[发明专利]后张有粘结的预应力混凝土叠合梁及其设计、施工方法

说明书

本发明涉及一种后张有粘结的预应力混凝土叠合梁及其施工方法，该叠合梁是一种为满足使用需求，在叠合梁叠合成型之后对整根梁施加后张无粘结预应力。相对传统的叠合梁，其采用了后张有粘结预应力技术，既秉承下叠合结构预制装配程度高、施工便捷等特点，还能提升构件的抗裂抗弯性能。由于其在整体施工后能够施加后张预应力并且后张无粘结预应力筋又有较好的防腐性能，其特别适用于对变形控制、承载力和耐候性能要求较高的大跨、重载等高性能要求的结构中，并在满足设计要求的同时也能体现装配式结构的优越性。

技术领域

本发明涉及土木工程设计技术领域，尤其涉及大跨重载结构中一种采用有粘结后张拉的分次张拉预应力混凝土叠合梁以其施工方法。

背景技术

近年来，随着我国建造技术的提升，相应的建设水平也越来越高。建筑美观、建筑质量、建设效率、建筑的绿色低碳节能等各个方面均有新的概念和要求。但随之上升的还有人力的劳动成本以及建设过程中的环境影响控制要求等，这对建设水平的提高有着不小的考验。建筑工业化，因为其设计施工一体化的生产方式能够满足以上的对建筑物以及施工制造的要求而受到越来越多人的关注。

预应力混凝土的施工工艺包括先张法和后张法。其中先张法施工工艺能够保证预应力筋与混凝土之间的有效粘结力，施工简单，但是其仅适用于中小型构件的工业化生产。对于大型构件的工业化生产，通常采用后张法施工工艺，后张预应力混凝土可分为有粘结预应力混凝土和有粘结预应力混凝土，有粘结预应力混凝土结构较为可靠，承载力较高，但施工较为复杂，需要预留孔道和灌浆，由于尚没有保证灌浆完全密实的施工技术以及有效的检测手段，后张有粘结预应力混凝土的施工质量很难进行把控；有粘结预应力混凝土预应力筋不与周围混凝土粘结，预应力筋可以自由变形，其施工相比有粘结预应力混凝土简单，无需预留孔道和灌浆，并且还可以降低摩擦损失。有粘结预应力结构提出的较早，至今已经有了成熟的发展，其虽然不及有粘结预应力结构力学性能那么优异，但是其施工性能较好且质量相对更加可靠。

发明内容

本发明旨在提供一种后张有粘结的预应力混凝土叠合梁及其施工方法，其是一种采用有粘结预应筋的一种新型预应力构件。其结合了叠合结构和有粘结预应力结构这两种传统结构，并引入了预应力这一创新特殊设计和施工技术，将叠合结构和有粘结预应力结构的良好施工性能完全继承下来，同时又能弥补叠合结构承载能力低以及纯有粘结结构的力学性能不足的缺点。

为达到上述目的，本发明采用了以下方案：

一种后张有粘结的预应力混凝土叠合梁，在所述叠合梁的上部设置有叠合层2，在所述叠合层2的下部为混凝土预制构件；在所述叠合梁的顶部设置有一层顶部纵筋1，在所述叠合梁的底部设置有一层底部纵筋5；还具有若干箍筋6，所述箍筋6设置于所述叠合梁内部并包裹所述顶部纵筋1和底部纵筋5，在所述叠合梁的中部设置有拉结筋7，紧挨着所述拉结筋7的下端设置有腰筋3，在所述叠合梁下部还设有若干后张有粘结预应力筋4，所述混凝土预制构件中设置有预留孔道，所述后张有粘结预应力筋4设置在所述预留孔道内，所述后张有粘结预应力筋4的两端穿过所述叠合梁的叠合层2伸出所述叠合梁之外，其两端分别固定设置有锚具9和夹具8，所述叠合层2的端部还设有后浇区10。

进一步的，所述后张有粘结预应力筋4穿过叠合层的位置处两侧两倍梁高范围内的箍筋6进行加倍密集设置。

进一步的，所述后张有粘结预应力筋4的预留孔道竖向净距不小于50mm，且不小于粗骨料粒径的1.25倍，孔道至叠合梁构件边缘的净间距不小于30mm，且不小于孔道直径的一半。

进一步的，所述后张有粘结预应力筋4设置为2-5根，安装在拉结筋7的下方和底部纵筋5的上方之间。

本发明还提供了该后张有粘结的预应力混凝土叠合梁的设计方法，根据后张有粘结的预应力混凝土叠合梁的施工和使用的受力状况分为以下阶段：

(a)确定截面尺寸b，h₁，h₂