋现象出现，较大缺口的留设还会增加节点支模难度。

其次，是次梁下部纵向钢绞线锚固方式以及节点连接方式会影响到次梁支座的受力计算模型，即按铰接还是固结计算。如前所述的两种次梁下部钢绞线锚固方式，以及目前普遍采用的在次梁梁端上部埋设外伸的槽钢或制作外凸的混凝土凸头，搁置在框架叠合梁预制构件顶面的节点连接方式，因次梁下部钢绞线锚固效果不理想，且次梁现浇的叠合层较薄，节点部位现浇混凝土与预制件表面粘结效果不理想，所以为安全起见，在现行的《预制预应力混凝土装配整体式框架结构技术规程》中将框架梁与次梁节点处形成的次梁支座设定为铰接连接。

其次，是次梁下部纵向钢绞线锚固方式以及节点连接方式会影响到次梁支座的受力计算模型，即按铰接还是固结计算。如前所述的两种次梁下部钢绞线锚固方式，以及目前普遍采用的在次梁梁端上部埋设外伸的槽钢或制作外凸的混凝土凸头，搁置在框架叠合梁预制构件顶面的节点连接方式，因次梁下部钢绞线锚固效果不理想，且次梁现浇的叠合层较薄，节点部位现浇混凝土与预制件表面粘结效果不理想，所以为安全起见，在现行的《预制预应力混凝土装配整体式框架结构技术规程》中将框架梁与次梁节点处形成的次梁支座设定为铰接连接。

次梁支座设定为铰接在次梁受力计算时，会导致次梁下部受力钢筋用量较支座固结状态增大2倍以上，同时按照现行《混凝土结构设计规范》要求，次梁支座处因实际上受到了部分约束，故亦还需要额外在次梁上部配置不少于次梁跨中下部钢筋用量的1/4，如此导致次梁钢筋用量大幅增加。

因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种新的先张法预应力叠合梁结构体系，以克服现有技术中的所述缺陷。