专利名称：预应力复合梁结构物施工方法及用于该方法的预应力复合梁的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新的预应力复合梁结构物施工方法，该方法可以取消已往预应力复合梁结构场施工中不可缺少的膨胀接头，因而克服了由设置膨胀接头而引起的构造上及功能上的缺陷，可以使梁的长度加长，同时，大幅度节约材料。
另外，本发明还涉及一种把分割成单跨制作的边跨用及中跨用预应力复合梁在支点上连续成整体的施工方法，该方法可以分割地制作复合梁，以解决当预应力复合梁的长度过大时造成的运输及处置方面的困难。
本发明中，包括在制作并设置了预应力复合梁之后，在现场浇筑板混凝土的施工法，以及把梁与在工厂制作的板通过现场组装，短期内使可完成高质量结构物的施工法，还包括用混凝土包覆钢梁并施加预应力的方法。根据本发明的施工法能最大限度地利用钢材和混凝土的材料，力学特性，大幅度节约材料，提供经济的预应力复合梁物。
迄今已知的简支梁型预应力复合梁，有韩国专利公告88－1163号(1988年7月27日)中以“预应力合成梁及制造方法”这名称公开的型式。这一文件中公开的简支梁型预应力复合梁的制造方法是在起拱的工型钢上施加荷重，在施加应力状态下在工型钢的下翼缘上浇筑混凝土，养护后撤掉荷重制成复合梁，设置到现场后再浇筑混凝土。这种已往的预应力复合梁在施工的迅速性、减少梁高、节约材料及提高疲劳破坏强度方面有较多的长处。但是，由于这是荷支梁型，所以对于不能架设在单跨内的长结构物，必须将制成为荷支梁型的预应力复合梁连续地连接设置，这时，在连接部需用膨胀接头处理。
当该梁用于桥梁时，这种膨胀接头价格高，行走于不良，而且需维修管理费。另外，车辆通过时的来自膨胀接头部的冲击和由此而引起的漏水会促使桥梁损坏。用现有的预应力复合梁建造的桥梁中，将连接部形成一整体时，在自整和外力作用下，在中间各支点会产生负弯矩，对于这一问题还没有解决办法，所以尽管上述问题存在，仍不得已地只能使用膨胀接头。另外，当该梁用建筑场时，这种膨胀接头部是导致抗震性降低的原因。
用直线型工型钢梁施工成的荷支梁结构场，在静荷载及活荷载作用下产生的弯矩使工型钢梁的下翼缘上产生拉应力。使工型钢梁的中央部起拱地制作上述已知的预应力复合梁后，在材料弹性范围内向下施加预弯荷重，在此状态下，在下翼缘浇筑有利于施加压应力的混凝土，养护后隔去该预弯荷重，这样就把压预应力施加于混凝土中。从而减少了静荷载和活荷载在工型钢梁下翼缘上产生的拉应力。
但是，在整体的连续梁结构物中，不同于现有的预应力复合梁那样在梁和梁的连接部用膨胀接头处理，因此由静荷载和活荷载引起的负弯矩使中间各支点的上翼缘处产生拉应力。削减该拉应力的压预应力的施加方法在现有的复合梁制作方法(见
图11)中尚未被考虑。
本发明的目的是提供一种有利的施工法，该施工法是把分单跨制作的预应力复合梁连接成一整体，其连接部无膨胀接头。这样就此避免现有预应力复合梁结构物中由膨胀接头引起的问题，能提高疲劳破坏强度和抗震性。
本发明的另一目的是提供一种具有经济而安全断面的直线和曲线型预应力连续复合梁结构物的施工方法。该方法中，把分单跨制作的预应力复合梁连接成为连续梁使自重及活荷载在跨内产生的最大弯矩显著少于现有荷支梁型预应力复合梁的最大弯矩，因此，具有减少自重的效果，用时可使跨度加长。
根据本发明，当两跨连续梁时，在均布荷载下其梁内最大弯矩比用已经方法制作的荷支梁型预应力复合梁减少44％，在中荷载下减少23％。三跨连续梁时，在均布荷载下，中跨梁中央的最大弯矩减少为已往荷支梁型预应力复合梁的1／5倍，集中荷载下减少25％。四跨以上连续梁时，其减少率也呈略相同的倾向。因此，对两跨的结构物而言，通过将预应力复合梁做成连续梁，可比现有的荷支梁型预应力复合梁大幅度减少材料，或可以将梁的一跨跨长延长20～30％。对三跨以上的结构物来说，其边跨长度的可延长程度与两跨结构物相同，而中跨长度可比边跨延长25％(见图8)。当用于建筑结构物时，除具有上述优点外，还能缩短梁高，就此能增加建筑物的层高而确保更广阔的空间。
为了证明本发明的合理性，选用可实验建设的两跨预应力连续复合梁作为模型，按照其制作方法和施工顺序，利用通用有限单元软件程序进行了计算机模拟实验。在本说明书中省略了有关该模拟实验的具体数据，防止其下垂的措施如附图所示。下面利用该附图详细说明本发明预应力连续复合梁的制作及施工方法。
图1A、图1B、图1C和图1D是本发明的预应力连续复合梁结构中，边跨的预应力复合梁的构造及制作工序图，该梁的顶板是由混凝土现场浇筑成的。
图2A、图2B、图2C和图2D是本发明的用于边跨的预应力复合梁的分段制作工序图，该梁的顶板是由混凝土现场浇筑成的。
图3A、图3B、图3C和图3D是本发明的用于边跨的预应力复合梁的分段制作工序图，该梁的顶板是由预制板组装成的。
图4A、图4B、图4C、图4D、图4E、图4F、图4G和图4H是本发明的两跨预应力连续复合梁结构物的施工工序图。
图5A、图5B、图5C和图5D是本发明的三跨以上预应力连续复合梁构造中，用于中间各跨的预应力复合梁的制作工序图，该梁的顶板是由混凝土现场浇筑成的。
图6A、图6B、图6C和图6D是本发明的预应力连续复合梁构造中，用于中间各跨的复合梁的分段制作工序图，该梁的顶板是由混凝土现场浇筑成的。
图7A、图7B、图7C和图7D是本发明的连续梁结构中，用于中间各跨或用于连接在建筑的柱与柱之间的组装预制板用的预应力复合梁的分段制作工序图。
图8是四跨连续梁的构造及弯矩图。
图9A、图9B、图9C、图9D和图9E是本发明的四跨预应力连续复合梁结构物的施工工序图，先在跨内浇筑部分混凝土再浇筑余部混凝土而完成的。
图10A、图10B、图10C、图10D和图10E是本发明的四跨预应力连续复合梁结构物的施工工序图，该梁是通过用时在整个跨度内浇筑混凝土而完成的。
图11A、图11B、图11C和图11D是现有的预应力复合梁的制作工序图。
图12是表示本发明的用于组装预制板的预应力复合梁与预制板的连接状态断面图。
图13是表示本发明的用于组装预制板的预应力复合梁与顶板的组装状态的立体图。
图14是表示本发明的建筑柱与梁连接状态图。
图中，1～螺栓连接部，2～预应力混凝土，3～复合梁的突出部，4～抗剪键，5～抗剪键沟槽，6～预制板，7～加强板，8～防水砂浆或沥青混凝土，9～预制板的连接凸缘，10～H型钢柱，11～加强板，12～螺栓孔，14～板的加强梁。
图1A至图1010表示预应力连续梁结构物的最初或最终的、即跨长为1的边跨预应力复合梁的构造及制作过程。图1A表示将I型钢梁向上弯回地制作的状态和支点条件等构造，其第1端为移动支点，第2端为固定端。
这里，向上弯回的曲线是抛物线，在均布荷载作用下在连续梁连跨内产生最大弯矩处梁即的左侧端起约3／8l处为该抛物线顶点，该抛物线由以下的三次抛物线方程确定。
当X≤0.3l时，y(x)＝ (σau·ω)/(EIl) (-0.581x3+0.228xl3)
当X≥0.3l时，y(x)＝ (σau·ω)/(EIl) (0.454X3-0.936lX2+0.51l2X-0.028l3)上述方程中，X～从I型钢梁左侧端起的任意点的距离。
Y～从I型钢梁左侧端起任意点X的向上变形量。
l～预应力连续复合梁结构物的用于连跨的I型钢梁长度。
δall～钢材的许容应力，为屈伏应力δy的80～90％。
E～钢材的弹性系数，为21000KN／cm2I～I型钢梁的断面惯性矩。
ω～I型钢梁的断面系数。
上述的抛物线方程是以从梁左侧端起约3／8l处为顶点导出的，有时因静荷载及活荷载的大小不用或连续梁的跨数不同而有若干差异。
通常，在20米以上的连续梁结构物中，静荷载对弯矩的影响大于活荷载，预弯荷重的加载活时是在由静荷载产生的最大弯矩处即距边梁端约3／8l位置的左右各约1／8处。
为了使I型钢梁的右端连续连接时较容易地保持水平，为了梁与梁的连接及有是为了增加强度，须从右侧端留有足够富余长度地(见图1A)设置固定端。同现有的预应力荷支梁型复合梁同样，不把右侧端部作为接点支点来处理，而作为固定端处理，这样做的另外的理由足当把二个预应力复合梁连续成整体时，在连接部由静荷载和活荷载产生支点负弯矩，为了相对于该负弯矩使逆向曲率最小。在施加用于施加预应力的预弯荷重(P)时，为了使固定端作为完全的固定端发挥力学功能，必须用同于同第2Ⅰ型钢梁拆卸的螺栓将I型钢梁的右侧端连接、延长，根据需要以一定的间隔固定第2Ⅰ型钢梁的左侧端部。
当不把右侧端作为固定端制作时，在由静荷载在连续梁结构边梁上产生的正弯矩与负弯矩交点，即跨左侧端约0.75l支点处设并接点支点，只在正弯矩范围内的I型钢梁下翼缘上施加压预应力。
图1B是在弯曲的I型钢梁上，在弹性范围内施加了预弯荷重(P)的状态。图1C表示在预弯荷重作用时，在I型钢梁的下翼缘浇筑了混凝土的状态，浇筑该混凝土是为了施加压预应力或施拉变形。在该工序中，当然可以只在正弯矩范围内浇筑、养护混凝土，荷载撤去后在负弯矩范围内浇筑混凝土。荷重的施加位置是，2个荷重的中心在矩I型钢梁左侧端约3／8l处，该处是连续结构中的边梁由静荷载产生的最大弯矩处。并且，2个荷重的位置是从2荷重的中心左右各1／8l处较为有利。荷重的施加方法可与现有的预应力复合梁(见图11A至图11D)相同。
图1D是撤去荷重P后的、用作连续合梁结构物边跨梁的预应力复合梁，在其I型的下翼缘上浇筑的混凝上内，在正弯矩范围施加了压缩应力，在负弯矩范围加有或未加有张拉变形。如图1D所示，将2个梁形成整体时，由静荷载产生负弯矩的梁右端起至1／4l范围内，其弯曲曲率呈缓慢状态。
用本发明方法使预应力复合梁成为连续梁的其他优点是可以将梁分割制作。即，通过将复合梁形成连续梁，可以正负弯矩交点即弯矩为0处附近分割制作，这样可解决由跨度过长而带来的运输和处置上的困难，同时不有损力学上的安全性，可将迄今的荷支梁型复合梁的极限长度50米延长得更长。
图2A是连续梁结构中设置在两端的梁，在弯矩约为0处即距左侧端约0.75l(l为梁全长)处设连接部(1)。该连接部必须是便于紧固和撤卸的螺栓连接。图2B和图2C的工序同图1C和图1D的工序。图2D表示为了便于运输和处置，将加有预应力的连梁边跨用复合梁分割成2段的状态。在左侧段的下翼缘工浇筑的混凝土中施加与由静荷重和活荷载产生的应力相反的压应力，在右侧段的下翼缘上浇筑的混凝土中施加有张拉变形。该图2D所示梁的另一个可行的施工方法是只在正弯矩范围内施加预应力。分割段后，在负弯矩范围内浇筑混凝土。该工序也运用于不把右侧端作为固定端处理的制作方法。
图3A至图3D表示预应力复合梁的制作工序，它与图2A至图2D所示的连续梁边跨用预应力复合梁的制作过程相同，梁上有突出部3，该突出部3中含有可与预制板6连接的抗剪键(见图12)，除去连接部1和两端20cm范围处，整个I型钢梁被混凝土2包覆着。图3A中，在连续梁结构物或建筑结构物中为了加强与柱连接的强度，在梁右侧端约10％梁长1的范围内，在上下翼缘上由加强板加强。图3D中，为了便于复合梁的和处置，将梁人分割成2段。其中，在左侧段下翼缘上浇筑的混凝土内施加压应力，该压应力与静荷载和活荷载产生的应力相反，在上翼缘上浇筑的混凝土内施加或未施加张拉变形。在右侧段的上翼缘上浇筑的混凝土内施加了压应力，在下翼缘上浇筑的混凝土内施加或未施加张拉变形。
图4A至图4H表示把单跨预应图复合梁连成二跨的施工顺序和方法，该单跨梁是按照图1A至图1D或图2A至图2D的顺序制作成的预应力连续复合梁结构物的边跨用预应力复合梁。图4A表示在图1D或图2D中分离制作的部件在现场再次连接起来的预应力复合梁在支点上的连接状态。其中，另一个可行的方法是在部分上升的支点上把2个梁接成整体的方法。二个梁的连接一般用钢结构中的用螺栓连接或焊接。为了确保连接部的强度，可使用加强钢板。
图4B表示2个预应力复合梁在支点上成一整体而成为连续梁的状态。图4C表示在静荷载和活荷载产生的负弯矩范围内，即从中央支点处左右各1／4l范围内，在板和梁腹上浇筑了混凝土。图4D不同于图4C中的在负弯矩范围部分施工的方法，而是在图4B状态下，在整个第1、第2跨度内的板和梁腹上上同时浇筑了混凝土。这种方法的缺点是在活荷载产生的两跨弯矩范围内的板上追加了压应力，但是，在活荷载重影响比静荷载小的情况下，对于施工的迅速性和连续性是有利的。当然，在该工序中，也必须同时进行模梁的混凝土浇筑。支点上升作业可利用油压千斤点进行。
图4E、4F表示在2个预应力复合梁的连接部或全范围的板和梁腹上上浇筑混凝土，养护后而完成为整体时，使支点下降的状态。由静荷载和活荷载产生的负弯矩的最大值在中央支点处，在该中央支点处上翼缘浇筑的混凝中，施加能抵消负弯矩产生的拉应力的压应力。使已上升的支点部分地下降后，(图4G)，在两弯矩范围内的板和梁腹上浇筑了混凝土后，或者在支点上升状态中，在整个范围内的板和梁腹上同时浇筑了混凝后，连续预应力复合梁结构物呈中央部鼓出的曲线型结构物(图4H)。
通过上面的施工过程，2跨预应力复合梁完全成为一整体，由于在整个梁范围内施加了压预应力，该压应力能够大幅度地削减静荷载和活荷载产生的正负弯矩就引起的连续梁内的拉应力，就此能实现本发明目的。
图4F表示在连续梁全范围内的板和梁腹上浇筑了混凝土的状态，在自重作用下，预应力复合梁略呈水平状。如果这时使上升了的中央部支点仅仅部分地恢复，则连续预应力复合梁结构物就呈美观秀丽的曲线，用于桥梁时，则成为有利于桥高的曲线型复合梁桥。(见图4H)。
图8表示四跨预应力连续复合梁构造和静荷载弯矩图。图中，由于静荷载在各中跨的跨中弯矩显著减小，所以各中跨的跨长可以比边跨跨长增加约25％。三跨以上连续梁构造中的第一跨和最后一跨即边跨的制作工序与二跨连续梁的施加预应力的制作工序(见图1A至图1D)相同，而中跨用的预应力复合梁的制作工序与图1A至图1D的制作工序不同，这是由于大中跨两端部有负弯矩产生的缘故。
图5A至图5D表示三跨以上预应力连续复合梁构造中的各中跨梁制作工序。图5A表示三跨以上连续梁中梁两端的固定构造，该梁的中央部与静荷载和活荷载在各中跨梁上产生的正弯矩相应地向上弯曲着。该弯曲的曲线形态可通过反向地施加图5B所示荷载而得到。
两端固定的Ⅰ型钢梁的弯曲曲可由三次抛物方程表示，该方程如下当X≤0.625l时，y(x)＝ (σa11·ω)/(EIl) (-0.531x3+0.5x2l)
当X≥0.625l时，y(x)＝ (σall·ω)/(EIl) (0.5333x3-1.5lx2+1.25l2x-0.26l3)上述的抛物线方程是在梁的中央作用集中荷载而导出的，有时因静荷和活荷载的大小不同及连续梁跨数不同而有若干差异。
式中各符号意义与图1A就示I型钢梁的弯曲曲线的符号意义相同。
图5B表示在梁的中央，在弹性范围内施加2个集中荷载的状态。该二个集中荷载最好位于距梁的中点左右各1／6l处。
图5C表示通过施加2个集中荷载P而呈水平状的I型钢梁，在该I型钢梁的下翼缘上浇筑并养护混凝土的状态。该工序中，可仅在两正弯矩范围内浇筑混凝土。在负弯矩范围内，等撤去荷载P以后浇筑混凝土。将两端不作为固定端设置的制作方法中，在静荷产生的载弯矩约为0处设支点，只在正弯矩范围内的I型钢梁的下翼缘上施加压预应力。图5D是在混凝土养护后，撤出2个荷重P，在正弯矩范围的混凝土中施加压应力，在负弯矩范围施加或未施加张拉变形状态的预应力复合梁。图6A、6B、6C、与图5A至图5D的制作工序相同，为了便于运输和处置，在静荷产生的弯矩约为0处即距两端约0.3l(梁全长1.25l的约1／4)处设有连接部1。该工序中的另一个可行的施工方法是只在中段梁的下翼缘上浇筑混凝土，将压预应力施加于混凝土中，分割后在左右段梁的下翼缘上浇筑混凝土，可防止混凝土的张拉变形。这也可适用于将两端不作为固定端处理的施制作方法。
图6D是成为预应力复合梁的分割成三段的状态。
这时，在两边段梁的下翼缘混凝土中施加张拉变形或者应力0的状态。在中段梁的下翼缘上施加压应力，该压应力与静荷载和活荷载产生的应力相反。
图7A至图7D表示与图6A至图6D相同的连续梁结构物中的各中跨用预应力复合梁的分割制作工序。梁上有混凝土突出部3，该突出部中含有可与预制板6连接的抗剪键4，除了连接部1和两端20cm范围处，整个型钢梁由混凝土2包覆着。
图7A中，在连续梁结构物或建筑结构物中，为了加强与柱的连接强度，在I型钢梁两端约0.1l范围内，在上下翼缘用加强板加强。该工序中的另一种可行的施工是在分段梁连接状态下，仅向混凝土施加压应力，受拉应力的部分在分割后浇筑混凝土。该工序中也可适用于不把两端作为固定端处理的制作方法。
下面，参照图9A至图9E和图10A至图10E，详细说明四跨预应力连续复合梁结构物的施工过程。将边跨预应力复合梁IAB(见图1D)和中跨预应力复合梁IBC(见图5)D在支点B处连接整体后，在材料的弹性范围内使支点B上升或部分地上升的状态下连接成为一整体。下面的过程有二种可行的方法，第一种方法是(图9A至图9E)在负弯矩范围内原支点B左右各约0.35l和0.4l长度内(见图9B，9C，9D)浇筑板和梁腹或横梁混凝土，养护后(图9B)使支点B恢复原状或部分地恢复原位。这样，在负弯矩范围内的支点B附近的板上施加了压应力。然后在边跨IAB的正弯矩范围内浇筑板和梁腹或横梁混凝土，即完成了左边跨的施工。按上述方法C支点、D支点……的顺序完成预应力连续梁的施工(图9D)。
第二种方法是(图10A至图10E)，在材料弹性限度内使支点B上升后，在支点B左侧的第1跨全部范围和支点B右侧约0.4l(图10B)范围内浇筑板和梁腹或横梁混凝土，养护后使B点恢复原位或部分地恢复原位。这样，在第1跨整个范围内和支点B附近的负弯矩范围内的混凝土中施加了压应力。接着，将第3跨预应力复合梁ICD和第2跨预应力复合梁IBC在水平或部分上升的状态连接成整体后，使支点C在弹性范围内上升，在第2跨全长范围和支点C右侧约0.4l长度内浇筑板和梁腹或横梁混凝土(图10C)。按上述施工方法和顺序完成支点D。该过程中，第3跨和第4跨的板、梁腹及横梁的混凝土浇筑可以同时进行，从而完成四跨预应力连续复合梁结构物的施工(图10E)。上述的第2种方法可适用于活荷载影响比静荷载影响小的情形，是能保证施工的迅速性和连续性的较好方法。四跨以上的连续梁结构物也可按上述的1种施工顺序进行施工。
图12是图3A至图3D和图7A至图7D所示用于组装预制板的预应力复合梁与预制板的组装状态断面图。板6设置在梁的连接翼缘9上，从上部向抗剪键沟槽5内浇注砂浆形成抗剪键4，从而梁和板的上下成为一整体位移。车辆通行时如发生如制动力那样的水平力时，由于沿梁长度方向以一定间隔设置了抗剪键，所以预应力复合梁和预制板可整体地水平位移。如图12所示，梁和板形成整体后，在板上铺设防水砂浆或沥青混凝土后就完成了施工。
图13是图3A至图3D和图7A至图7D所示的用于组装预制板用的预应力复合梁与预制板组装状态的立体图。在预制板的全部侧面上有抗剪键沟槽5，在板的全部边缘和纵方向中央横向有增加强度用的加强梁14。往预制板两端横向设置的括剪键沟槽内浇注砂浆，而形成抗剪键，该抗剪键在板的连接部，使二板的上下成为一整体变形。
图14是适用于高层建筑的一个实施例，表示H型钢柱与预应力复合梁的连接状态。为了与柱连接，在梁的端部焊接了加强板11。如图14所示，将柱与本发明的预应复合梁在现场连接后，在梁与梁之间设置预制板，往抗剪键沟槽内浇注砂浆即可完成，省去了设置横板、在板上浇筑混凝土及用混凝土包覆梁等麻烦的工序。柱和梁间的接缝在用混凝土包覆柱的工序中即可完成。
权利要求
1.一种预应力连续复合梁结构物的施工方法，是把制作成单跨的预应力复合梁连接成支点A的弯矩MA为0、支点B的弯矩MB为负弯矩、支点C的弯矩MC为负弯矩、……最末支点N的弯矩MN为0的预应力连续复合梁结构物(见图8A)，其特征在于，在支点B、C、D……位置处，把下端施加压应力的混凝土的浇筑形态互不相同的二种预应力合成Ⅰ型梁ⅠAB和ⅠBC……(或ⅠCD，ⅠDE……)依次在水平或部分上升的支点上连成整体，把连成整体的ⅠAB+ⅠBC(或ⅠBC+ⅠCD……)以水平或部分上升的状态配置在支点A、B、C……上后，依次将各中间支点B、C、D……相对于其左右相邻支点在材料弹性限度内上升，然后在上升支点左右两侧的由均布荷载产生的负弯矩范围内，在Ⅰ型梁的上翼缘上浇筑上板混凝土以及浇筑梁腹或横梁混凝土，养护后使上升的支点完全或部分地恢复原位，这样，便在负弯矩范围内的板内施加压预应力，然后，在弯矩范围以外的正弯矩范围内，浇筑Ⅰ型梁的顶板混凝土、梁腹混凝土或横梁混凝土而完成第1跨，下面用同一方法依次施工第2、3……跨。
2.一种预应力连续复合梁连接成支点A的弯矩MA为0、支点B的弯矩MB为负弯矩、支点C的弯矩为负弯矩、最未支点N的弯矩MN为0的预应力连续复合梁结构物，其特征在于，在支点B、C、D……位置处，把下端施加压应力的混凝土的浇筑形态互不相同的二种预应力复合I型梁IAB和IBC……(或ICD，IDE……)依次在水平或部分上升的支点上连成整体，把连成整体的IAB＋IBC(或IBC＋IED)水平地配置在支点A、B、C……上后，依次将各中间支点B、C、D……相对于其左右相邻支点上升，然后在上升支点的左侧全跨和右侧约0.41范围内，浇筑板、梁腹或横梁混凝土，养护后使上升的支点完全地或部分地恢复原位，这样，压应力便施加在浇筑的板混凝土中，然后在剩下的范围内也浇筑板、梁腹和横梁混凝土而完成第1跨，下面用同样方法依次施工第2、3…跨。
3.一种预应力复合梁，其一个支点A的弯矩为0，另一支点B的弯矩为负弯矩，用于预应力连续复合梁结构物的边跨，其特征在于，在I型钢梁的下端浇筑混凝土，该I型钢梁为满足下式的抛物形状，抛物线顶点为距A支点沿梁长1方向的约3／8l处，以支点A到3／8l处，曲线上升，从3／8到B支点曲线下降，边跨预应力复合梁IAB的抛物成方程如下当XO≤0.3l时，y(x)＝ (σau·ω)/(EIl) (-0.581x3+0.228xl3)当X≥0.3时，y(x)＝ (σau·ω)/(EIl) (0.454X3-0.936lX2+0.51l2X-0.028l3)在上述方程中，X～距I型钢梁右侧端的任意点距离。Y～距I型钢梁左侧端的任意点X的向上变形量;l～预应力连续复合梁结构物的边跨用I型钢梁的梁长。δall～钢材的容许应力，为屈伏应力δY的80～90％。E～钢材的弹性系数，为21000kg／cm2I～I型钢梁的断面系数。(上式抛物线的顶点在距梁左端约3／8l处，有时因静荷载和活荷载的大小及连续梁的跨数而有此变化)
4.一种预应力复合梁，其一个支点B的弯矩为负弯矩，另一个支点C的弯矩也是负弯矩，用于预应力连续复合梁结构物的各中间跨，其特征在于，在I型钢梁的下端浇筑混凝土，该梁与材料弹性限度内的均布荷载引起的下垂曲线呈相反形态，为满足下式的抛物线状，该抛物线是从支点B沿梁长(1.25l)方向上升，到中间位置时即为抛物顶点，顶点两侧为对称的曲线，中间跨预应力复合梁IBC的抛物成方程如下当X≤0.625l时，y(x)＝ (σall·ω)/(EIl) (-0.531x3+0.5x2l)当X≥0.625l时，y(x)＝ (σa11·ω)/(EIl) (0.5333x3-1.5lx2+1.25l2x-0.26l3)(上述抛物线方程是在两端为固定，中间作用集中荷载情形下导之的，有时根据静荷载、活荷载的大小等及连续梁的跨数而有些变化)。
5.一种预应力连续复合梁的分段制作方法，其特征在于，为了便于运输和处置，在预应力连续复合梁单元结构中，在活荷载或静荷载产生的弯矩略等于0处或者以承受弯矩少的断面作为分割面，将梁分成2个以上的梁段，在分割面形成连接部，在整个梁施加预应力。
6.如权利要求5记载的预应力连续复合梁的分段制作方法，其特征在于，为了便于运输和处置，在由活荷载和静荷载产生的弯矩约为0的支点、即距梁左侧端约0.75倍梁长1处设置分割面及易固定和拆卸的螺栓连接部1并施加预应力后，分成2段。
7.如权利要求5记载的预应力连续复合梁的分段制作方法，其特征在于，在中跨梁上由活荷载及静荷载产生的弯矩约为0的支点、即距梁两端约0.3l处，设置分割面及易固定和拆卸的螺栓连接部1并施加预应力后，为便于运输和处置，分成三个梁段。
8.一种用于组装预制板的预应力合成梁，该梁为设置在连续梁的左右边跨的I型复合梁，其特征在于该梁的混凝土中施加预应力，梁上有带抗剪键沟槽5的突出部3，该梁与连续梁的边跨梁在均布荷载作用下出现的下垂曲线呈相反形态，为三次抛物成形，该抛物线顶点在距连续梁端支点约3／8l处，梁上设有分割面l或无分割面。
9.一种预应力复合梁，为设置在连续梁中跨或连接在建筑物柱与柱之间I型复梁，其特征在于，梁的混凝土中施加预应力，梁上有带抗剪键沟槽的突出部，该梁与连续梁的中跨梁在均布荷载下出现的下垂曲线呈相反形态，为顶点在梁中央的三次抛物成形，梁上设有分割面1或无分割面。
10.一种组装施工方法，其特征在于，在能承受静荷载和活荷载的预应力I型复合梁上设有带抗剪键沟槽的突出部，在板的整个侧两上设有抗剪键沟槽5，在板的整个范围和纵向中间有横向的加强梁，该预制板通过在抗剪键沟槽内浇注砂浆而与上述复合梁连成为一整体。
全文摘要
本发明涉及用于连续梁的预应力复合梁及用该复合梁组装成预应力连续复合梁结构物的施工方法。本方法可取消以往预应力复合梁结构物施工中必需的膨胀接头，因此可避免由膨胀接头引起的结构上、功能上的诸多缺陷，同时可加长预应力复合梁的长度。本方法中，梁与连续梁结构中出现的下垂曲线呈相反形态，在施加预弯荷载状态下，在钢梁翼缘上浇筑混凝土，养护后撤去荷载，制成预应力复合梁。
文档编号E04C3/26GK1099086SQ9410528
公开日1995年2月22日 申请日期1994年4月1日 优先权日1993年4月1日
发明者丘民世 申请人:大能产业株式会社, 大能建设株式会社, 丘民世