[发明专利]一种底部抽空大跨度预应力混凝土梁结构体系及施工方法

说明书

本发明提出一种底部抽空大跨度预应力混凝土梁结构体系及施工方法，包括混凝土柱和混凝土梁，混凝土梁横向设置在相邻两个混凝土柱之间，混凝土梁下部设有拉索结构。混凝土柱内部和混凝土梁内部设有相配合的型钢结构，混凝土梁的两端分别设有后浇带，后浇带位于型钢结构的连接处。该结构体系是对传统预应力混凝土结构的改进，该结构施工过程中采用高支模全面支撑体系与多点支撑体系相结合的模架体系，根据自动监测系统反馈的监测数据以及混凝土的强度变化，逐步调整支撑体系，待混凝土强度达到设计要求时，实现多点支撑体系的转换，为预应力拉索和撑杆施工提供有利通道。

技术领域

本发明涉及工程建筑技术领域，特别是指一种底部抽空大跨度预应力混凝土梁结构体系及施工方法。

背景技术

进入21世纪以来，随着我国经济的飞速发展，特别是近十年来我国的经济强势崛起，全国各地都在加强基础建设。传统的建筑已经不能满足人们生产活动的需求，在建筑满足基本需求的情况下，对其功能的多样性也有了更高的要求。因此对建筑物的高度与跨度要求越来越高，适应时代发展的结构设计与施工技术也因此诞生。

底部抽空大跨度预应力混凝土梁结构体系可以大幅减轻结构自重，提高结构跨越能力且施工更快速便捷。满足了人们对室内大空间、多功能的需求，广泛应用于会展中心、体育馆、候机大厅、大型会堂和大跨厂房等大跨度空间结构当中。此外在建筑服役期间，结构不可避免的会受到环境荷载作用、疲劳效应、腐蚀及材料老化等因素的作用而产生损伤累积，从而使结构安全受到威胁。采用该结构形式更利于后期建筑结构的维护与加固。

发明内容

本发明提出一种底部抽空大跨度预应力混凝土梁结构及施工方法，解决了现有技术中施工工艺复杂，张拉力会通过拉索耳板传递到混凝土结构上，对混凝土结构安全性会产生不利影响的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

底部抽空大跨度预应力混凝土梁结构体系，包括混凝土柱和混凝土梁，混凝土梁下部设有拉索结构，混凝土柱内部和混凝土梁内部设有相配合的型钢结构，混凝土梁的两侧分别设有后浇带，后浇带位于型钢结构的连接处，后浇带可以释放拉索在张拉过程中产生的张拉力，避免张拉力传递到混凝土结构上，减小对混凝土结构的安全性的影响。

所述型钢结构包括钢骨Ⅱ和钢骨Ⅲ，钢骨Ⅱ竖向设置在混凝土柱内部且钢骨Ⅱ的下端与柱脚锚栓连接，钢骨Ⅱ上横向设有钢梁，钢梁端部与钢骨Ⅲ连接，且后浇带位于钢梁与钢骨Ⅲ连接处，钢骨Ⅲ位于混凝土梁内。

所述钢骨Ⅲ为悬臂结构，钢骨Ⅲ的固定端通过连接螺栓与钢梁连接，钢骨Ⅲ的自由端位于混凝土梁内。

所述拉索结构包括拉索和撑杆，混凝土梁内设有预埋固定件，且预埋固定件向下伸出混凝土梁的下表面，撑杆与预埋固定件连接，拉索穿设在撑杆上，拉索两端分别与拉索耳板连接。所述拉索耳板向下伸出混凝土梁的下表面。

所述撑杆垂直于混凝土梁的下表面布置，保证混凝土梁有较好的受力状态。所述撑杆的数量为1~10个，撑杆均匀布置在混凝土梁的下表面，并且撑杆支撑稳定。

一种底部抽空大跨度预应力混凝土梁结构体系的施工方法，混凝土梁结构体系的施工方法共分为五个阶段，步骤如下：

第一阶段：

S1：搭设支撑体系，在支撑体系上安装应力应变以及变形监测设备，同时建立自动监测系统，设置警戒值；

S2：绑扎混凝土柱的钢筋；

S3：搭设混凝土柱、混凝土梁和混凝土板的模板，同时根据拉索耳板和预埋固定件的设计位置在模板上预留孔洞；

S4：预埋柱脚锚栓，并吊装钢骨Ⅱ，钢骨Ⅱ下端与柱脚锚栓连接，柱脚锚栓按照设计标高进行预埋固定，然后将钢骨Ⅱ与柱脚锚栓连接，钢骨Ⅱ位于混凝土柱的中心，安装时要保证钢骨Ⅱ的定位精确；

S5：浇筑混凝土柱，混凝土浇筑到梁底标高时停止浇筑；