[发明专利]内张拉预应力混凝土单层变截面板箱形结构

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种建筑物的后张预应力混凝土单层变截面板箱形结构，尤其是当在板端部不具备预应力筋张拉、锚固条件时，在结构内部的混凝土板侧面连接并张拉预应力筋的后张预应力混凝土单层变截面板箱形结构。

背景技术

目前，公知后张预应力混凝土单层变截面板箱形结构是先安置后张预应力筋成孔的套管、构造钢筋和零件，然后安装模板和灌筑混凝土。预应力筋可先穿入套管也可以后穿。等混凝土达到强度后，用千斤顶将预应力筋张拉到要求的应力并锚于板的两端，预压应力通过两端锚具传给构件混凝土。为了保护预应力筋不受腐蚀和恢复预应力筋与混凝土之间的粘结力，预应力筋与套管之间的空隙必须用水泥浆灌实。水泥浆除起防腐作用外，也有利于恢复预应力筋与混凝土之间的粘结力。为了方便施工，有时也可采用在预应力筋表面涂刷防锈蚀材料并用塑料套管或油纸包裹的无粘结后张预应力。但是，在地下结构构件的两端，通常因张拉预应力需要预留张拉槽，导致增加工程造价、延长施工工期，对一些工程来说，延长施工工期是不能接受的。在2002年11月出版的《广东土木与建筑》第11期第11页上批露了一个地下大跨、重载结构，该文章对预应力与普通混凝土结构两种方案进行了比较，并指出：预应力结构可进一步减少地铁车站的钢筋混凝土用量，减小梁/板高度，以使车站埋深较小；车站顶板跨中最大变形较小，抗裂性也较好；但考虑到采用预应力施工技术，施工工艺较为复杂，施工难度较大，因此目前在地下车站施工中应慎用。该设计最终选用了普通混凝土结构方案。与预应力结构相比，这种普通混凝土结构变形较大、抗裂性能较差、耐久性能不好，经济性一般，限制了的大跨、重载结构的进一步应用。

发明内容

为了克服现有后张预应力混凝土单层变截面板箱形结构在其端部要求预留张拉锚固条件的不足，本发明提供一种内张拉预应力混凝土单层变截面板箱形结构，该单层变截面板箱形结构不再要求在其端部必须预留张拉锚固条件，而是可在结构内部的板侧面预留张拉槽，在张拉槽中通过中间锚具完成预应力筋的连接、张拉，该单层变截面板箱形结构预应力张拉工艺较为简单、工期相对较短，造价基本不变。

本发明的技术方案是：

一种建筑物的内张拉预应力混凝土单层变截面板箱形结构，在平行其断面方向设置变截面板，形成箱形断面，变截面板跨高比范围在7～36米，在变截面板中设置预应力筋，将张拉槽预留在结构内部受力较小、施工方便的板侧面，当浇灌混凝土并达到规定强度后，在张拉槽处通过中间锚具将同一预应力筋束的各段首尾顺序连接，然后在中间锚具靠近结构内部的任一张拉端进行张拉，张拉完毕后按设计要求封堵张拉槽即可，其特征是：张拉槽预留在结构内部板的侧面、受力较小且施工方便的位置处，通过中间锚具连接并张拉预应力筋。

本发明的特征还在于：结构横断面为单层箱形形状，变截面板跨度L不小于7米，暗梁、暗柱形成环形暗框架，暗框架间距不大于L/3。

本发明的特征还在于：变截面板内预应力筋与传统的变截面板配筋相似，呈正反抛物线分布，反弯点位置为0.08L～0.12L，设置在侧墙和变截面板中的预应力筋形成一条环形曲线，预应力束外形尽量与弯矩图一致，尽量靠近受拉边缘布置。

本发明的特征还在于：预应力筋的束形可以是闭合曲线，也可以是非闭合曲线；如果是闭合曲线，无锚固端；如果是非闭合曲线，其端部为锚固端。

本发明的特征还在于：每束预应力筋由2～8根预应力钢绞线组成，预应力束的间距根据计算确定。

本发明的特征还在于：张拉槽预留在受力较小、施工方便的位置，采用加强措施设置在变截面板跨中的表面；同一预应力束预留槽和中间锚具的间距，根据设计需要设置，其范围为15～50米。

本发明的特征还在于：如果具备张拉锚固条件，张拉槽预留在结构内部或外部的构件端部及侧面。

本发明的有益效果是，当单层变截面板箱形结构端部不具备张拉锚固条件时，能够实现预应力张拉、锚固，特别适用于地下重载、大跨混凝土单层变截面板箱形结构，可提供较好的舒适度和使用性能，可减少占地面积，缩短施工工期，结构简单，工程造价基本不变。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构平面布置图。

图2是图2的1-1剖面图。

图3是图3的2-2剖面图。

图中1.环形曲线预应力束，2.侧墙，3.中间锚具(又称环锚、游动锚)，4.中间锚具的一个张拉端，5.预应力束的预留张拉槽，6.中间锚具的另一个张拉端，7.结构内部空间，8.结构外部，9.变截面顶板/底板，10.暗梁，11.暗柱。