專利名稱：先壓法鋼管壓錨裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種產(chǎn)生混凝土予拉應(yīng)力的裝置，用于土木工程的鋼筋混凝土和予應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，可提高結(jié)構(gòu)承載能力或減小梁的高度。還可用于鋼筋混凝土和予應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的加固。
現(xiàn)有的H·瑞芬斯徒爾(H·Reiffenstuhl)教授發(fā)明的“后壓法粗鋼筋壓錨系統(tǒng)”，是在予應(yīng)力混凝土梁的受壓區(qū)內(nèi)設(shè)置特制的鋼套管，待混凝土凝固達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，用特殊千斤頂將高強(qiáng)度粗鋼筋在特制的套管內(nèi)壓縮后，再用特殊的錨具固定在梁的端部，借助于鋼筋的彈性恢復(fù)力，使受壓區(qū)的混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力。另一種裝置是DT-2342049“可變予加力的建筑構(gòu)件-芯棒予加拉力、套管予加壓力”。這二種系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是1、粗鋼棒或粗鋼筋壓入鋼套管后都要產(chǎn)生很大的摩阻力，予應(yīng)力損失很大，不能有效地利用鋼材強(qiáng)度而多用鋼材;
2、全部粗鋼筋與套管都屬消耗性材料不能回收，其中瑞氏壓錨系統(tǒng)必須沿梁全長布置到兩側(cè)的梁端，不能按彎矩內(nèi)力包絡(luò)圖配筋，用鋼量很大;
3、必須采用特制的千斤頂、鋼套管、錨具以及有關(guān)的專用附屬設(shè)備，施工設(shè)備成本高;
4、施工麻煩，工序多，進(jìn)度慢，工期長;
5、DT-2342049只適用于鋼結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種先壓法鋼管壓錨裝置。該裝置可使鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的受彎構(gòu)件(梁)和承壓構(gòu)件(柱)的受壓區(qū)的混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力，用以抵消部分荷載應(yīng)力，主要是結(jié)構(gòu)自重的壓應(yīng)力，從而提高截面的承載能力或減小截面尺寸。對于承重梁來說，可以做成建筑高度很小的超低高度梁，可節(jié)省工程投資，還可經(jīng)濟(jì)地、有效地用于混凝土結(jié)構(gòu)加固。因此，本發(fā)明具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案是由加力部件和承壓部件組成。加力部件，包括高強(qiáng)度粗鋼筋和軋絲錨具即墊圈和錨固螺帽;承壓部件，包括高強(qiáng)度無縫鋼管和錨固鋼板。加力部件為工具性裝置，可回收重復(fù)使用，承壓部件為結(jié)構(gòu)性裝置，用于建立混凝土的拉應(yīng)力，永存于結(jié)構(gòu)之內(nèi)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、不產(chǎn)生摩阻力，無摩阻力損失，可高效地利用鋼材;
2、可按彎矩內(nèi)力包絡(luò)圖配筋，節(jié)省鋼材;
3、不需采用特制的施工機(jī)具設(shè)備以及特制的錨具和套管等，只要采用普通預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中常用的千斤頂，軋絲錨具和粗鋼筋，即可對鋼管建立預(yù)壓應(yīng)力，釋放鋼管壓應(yīng)力后，即可建立預(yù)拉應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu);
4、施工工藝簡單，速度快，工期短;
5、壓錨系統(tǒng)全部可以工業(yè)化、工廠化，批量生產(chǎn)，也可以就地制造安裝，粗鋼筋與軋絲錨具可回收重復(fù)周轉(zhuǎn)應(yīng)用，降低成本。
結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明。


圖1為工作原理圖;
圖1-1為梁截面上混凝土應(yīng)力圖;一號為拉應(yīng)力，十號為壓應(yīng)力。
在梁的受壓區(qū)上緣配置本發(fā)明先壓法壓錨裝置的預(yù)壓鋼管，將鋼管的預(yù)壓力釋放后就對截面產(chǎn)生拉應(yīng)力，與普通預(yù)應(yīng)力混凝土梁的預(yù)應(yīng)力組合后，可將自重應(yīng)力抵消為零，即零應(yīng)力狀態(tài)。使得截面上的抗彎強(qiáng)度完全用于承受活載應(yīng)力，因而提高了結(jié)構(gòu)的承載能力，使梁的高度可減小到普通預(yù)應(yīng)力混凝土梁所無法設(shè)計(jì)的最小高度，以滿足特殊設(shè)計(jì)的要求，并可節(jié)約工程投資。
圖2為構(gòu)造圖。
圖2-1為A-A剖面圖。
本發(fā)明的構(gòu)造設(shè)計(jì)由加力部件和承壓部件兩部分組成。加力部件包括高強(qiáng)度粗鋼筋2和軋絲錨具，即墊圈4和錨固螺帽5;承壓部件包括高強(qiáng)度無縫鋼管1和錨固鋼板3。加力部件為工具性裝置，可回收重復(fù)使用;承壓部件為結(jié)構(gòu)性裝置，用于建立混凝土的拉應(yīng)力，永存于結(jié)構(gòu)之內(nèi)。其聯(lián)接方式是高強(qiáng)度粗鋼筋2的兩端加工成螺紋，高強(qiáng)度粗鋼筋2穿入高強(qiáng)度無縫鋼管1內(nèi)，然后在高強(qiáng)度粗鋼筋2的兩端套上開有孔的方形錨固鋼板3，再安裝軋絲錨具即墊圈4和錨固螺帽5，螺紋鋼筋6的一端焊接或鐓頭錨固在錨固鋼板3上，另一端處于自由狀態(tài)，使用時(shí)埋筑于混凝土中，其根數(shù)和長度按設(shè)計(jì)要求決定，兩端的錨固鋼板3上均同樣設(shè)置螺紋鋼筋6。
圖3為本發(fā)明建立混凝土預(yù)拉應(yīng)力實(shí)施例的工藝流程圖。
本發(fā)明建立混凝土預(yù)拉應(yīng)力工藝步驟是首先將兩端有螺紋的高強(qiáng)度粗鋼筋2穿入高強(qiáng)度無縫鋼管1內(nèi)，然后在高強(qiáng)度粗鋼筋2的兩端套上開有孔洞的方形錨固鋼板3，安裝軋絲錨具即墊圈4和錨固螺帽5，螺紋鋼筋6的一端焊接或鐓頭錨固在錨固鋼板3上，另一端自由埋筑于混凝土中。用YC-60型千斤頂張拉高強(qiáng)度粗鋼筋2，反力通過錨固鋼板3，使高強(qiáng)度無縫鋼管1受到預(yù)壓應(yīng)力，張拉高強(qiáng)度粗鋼筋2達(dá)到設(shè)計(jì)噸位后，擰緊錨固螺帽5，于是就完成了先壓法鋼管壓錨裝置。在工程結(jié)構(gòu)中應(yīng)用時(shí)，首先將壓錨裝置安裝在模板中的設(shè)計(jì)部位，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，擰松錨固螺帽5，釋放出高強(qiáng)度粗鋼筋2中的拉力，高強(qiáng)度無縫鋼管1即因其材料的彈性而回彈，釋放出其所承受的壓力(對混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力)，并通過高強(qiáng)度無縫鋼管1和混凝土的接觸面以及螺紋鋼筋6傳遞到梁體內(nèi)，使混凝土獲得了預(yù)拉應(yīng)力(圖3)。高強(qiáng)度無縫鋼管1可用光面無縫鋼管、外螺紋面無縫鋼管、異形截面無縫鋼管、光面加焊接抗剪器無縫鋼管等;加力鋼筋可用高強(qiáng)度粗鋼筋、鋼絲束以及鋼絞線和相應(yīng)的錨具。
本發(fā)明不僅可滿足有特殊設(shè)計(jì)要求，例如超低高度梁、加固承載力不足的梁等的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，還可應(yīng)用于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，同樣可節(jié)省工程投資。
權(quán)利要求
1.一種先壓法鋼管壓錨裝置，包括鋼管、鋼筋和軋絲錨具，其特征在于該裝置是由加力部件和承壓部件及螺紋鋼筋(6)組成加力部件，包括高強(qiáng)度粗鋼筋(2)和軋絲錨具即墊圈(4)和錨固螺帽(5)；承壓部件，包括高強(qiáng)度無縫鋼管(1)和錨固鋼板(3)；高強(qiáng)度粗鋼筋(2)的兩端加工成螺紋，高強(qiáng)度粗鋼筋(2)穿入無縫鋼管(1)內(nèi)，在高強(qiáng)度粗鋼筋(2)的兩端套上開有孔的方形錨固鋼板(3)，軋絲錨具即墊圈4和錨固螺帽5安裝在高強(qiáng)度粗鋼筋(2)的兩端，螺紋鋼筋(6)的一端焊接或鐓頭錨固在錨固鋼板(3)上，另一端處于自由狀態(tài)。
全文摘要
先壓法鋼管壓錨裝置是在混凝土結(jié)構(gòu)中建立預(yù)拉應(yīng)力的一種裝置，使結(jié)構(gòu)的受壓區(qū)產(chǎn)生拉應(yīng)力，用以抵消部分荷載，主要是結(jié)構(gòu)自重的壓應(yīng)力，從而提高了結(jié)構(gòu)的承載能力或減小截面尺寸。本發(fā)明的特點(diǎn)是不產(chǎn)生摩阻力，無摩阻力損失；可按彎矩內(nèi)力包絡(luò)圖配筋，節(jié)省鋼材。本發(fā)明由加力部件和承壓部件組成；加力部件包括鋼筋和軋絲錨具，加力部件可回收重復(fù)使用；承壓部件包括無縫鋼管和錨固鋼板。本發(fā)明可應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
文檔編號E04C3/26GK1059953SQ9010293
公開日1992年4月1日 申請日期1990年9月14日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月14日
發(fā)明者袁國干 申請人:同濟(jì)大學(xué)