[发明专利]一种预应力约束混凝土构件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑用的预应力约束混凝土构件及其制作方法，属于混凝土构件制作技术领域。

背景技术

混凝土构件已广泛应用于结构工程中。目前，现有技术中的混凝土构件普遍采用有非预应力及预应力两种，非预应力构件截面大，用钢量大，自重也大；预应力构件可以降低截面面积，降低用钢量，但现有的预应力构件通常需曲线布索，且需要提高混凝土强度以适应构件对预应力施加及工作状态中的要求；而约束混凝土的使用目前仅仅是为了增强构件的延性，对其在强度上的贡献并未加以利用。因此，现有的混凝土构件的使用效果还是不够理想。

发明内容

本发明的目的是：提供一种体积较小、重量较轻、承载力高、刚度大、造价较低的预应力约束混凝土构件及其制作方法，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：本发明的一种预应力约束混凝土构件的制作方法为，在制作混凝土构件时，先设置好由纵向钢筋、约束钢筋及架立钢筋形成的钢筋笼，然后将预应力筋平行于纵向钢筋穿过约束钢筋，再浇筑混凝土以形成所需的构件形状，待混凝土强度达到设计强度时，对预应力筋进行张拉、锚固后即可制作得到预应力约束混凝土构件成品。

在将预应力筋平行于纵向钢筋穿过约束钢筋时，预留套管穿过约束钢筋，然后再浇筑混凝土以形成所需的构件形状，待混凝土强度达到设计强度时，将预应力筋穿过预留套管，并对预应力筋进行张拉、锚固，然后对套管与预应力筋之间的空隙进行灌浆后，即可制作得到预应力约束混凝土构件成品。

上述套管为波纹管、塑料管或橡胶管。

在将预应力筋平行于纵向钢筋穿过约束钢筋时，使预应力筋设置在约束钢筋的中部位置处。

在混凝土构件中设置有纵向钢筋及约束钢筋，且在约束钢筋中设有平行于纵向钢筋的预应力筋,并且每根预应力筋都处于张紧状态。

上述设置在混凝土构件中的约束钢筋为两层或两层以上时，设有能与不同层上的约束钢筋连接的架立筋。

由于采用了上述技术方案，本发明是将预应力技术及约束混凝土技术结合而产生的一种新结构形式。本发明通过在构件中配置约束钢筋及预应力筋，通过对构件施加预应力，使得约束钢筋在受力的初期就产生约束力，以此提高约束的效率，同时，用预应力筋代替部分受力主筋，达到提高材料效率、降低材料用量的目的。本发明首次将预应力技术与约束混凝土技术结合应用于混凝土构件的制作，通过施加预应力使约束钢筋在构件制作阶段就开始产生约束应力，提高了混凝土的强度及延性，并且预应力的施加提高了混凝土的抗裂能力，同时，预应力筋能代替一部分受拉钢筋。以此形成的构件具有承载力高、刚度大的优点，在同样承载力条件下能有效降低构件截面及减小材料消耗，降低构件造价。同时，预应力筋采用直线布索，使得施工难度减小，易于操作。因此，本发明与现有技术相比，本发明不仅具有体积较小、重量轻、承载力高、刚度大、造价低的优点，而且还具有施工容易、混凝土构件成品的抗裂能力强等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的Ⅰ-Ⅰ剖视结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的实施例：在制作混凝土构件1时，按照本发明的一种预应力约束混凝土构件及其制作方法的技术方案进行制作，先设置好纵向钢筋2、约束钢筋3，当所制作的混凝土构件1尺寸较大时，可在混凝土构件1中设置两层以上的约束钢筋3，并设置架立筋6（如图1和图2所示），将每根纵向钢筋2都与约束钢筋3连接在一起（如图2所示），然后将预应力筋4（预应力筋可采用现有技术中的钢绞线、钢丝束或高强钢筋制作）平行于纵向钢筋2穿过约束钢筋3，最好将预应力筋4设置在约束钢筋3的中部位置处；然后再按传统方式浇筑混凝土以形成所需的构件形状，待混凝土强度达到设计强度时，对预应力筋4进行张拉、锚固后（可以采用现有的有粘结和无粘结两种工艺）即可制作得到预应力约束混凝土构件成品。

在埋设预应力筋4时，可先埋设套管5穿过约束钢筋3，其套管5可采用现有的波纹管、塑料管或橡胶管制作；将套管5设置好后，再浇筑混凝土以形成所需的构件形状，然后抽出套管5，这样在混凝土构件1中就会形成有能够穿过预应力筋4的预留孔（套管5也可不抽出），待混凝土强度达到设计强度时，将预应力筋4穿过预留孔（或穿过套管5）后，对每根预应力筋4进行张拉、锚固，然后对预留孔（或套管5）与预应力筋4之间的空隙中进行灌浆后，即可制作得到预应力约束混凝土构件成品。

在对预应力筋4施加预应力时，采用现有的后张法进行张拉，使预应力筋4为有粘结或无粘结的预应力筋。