专利名称：一种先张法预应力钢筋砼预制梁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种预制梁，尤其涉及一种用于建筑物中的采用先张法预应力 的钢筋砼预制梁。
背景技术：
现有技术中的预制组合梁主要包括有钢-砼组合梁和钢筋砼叠合梁，预制梁可 以大规模的生产，能够有效的降低成本，提高施工效率。但现有预制梁大部分采用端部 的齿槽结构连接和非预应力钢筋，新老砼的结合性能较差，正截面抗剪强度低。在安装 方面，这种预制梁中钢筋难以弯曲，在许多场合无法安装。而且锚固性能差，限制了 预制整浇体系的推广和运用。另外，预制梁之间、预制梁与柱之间的连接节点整体性 差，抗震性能也差，在地震多发区限制使用。所以至今工厂化建筑未能大面积应用，这 也致使预制梁未能在实际建造中被大量采用。为了解决预制梁在建造过程中的设计和 施工问题，现有技术中出现了一些旨在解决局部问题的方案。例如中国专利申请号为 CN200810030491.9,
公开日为2008年7月9日，公开了一种组合梁，由钢筋混凝土预制 梁、型钢接头组成，所述的钢筋混凝土预制梁两端钢筋上连接有型钢，型钢接头一端预 埋在墙柱混凝土内，并与墙柱内的钢筋连接，另一端留在墙柱混凝土外，预制梁两端型 钢与型钢接头连接形成组合预制梁。但该方案中主筋采用普通钢筋，焊接工作量，连接 节点结构复杂，且为非叠合梁，梁总高度大，制造成本高，施工工序多，进度慢，难以 体现工厂化建筑的建造速度快，造价低的优势。上述方案也仅仅给出了梁柱连接的解决 方案，根本没有给出梁与梁之间的连接方案，而预制梁与预制梁之间的连接在整个结构 体系中是必不可少的，且非常重要。但现有技术还没有一种整体性好，安装方便的连接 方式。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种方便 预制梁安装、利于后期楼板建造施工、且成本低、利于大规模生产的先张法预应力钢筋 砼预制梁。按照本实用新型提供的一种先张法预应力钢筋砼预制梁，一种先张法预应力钢 筋砼预制梁，包括梁体和埋设于所述梁体中作为主筋的预应力钢绞线，所述梁体设置有 箍筋，所述箍筋的部分伸出所述梁体的上表面，所述梁体的至少一个端部设置有适于与 外部结构相连接的型钢，所述型钢的部分埋置于所述梁体内，其余部分露置于所述梁体 的端部，所述梁体的侧壁上设置有适于与外部梁体端部相连接的通孔。按照本实用新型提供的一种先张法预应力钢筋砼预制梁还具有如下附属技术特 征所述通孔为矩形通孔，所述矩形通孔的中部向中心凸出，形成从矩形通孔中部 向端部延伸的喇叭孔。[0007]所述梁体在通孔的下方埋设有预埋固定件，所述预埋固定件包括位于所述梁体 两侧的固定板和连接所述固定板的连接板。所述固定件上焊接有抗剪板。所述钢绞线的端部具有扩大头。露置于所述梁体外的所述型钢上设置有螺栓孔和/或适于外部柱箍筋穿行的穿 孔。所述梁体的端部在所述钢绞线伸出部位成形有缺口，所述缺口的深度为 50mm-150mm。所述钢绞线埋设于所述梁体的下部，所述梁体的上部也埋设有采用先张法施工 的预应力高强度钢丝或钢绞线，至少部分所述下部钢绞线套有套管，所述套管埋设在所 述梁体的端部。所述梁体的端部在所述下部钢绞线伸出部埋设有梳状网片，所述网片弯折成 形，并插入所述钢绞线之间的空隙中。所述梁体的侧壁上沿纵向设置且处于同一水平线上的多个支模孔。按照本实用新型提供的一种先张法预应力钢筋砼预制梁与现有技术相比具有如 下优点首先，本实用新型是一种采用先张法预应力钢绞线作为主筋的预制梁，该预制 梁能作为叠合梁的预制部分，采用预应力钢绞线能够保证具有同样强度的情况下，减少 主筋的用钢量，钢绞线能够比较自由的弹性弯曲，大大方便梁的安装，预制梁用先张法 预应力技术在工厂制造，可以在工厂大批量生产，从而以规模效应降低造价。同时本实 用新型中的预制梁上设置有通孔，其他的预制梁的钢绞线直接穿入通孔中，从而使钢绞 线锚固在通孔的后浇砼中，提高了预制梁与预制梁连接节点的整体性；其次，本实用新 型在通孔处设置有预埋固定件，预埋固定件用于在施工现场焊接抗剪板，从而提高预制 梁与预制梁的连接节点的抗剪强度；再次，本实用新型在预制梁的端部设置型钢，利于 预制梁的安装，该型钢兼作为新老砼结合抗剪键，又作为与柱或梁的安装搁置构件。
图1是本实用新型的主视图。图2是本实用新型的立体图。图3是本实用新型的内部结构示意图。图4是本实用新型在通孔位置的左视剖视图。图5是本实用新型的端部左视剖视图，图中示出梳状网片的结构。图6是本实用新型的端部放大图。图7是本实用新型的端部内部结构放大图。图8是本实用新型的另外一种实施例的主视图。图9是图8的端部放大图。
具体实施方式
参见图1至图3，在本实用新型给出的一种先张法预应力钢筋砼预制梁的实施 例，包括梁体1和埋设于所述梁体1中作为主筋的预应力钢绞线2，所述梁体1上设置有
4箍筋11，且所述箍筋11的部分伸出所述梁体1的上表面，所述梁体1的至少一个端部设 置有适于与外部结构相连接的型钢3，所述型钢3的部分埋置于所述梁体1内，其余部分 露置于所述梁体1的端部，所述梁体1的侧壁上设置适于与外部梁体端部相连接的通孔 6。本实用新型所谓的钢绞线2是采用多根钢丝编织而成的，该种钢绞线2强度高， 韧性好，在采用先张法拉伸后，梁体的砼能够产生较高的预应力。本实用新型的梁体1 设置有箍筋11，所述箍筋11与钢绞线2绑扎在一起，留置在梁体上表面的箍筋11用于绑 扎梁上部主筋和现浇楼板的施工，从而使梁体与楼板构成整体结构。该种分成两次施工 的梁也被叠合梁，梁分为主梁和次梁，其中主梁主要安装在柱上，而次梁则安装在主梁 上。主梁和次梁在端部结构上会略有不同，但其主要的构成却是相同的。对于主梁和次 梁的命名主要是以预制梁在安装时所处的位置而定。本实用新型的预制梁主要是用于在 其上安装其他的预制梁，因此，在此将其称为主梁。参见图2、图4和图5，在本实用新型给出的上述实施例中，所述钢绞线2采用 先张法施工埋设于所述梁体1中，且所述钢绞线2的数量为3-18根。具体可以选择为4 根、6根、8根、12根、16根。本实施例为4根。采用先张法能够省去套管、锚具等配 件和灌浆施工等工艺，大大节约了造价，施工更加方便，适于大规模生产。采用先张法 施工埋设于梁体1中的钢绞线2用量相比于传统的钢筋用钢量明显减少。预应力钢绞线 预制梁在放张时，梁体会产生反拱，从而能有效减少叠合梁的挠度，降低梁高，预应力 叠合梁不带裂缝工作，梁刚度大，耐久性好。参见图1至图3，在本实用新型给出的上述实施例中，所述钢绞线2的端部具有 扩大头23，所述扩大头23锚固在连接节点的砼中，能够大大提高钢绞线的锚固性能，从 而提高结构的整体性能。参见图3、图4和图7，在本实用新型给出的上述实施例中，4根所述钢绞线2埋 设于所述梁体1的下部，所述梁体1的上部也埋设有采用先张法施工的2根预应力钢绞线 21。在本实用新型中下部4根钢绞线用于使预制梁产生预应力，而上部2根钢绞线21用 于平衡下部钢绞线2的放张产生的反弯矩，使梁体1上表面免于在下部钢绞线2放张时产 生裂缝。为了减少上部钢绞线21在放张时对砼局部破坏，可以在上部钢绞线21伸出梁 体1端部的位置设置螺旋箍22。当然，所述上部钢绞线21也可以为高强度钢丝。参见图1、图6和图7，在本实用新型给出的上述实施例中，本实用新型在梁体 1的两个端部设置有型钢3，该型钢3作为梁体1安装时的连接件，使得梁体1在初期安 装时能够与外部连接，使安装速度大大加快。当预制梁与外部构件浇筑在一起时，该型 钢又作为新老砼结合面的抗剪键，大大提高了该处截面的抗剪强度。本实用新型的型钢 3可以为槽钢、钢板、角钢或工字钢。参见图1、图6和图7，在本实用新型给出的上述实施例中，露置于所述梁体1 外的所述型钢3上设置有螺栓孔31和/或适于外部柱箍筋穿行的穿孔32。所述螺栓孔 31可以用于与外部的连接节点进行连接，而穿孔32用于穿柱箍筋，利于柱箍筋的安放。 在完成整浇后，由于型钢与外部构件进行连接，使得型钢成为新老砼结合面的抗剪键。参见图1、图6和图7，在本实用新型给出的上述实施例中，所述型钢3露置于 所述梁体1的部分占型钢整长度的1/3-1/2，本实施例为1/3。该范围设置能够保证型钢3与梁体1的连接强度，同时保证与外部构件的连接强度。埋置在梁体1中的所述型钢3 为台阶形，在不影响连接强度的前提下，使型钢的用量减少。参见图1至图3，在本实用新型给出的上述实施例中，所述梁体1上设置有适于 与外部梁体(主要是次梁)端部相连接的通孔6，所述通孔6是供次梁安装使用。所述通 孔6的数量可以为多个，根据安装次梁数量确定。由于设置了所述通孔6，使得次梁的钢 绞线能够伸入所述通孔6中，然后将次梁的端部与通孔6整体浇筑在一起。从而使主梁 和次梁整体连接。参见图4，在本实用新型给出的上述实施例中，所述通孔6为矩形通孔，所述矩 形通孔的中部61向中心凸出，形成从矩形通孔中部61向端部62延伸的喇叭孔。将所述 通孔6设置成喇叭口能够更好的利于次梁与主梁的连接，并且所述喇叭口成形模板方便 脱模。本实用新型由于设置了双喇叭口形式的通孔6，次梁的钢绞线的端部可以穿过所在 的喇叭口到达另外一侧的喇叭口，并将扩大头锚固在另外一侧的喇叭口处。在这种双喇 叭口形式的通孔6中浇筑的砼成形后与梁体结合的整体性好。参见图4和图6，在本实用新型给出的上述实施例中，所述梁体1在通孔6的下 方埋设有预埋固定件7，所述预埋固定件7包括位于所述梁体1两侧的固定板71和连接所 述固定板71的连接板72。所述固定件7上焊接有抗剪板73。所述连接板72为竖向设 置，固定板71上焊接所述抗剪板73。所述抗剪板73是在施工现场焊接上去的，预制梁 在加工时，该抗剪板73为了运输和安装方便，并不会提前焊接。所述抗剪板73与次梁 端部浇筑在一起，抗剪板73增强了连接节点的抗剪性能。参见图6，在本实用新型提供的上述实施例中，所述通孔6的宽度d为 200mm-400mm,具体数值可以选为 200mm、250mm、300mm、350mm 或 400mm。高度 h 为 200mm-400mm，具体数值可以选为 200mm、250mm、300mm、350mm 或 400mm。
所述通孔6为了上述尺寸能够满足次梁的安装需要。参见图1、图2、图3和图6，在本实用新型给出的上述实施例中，所述梁体1的 端部在所述钢绞线2伸出部位成形有缺口 12。本实用新型的钢绞线2位于所述梁体1的 下部，从而使梁体具有预应力。由于梁体的端部与外部构件的间隙很小，钢绞线与外部 钢筋相碰后无法使预制梁准确就位。为此，本实用新型在钢绞线2伸出部位设置了缺口 12，钢绞线2在缺口 12内微量弯曲，从而使钢绞线在与外部钢筋相碰时，其能够弯曲避 开外部钢筋。所述缺口 12的深度Ll为50mm-150mm。本实施例为100mm。该缺口为 小缺口，该小缺口能够满足钢绞线微量弯曲所需要的空间。参见图3、图5和图7，在本实用新型给出的上述实施例中，所述缺口 12的根部 埋设有梳状网片13，所述网片13由单根钢筋连续弯折成形，并插入所述钢绞线2之间的 空隙中。本实用新型给出的上述实施例中，由于下部钢绞线2在放张时对梁体砼产生局 部破坏，所述网片13能够防止该部位砼产生裂缝。该网片13至少为两片，以此来满足 强度要求。将网片弯折成梳状，并插入钢绞线2之间的空隙中。该结构能够使钢绞线2 无需穿过该网片，在制造梁体时，可以先将钢绞线张拉，然后再安放网片，方便施工。参见图3、图5和图7，本实用新型在所述梁体1的端部埋设套管5，使得部分下 部钢绞线2穿过套管5。设置套管5在制作阶段时能够有效的降低梁体端部的局部预应力 过大，避免该处产生裂缝，由于能够降低梁体端部的反弯矩，使得梁体的端部上表面的预拉应力减小，从而防止产生裂缝。而在使用阶段，由于梁体的端部下部产生的预压应 力被套管部分释放，使得与梁的支座负弯矩产生的压应力叠加后能小于砼的抗压强度， 防止梁体端部下部砼被破坏。本实施例中在梁体1的两个端部均设置套管5，从而消除梁体两个端部的下部钢 绞线2对砼所造成的破坏。使得本实用新型的预制梁能够在地震区使用，扩大了使用范 围。参见图3、图5和图7，在本实用新型给出的上述实施例中，所述套管5为塑料 套管，或者由外包材料包裹形成的套管结构。套有所述套管5的下部钢绞线2的数量少 于总数，即并不是所有下部钢绞线2均套有套管。为了满足本实用新型的要求，套管5 的数量可以为钢绞线数量的1/3-2/3，本实施例则在四根下部钢绞线2中的2根的两端设
置了套管5。参见图5，在本实用新型给出的上述实施例中，套有套管5的所述下部钢绞线2 在所述梁体1的宽度方向上以中心线对称布置。上述设置能够保证梁体1的左右两侧受 力平衡，不会产生梁体1受力不均。参见图3，在本实用新型给出的上述实施例中，所述套管5的总长度为所述梁体 1的总长度的5%-15%。所述套管5的长度过大，则会影响梁体1所具有的预应力， 因此，将两端的套管5总长度限定在梁体1的总长度的5% -15%能够很好的解决上述问 题。本实施例为7%。参见图8和图9，在本实用新型给出的另外一种实施例中，本实用新型在前述实 施例的梁体1的两个侧面上增加设置了支模孔4，所述支模孔4用于安装支承构件，楼板 模板及支撑架或者是外部其他构件可以安装在支承构件上，使得现浇楼板模板无需设置 落地承重架，另外，因上层楼板的自重及施工荷载不会通过落地承重架传递到下层，因 此，下层楼板模板在砼达到一定强度后可以提前拆除。从而大大提高模板的周转效率， 降低模板费用。由于无需设置密集的落地脚于架等承重架，使得楼面空旷，利于其他工 序的同步进行和施工设备运行，提高了房屋的建造速度。参见图8和图9，在本实用新型给出的上述实施例中，所述梁体1上的所有支模 孔4位于同一水平线上，所述支模孔4为通孔，从而使梁体1的两侧均具有支模孔。将 所有支模孔4设置在同一水平线上，能够保证安装在支模孔4处的模板处于同一平面，从 而保证整个楼板的平整性。所述支模孔4为通孔，模板的支撑件可以直接穿过，并在梁 体的两侧设置搁置杆，搁置杆用于安装模板或模板支撑架。当然该支模孔4也可以设置 成盲孔，并且在梁体的两侧分别设置，该盲孔也可以用于安装模板。但设置通孔是最优 的方案，加工方便，使用也更加简单。参见图9，在本实用新型给出的上述实施例中，所述支模孔4中设置有中空管件 41，所述管件41利于所述支模孔4的成形。在制造预制梁时，将中空管件41预先设置 好，将管件41的两端封堵。浇筑完成后，形成所述支模孔4。所述管件41 一同埋设与 梁体1中。所述管件41不仅利于支模孔4的成形，降低支模孔4的成孔成本。而且在 后期使用时起到了对梁体1的保护作用，防止支撑模板件对于梁体1砼的磨损。参见图8和图9，在本实用新型给出的上述实施例中，所述支模孔4的直径a为 2cm_8cm，可以选为2cm、4cm、5cm、6cm、8cm。所述支模孔4的设置不能太大，如果太大则不利于模板组件的安装。相邻所述支模孔4之间的间距c为80cm-200cm，可 以选为 80cm、90cm、100cm、110cm、120cm、160cm、180cm、200cm,该间距的选择 能够保证整个模板支撑的强度。所述支模孔4的中心与所述梁体1的顶面的距离b为 8cm_20cm。可以选为 8cm、10cm、13cm、15cm、17cm、20cm。所述支模孔 4 不能离
梁体1的顶面太近，如果太近则会影响施工阶段梁体1的抗弯强度。
权利要求1.一种先张法预应力钢筋砼预制梁，包括梁体和埋设于所述梁体中作为主筋的预 应力钢绞线，所述梁体设置有箍筋，所述箍筋的部分伸出所述梁体的上表面，其特征在 于所述梁体的至少一个端部设置有适于与外部结构相连接的型钢，所述型钢的部分埋 置于所述梁体内，其余部分露置于所述梁体的端部，所述梁体的侧壁上设置有适于与外 部梁体端部相连接的通孔。
2.如权利要求1所述的一种先张法预应力钢筋砼预制梁，其特征在于所述通孔 为矩形通孔，所述矩形通孔的中部向中心凸出，形成从矩形通孔中部向端部延伸的喇叭 孔。
3.如权利要求1所述的一种先张法预应力钢筋砼预制梁，其特征在于所述梁体在 通孔的下方埋设有预埋固定件，所述预埋固定件包括位于所述梁体两侧的固定板和连接 所述固定板的连接板。
4.如权利要求3所述的一种先张法预应力钢筋砼预制梁，其特征在于所述固定件 上焊接有抗剪板。
5.如权利要求1所述的一种先张法预应力钢筋砼预制梁，其特征在于露置于所述 梁体外的所述型钢上设置有螺栓孔和/或适于外部柱箍筋穿行的穿孔。
6.如权利要求1所述的一种先张法预应力钢筋砼预制梁，其特征在于所述梁体的 端部在所述钢绞线伸出部位成形有缺口，所述缺口的深度为50mm-150mm。
7.如权利要求1所述的一种先张法预应力钢筋砼预制梁，其特征在于所述钢绞线 埋设于所述梁体的下部，所述梁体的上部也埋设有采用先张法施工的预应力高强度钢丝 或钢绞线，至少部分所述下部钢绞线套有套管，所述套管埋设在所述梁体的端部。
8.如权利要求1所述的一种先张法预应力钢筋砼预制梁，其特征在于所述钢绞线 的端部具有扩大头。
9.如权利要求1所述的一种先张法预应力钢筋砼预制梁，其特征在于所述梁体的 端部在所述下部钢绞线伸出部埋设有梳状网片，所述网片弯折成形，并插入所述钢绞线 之间的空隙中。
10.如权利要求1所述的一种先张法预应力钢筋砼预制梁，其特征在于所述梁体的 侧壁上沿纵向设置且处于同一水平线上的多个支模孔。
专利摘要一种先张法预应力钢筋砼预制梁，包括梁体和埋设于所述梁体中作为主筋的预应力钢绞线，所述梁体设置有箍筋，所述箍筋的部分伸出所述梁体的上表面，所述梁体的至少一个端部设置有适于与外部结构相连接的型钢，所述型钢的部分埋置于所述梁体内，其余部分露置于所述梁体的端部，所述梁体的侧壁上设置有适于与外部梁体端部相连接的通孔。本实用新型中的预制梁上设置有通孔，其他的预制梁的端部可以直接安装在通孔处，钢绞线直接穿入通孔中，由于设置了通孔可以使得该处后浇筑，使得预制梁之间能够形成一个整浇的整体，提高了连接强度。
文档编号E04B1/58GK201794217SQ20102055362
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月28日 优先权日2010年9月28日
发明者杨峰 申请人:华汇工程设计集团有限公司, 杨峰