一种预制空腔式中薄壁混凝土梁的制作方法

本发明涉及建筑技术领域，特别是涉及一种预制空腔式中薄壁混凝土梁，适用于普通多高层建筑结构。

背景技术：

装配式混凝土结构是指混凝土结构的各种构件，包括预制柱、预制梁、预制楼板、预制剪力墙等在工厂进行标准化生产，然后将各预制构件在施工现场通过螺栓连接、焊接连接或预应力连接安装而成的结构。装配式混凝土结构具有节约劳动力、施工进度快、有利于实现建筑节能、便于工业化生产和机械化施工等优点。一般来讲，装配式混凝土结构的水电管线安装需在后期施工时进行二次施工，严重影响了装配式混凝土结构的施工工期，难以满足建筑工业化的需求，因此亟待解决装配式混凝土结构的水电管线安装问题。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何在解决预制混凝土梁的水电管线安装问题的同时，减少建筑材料用量，提高构件的抗震性能。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种预制空腔式中薄壁混凝土梁，其包括梁体，所述梁体内沿其轴向设有空腔，所述空腔内设有连接筋，所述连接筋包括多根连接支筋，多根所述连接支筋的一端连接在一起，另一端与所述空腔的内壁周向连接，用于将所述空腔分隔成多个分腔，每个所述分腔用于安装管道；所述梁体沿其长度方向且位于梁体的上部和下部设有多根纵筋，多根所述纵筋外围设有箍筋。

其中，所述空腔与所述梁体同轴设置。

其中，所述空腔位于所述纵筋围成的区域内。

其中，所述空腔的轴向间隔设有多组所述连接筋，各管道与空腔之间通过所述连接筋进行连接和区分。

其中，相邻所述梁体内的管道之间采用柔性连接。所述柔性连接为，各管网之间采用具有一定伸缩性的接头，使其在极限荷载作用下能够产生一定的变形，而不致损坏管线。

其中，所述梁体由混凝土制成，所述梁体的横截面呈矩形或T形。

其中，所述空腔的横截面呈圆形或方形或不规则形状；其拐角处采用弧形连接，避免拐角处产生应力集中。

其中，相邻所述梁体之间采用浆锚连接、灌浆套筒连接或螺栓连接。

其中，所述预制空腔式中薄壁混凝土梁为受弯构件。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种预制空腔式中薄壁混凝土梁，采用在梁体内沿其轴向设有空腔，所述空腔内设有连接筋，所述连接筋包括多根连接支筋，多根所述连接支筋的一端连接在一起，另一端与所述空腔的内壁周向发散连接，用于将所述空腔分隔成多个分腔，每个所述分腔用于安装管道，管道内用于安装水电管线、通信管线、煤气管道等，在预制空腔式中薄壁混凝土梁吊装完成时，即可完成大部分的工程安装，减少了后期装修带来的工期延长，同时避免了后期工程安装给结构墙体带来的破坏；所述梁体沿其长度方向且位于梁体的上部和下部设有多根纵筋，主要用于承受拉力和压力，在极限荷载作用下，纵筋能够屈服耗能，多根所述纵筋外围设有箍筋，主要用于承受剪力和约束混凝土的变形，以免构件发生脆性剪切破坏。

附图说明

图1(a)、(b)、(c)为本发明实施例1一种预制空腔式中薄壁混凝土梁的横截面示意图；

图2为本发明实施例2一种预制空腔式中薄壁混凝土梁的横截面示意图；

图3为本发明一种预制空腔式中薄壁混凝土梁的三维示意图；

图中：1：梁体；2：空腔；3：管道；4：纵筋；5：箍筋；6：连接筋。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

如图1-3所示，本发明提供了一种预制空腔式中薄壁混凝土梁，其包括梁体1，所述梁体1内沿其轴向设有空腔2，所述空腔2内设有连接筋6，所述连接筋6包括多根连接支筋，多根所述连接支筋的一端连接在一起形成一个连接支点，该连接支点优选位于所述空腔2的轴线上，多根所述连接支筋的另一端与所述空腔2的内壁周向发散连接，用于将所述空腔2分隔成多个分腔，每个所述分腔用于安装管道3，所述管道3内用于安装水电管线、通信管线、煤气管道等；所述管道3内置在所述空腔2内避免了后期装修带来的工期延长，在该预制空腔式中薄壁混凝土梁吊装完成时，即可完成大部分的工程安装；所述连接筋6为普通钢筋，主要用于维护管道3的稳定性；各管道3与空腔2之间可以采用连接筋6进行连接和区分；所述梁体1沿其长度方向且位于梁体1的上部和下部设有多根纵筋4，纵筋4应沿着梁体1受力较大的部位进行布置，所述纵筋4为普通钢筋或高强钢筋，主要用于承受拉力和压力，在极限荷载作用下，纵筋4能够屈服耗能，多根所述纵筋4外围设有箍筋5，箍筋5为普通钢筋或高强钢筋，主要用于承受剪力和约束混凝土的变形，以免构件发生脆性剪切破坏。并且预制空腔2的设置减轻了该混凝土梁的自重，减少了材料的用量；地震作用的大小与结构物的自重成正相关关系，因此预制空腔2的设置能够降低该混凝土梁的地震作用，提高了构件的抗震性能。

所述预制空腔式中薄壁混凝土梁为受弯构件，根据预制空腔式中薄壁混凝土梁的受力特征，预制空腔式中薄壁混凝土梁的纵筋4主要分布在梁体1的上部和下部，上部和下部的纵筋4采用箍筋5进行约束，形成局部混凝土核心区。当预制空腔式中薄壁混凝土梁的受力较大时，可将预制空腔式中薄壁混凝土梁的纵筋4分为两层或三层进行布置。预制空腔式中薄壁混凝土梁的箍筋5主要起受剪作用，当预制空腔式中薄壁混凝土梁的梁高较高时，需在预制空腔式中薄壁混凝土梁的中部设置纵向分布钢筋。当预制空腔式中薄壁混凝土梁的梁宽较宽时，需设置多肢箍，多肢箍与上部和下部的纵筋分别连接，形成梁高方向的局部混凝土核心区。

其中，所述空腔2与所述梁体1同轴设置，且所述空腔2位于所述纵筋4围成的区域内，即空腔2的内壁与纵筋4围成的区域之间有一定厚度的实体(混凝土)，在此部位预留空腔2，对混凝土梁的受压承载力、受剪承载力影响较小。

为了所述管道3安装的稳定性，所述空腔2的轴向间隔设有多组所述连接筋6，各管道3与空腔2之间通过所述连接筋6进行连接和区分。

所述预制空腔式中薄壁混凝土梁的混凝土壁厚，纵筋4的面积，箍筋5的面积，连接筋6的面积和尺寸均采用性能化的设计方法进行设计。预制空腔式中薄壁混凝土梁的混凝土壁厚一般较小，因此称其为中薄壁混凝土梁；其主要受力特性依赖与各薄壁混凝土核心区之间的空间作用。

其中，所述管道3可以通过连接件例如卡扣与所述连接支筋柔性连接，所述卡扣的一端与连接支筋连接，另一端卡设在管道3上。

其中，相邻所述梁体1内的管道3之间采用柔性连接。所述柔性连接为，各管网之间采用具有一定伸缩性的接头，使其在极限荷载作用下能够产生一定的变形，而不致损坏管线。

其中，所述梁体1由混凝土制成，混凝土为普通混凝土或高强混凝土，主要用于梁体1的受压，所述梁体1的横截面可以呈矩形或T形，当然也可以为其它形状。

其中，所述空腔2的横截面可以呈圆形、方形或其他规则或不规则的形状，其截面采用性能化的设计方法进行设计。所述空腔2为预留孔洞，该预留孔洞为混凝土梁受力较小的部位，一般为梁体1截面的中部，在此部位预留孔洞后，对结构的受压承载力、受剪承载力影响较小，其拐角处采用弧形连接，避免拐角处产生应力集中，导致混凝土的开裂。

其中，相邻所述梁体1之间采用浆锚连接、灌浆套筒连接或螺栓连接，相邻所述梁体1预留空腔2应相互贯通，以便于管道3的安装。

预制空腔式中薄壁混凝土梁为受弯构件，一般而言，预制空腔式中薄壁混凝土梁的梁高尺寸大于梁宽的两倍。预制空腔式中薄壁混凝土梁的空腔上下部实体较两侧实体厚度由受力决定，一般情况下，空腔上下部实体的厚度大于两侧实体的厚度。

预制空腔式中薄壁混凝土梁的箍筋5主要起受剪作用，当预制空腔式中薄壁混凝土梁的梁高较高时，需在预制空腔式中薄壁混凝土梁的中部设置纵筋4。

当预制空腔式中薄壁混凝土梁的梁宽较宽时，需设置多肢箍筋，多肢箍筋与上部和下部的纵筋分别连接，形成梁高方向的局部混凝土核心区。

下面通过两个具体实施例来说明本发明的具体内容：

实施例1

如图1所示，该预制空腔式中薄壁混凝土梁所受剪力较小，梁体1的箍筋5采用两肢箍筋。根据预制空腔式中薄壁混凝土梁承受弯矩的大小，可以分别采用图1(a)-(c)所示的纵筋和箍筋构造形式。图1(a)中预制空腔式中薄壁混凝土梁承受的弯矩最小，上部和下部分别布置一层纵筋。图1(b)中预制空腔式中薄壁混凝土梁承受的弯矩较大，预制空腔式中薄壁混凝土梁的下部采用方形箍筋5，形成局部混凝土核心区。图1(c)中预制空腔式中薄壁混凝土梁承受的弯矩最大，预制空腔式中薄壁混凝土梁的上部和下部分别采用方形箍筋5，形成局部混凝土核心区。预制空腔式中薄壁混凝土梁的截面为矩形。

所述空腔2为预留孔洞，该孔洞呈矩形，其截面采用性能化的设计方法进行设计。该预留孔洞为构件矩形梁的中部；在此部位预留孔洞后，对结构的受压承载力、受剪承载力影响较小。

实施例2

如图2所示，该预制空腔式中薄壁混凝土梁所受剪力较大，梁的箍筋5采用四肢箍筋。预制空腔式中薄壁混凝土梁的上部和下部分别采用方形箍筋5，形成局部混凝土核心区，预制空腔式中薄壁混凝土梁梁高范围内的混凝土由于受到箍筋5的约束，也形成局部混凝土加强区。预制空腔式中薄壁混凝土梁的截面为矩形。所述混凝土1为预制普通混凝土，该材料主要用于构件的受压。所述空腔2为预留孔洞，该孔洞呈矩形，其截面采用性能化的设计方法进行设计。该预留孔洞为构件矩形梁的中部，在此部位预留孔洞后，对结构的受压承载力、受剪承载力影响较小。

由以上实施例可以看出，本发明具有预制混凝土构件易于吊装施工的特点，同时也解决了预制混凝土梁的水电管线等安装问题。而且预制空腔的设置减轻了构件的自重，减少了材料的用量，提高了结构的抗震性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。