专利名称：施加预应力的方法以及应用该方法的连接装置和预应力混凝土梁的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种施加预应力以便增加用于梁或桁的抵抗弯矩的结构构件的承重能力的方法，具体地，涉及一种根据被降低的高度和增加的施加预应力的量在受拉区中施加压缩预应力和在结构构件的受压区中施加拉伸预应力的方法，以及用于其中的锚定装置。
背景技术：
一般而言，对于各种建筑物，通常将结构钢和混凝土用作抵抗弯矩的结构构件。混凝土被最广泛地使用，因为它便宜且易于以各种形状形成，并且它提供了免受振动的保护。混凝土具有很大的抗压强度，但抗拉强度很小。因此，受到既产生压缩又产生拉伸挠曲的建筑物需要与拉伸相关的加强件。为此，设计钢筋混凝土梁，使得钢筋条抵抗受拉区中的拉伸，而与混凝土或预应力混凝土梁(在下文中，称为“PSC梁”)的强度无关，从而由于在受拉区中预先施加的压缩预应力，使得受拉区中的混凝土得到有效利用。
由于大多数PSC建筑物以及PSC梁使用由高强度钢筋制成的受拉构件，所以它们具有与通常使用的钢相似的弹性系数，但其强度比通常使用的钢大四到六倍，因而，它们非常适合于与混凝土结合使用。由于受拉构件具有相对弹性系数的高强度，即具有非常高的伸长比，所以将伴随非常大的变形以便最大程度地利用强度。因此，受拉构件不适合被直接应用于建筑物和支撑动载荷。然而，如果将受拉构件用作用于向混凝土施加预应力的材料，则它是非常有用的且具有下列优点，即由于长期的塑性变形如干燥收缩或混凝土的蠕变，内部应力损失最小。即，当在受拉构件以很大的变形量变形且具有拉伸应力的情况下将受拉构件埋置到受拉区中时，压力作为反作用力被施加到混凝土。施加到混凝土的压缩预应力使得处于受拉区中的混凝土受到拉伸载荷，从而增加支撑刚性。
同时，已经根据市场环境的变化不断作出将PSC梁用于低层建筑物和大跨距的尝试。据此，在混凝土的受拉区中仅施加压缩预应力有时是不够的。为了减小由于载荷如建筑物本身的重量或外力而在受拉区中产生的应力的变化量，尝试通过将受压区减到最小和使受拉区达到最大，在更接近受拉区的位置设计一中性轴，该中性轴是受压区和受拉区之间的边界面。然而，因为在受压区中施加了过大的压缩应力，所以这种设计引起了一些问题。另外，当根据构造的所有阶段上的载荷的增加执行重复预加应力时引起了类似的问题。关于使用受拉构件的预加应力方法，在受拉区中施加受压区是相对容易的，而在压缩预应力中施加拉伸预应力相对是非常困难的。而且，能通过增大偏心距，与偏心方向相反地将少量的拉力施加到受压区中的混凝土，但有最大偏心距的限制，其中偏心距为横截面中心和受拉构件之间的距离。即，如图6中所示，示出了根据受拉构件锚定的地方施加到结构构件的力并示出了弯矩图，施加到结构构件的力根据如何布置受拉构件和受拉构件所处位置而变化。具体地，施加到特定横截面的弯矩根据横截面中受拉构件的位置和拉力的大小而变化。
这里，通过用拉力乘偏心距(即受拉构件和横截面中性轴之间的距离)获得弯矩的大小。因此，为了增大偏心距，应该增高构件，即，应该增加高度。然而，为了在一定程度上维持该高度，要增加受拉构件的拉力。在这种情况下，弯矩增大，但比所需压力更大的压力被施加到构件，引起构件的受压区首先被破坏的问题。
如上所述，在结构构件的受拉区中施加压缩预应力具有限制，这是因为仅仅能获得补偿抗拉强度不足的效果，因而在通过利用预加应力设计横截面的效率方面具有限制。因此，为了支撑非常大的外力，必需不但通过施加偏心压力而且通过用受压构件和受拉构件在结构构件的横截面中同时施加压力和拉力，沿与外力产生的弯矩相反的方向向结构构件的横截面预施加(即，预先施加)一个弯矩。
在题目为“推动和锚定压缩PC钢杆的方法”的日本专利公开公告No.10-220009中公开了通过使用受压构件在结构构件的受压区中施加拉伸预应力的技术。即，如图7中所示，方法如下埋置由钢制成的模子以穿透PSC梁的上部，PSC梁的上部是受压区，以便将压力施加到高强度的受压构件，然后在PSC梁的两端附近在上表面处形成切除部，然后将受压构件13锚定到钢模子，以及依靠在两侧形成的压缩千斤顶30将受压构件13推到由钢制成的模子中。另外，如果预加应力过程完成，则用水泥浆填充套管和受压构件之间的空间和用混凝土或灰浆填充切除部。
即，通过预先拉紧受拉构件12和随后锚定受拉构件，将压缩预应力施加到PSC梁的下部，该下部是受到由弯矩产生的挠曲的结构构件10，以及通过将经过锚定切除部32的受压构件13设置到受压构件13不达到工作切除部31的位置，将拉伸预应力施加到PSC梁的上部。另外，通过将压缩千斤顶30放到工作切除部31中，在后部混凝土的支撑部推入受压构件13，然后通过拧紧锚定切除部32处的固定螺栓固定受压的受压构件13。由于受压构件13的端部置于工作切除部31和锚定切除部32之间的混凝土中，所以通过插入单独的钢条间接地施加力。
然而，这种技术不仅具有低的构造性和经济性，而且具有技术限制，即，局部应力集中在施加压缩千斤顶的反作用力的部分上和锚定受压构件的部分上。一般而言，局部应力集中在受拉构件的锚定部分上但主要产生压缩应力，因此合适的加强件可以解决这个问题。然而，获得合适的加强件以完全防止裂缝是非常困难的，这是因为当锚定受压构件时会产生拉伸应力。
另外，还由于必须在PSC梁的上表面进行工作而引起问题。根据有效设计横截面的趋势，将用于预加应力的高强度材料设计成经受住更大的静载荷，而将混凝土设计成支撑和经受住活载荷(live loads)，这需要可防止由弯矩引起的振动或挠曲的刚性性质。为了实现这些目标，应该在除了PSC梁本身的重量之外在另外产生诸如板层(slab)的静载荷之后执行预加应力过程。然而，在传统技术中，如果构造板层，则由于没有提供用于预加应力过程的足够的工作区域，所以进行预加应力的工作是非常困难的。
另外，由于拉紧受拉构件的工作和压缩受压构件的过程是单独进行的，所以过程是复杂的，根据构造的每个阶段需要进行分析，设计受拉构件和受压构件各自的锚定部分，且该过程分别需要拉伸千斤顶和压缩千斤顶。
发明内容
因而，本发明的目的是提供一种施加预应力的方法和提供一种应用该方法的装置，通过同时执行受拉构件的拉伸和受压构件的压缩，该装置能通过简单的拉紧过程，在不向受到挠曲的结构构件施加轴向力的情况下沿与载荷相反的方向施加挠曲。
本发明的另一个目的是使得当通过锚定装置连接的受压构件和受拉构件接收彼此的反作用力时，不必向结构构件提供锚定部分的单独加强件。
为了实现上述目标，提供了一种施加预应力的方法，包括在结构构件的受拉区中沿其纵向方向设置受拉构件以使得受拉构件不连到结构构件上且使受拉构件暴露于结构构件的端部；在结构构件的受压区中沿其纵向方向设置受压构件以使得受压构件不连到结构构件；将用于使受压构件与受拉构件相连的锚定装置固定地安装在受压构件，和拉紧穿过锚定装置的受拉构件，其中与受拉构件的拉力相反的反作用力作为压力通过锚定装置施加到受压构件，使得同时向受拉构件施加拉力和向受压构件施加压力。即，在不受受拉构件和受压构件的锚定位置影响的情况下，根据受拉构件和受压构件的布置，结构构件在中心接收向上力和在端部接收向下力。这时，将形成受压构件和受拉构件能被锚定于其上的锚定装置，且在锚定装置中，从受拉构件和受压构件产生的力相对它们本身平衡。
这里，优选地，该方法还包括通过预先安排的与受拉构件、受压构件和结构构件之间的空间相连且暴露于外部的灌浆软管注射灌浆材料，使灌浆材料变硬，和然后在变硬步骤后释放锚定装置，以使得能反复应用该锚定装置。
同时，本发明提供了一种用来向设有受拉构件和受压构件的结构构件施加预应力的锚定装置，包括具有第一孔和第二孔的主体，成束的受拉构件穿过第一孔，第二孔形成在受拉构件的第一孔的两侧，受压构件穿过第二孔；固定螺栓，用于将穿过主体的受压构件固定在主体的前部和后部；具有多个第三孔且靠近第一孔的锚定板，受拉构件能一根接一根地穿过第三孔；用于在拉紧受拉构件后将受拉构件锚定到锚定板的第三孔的楔状物(wedge)，其中反作用力在受拉构件的拉紧过程中传递到锚定板和主体，和传递的反作用力通过固定螺栓传递到受压构件，从而施加压力。通过这样的方式，没有向结构构件施加轴向力，根据受压构件和受拉构件的布置产生挠曲，结构构件不需要用于锚定受拉构件和受压构件的单独加强件，且能通过一个拉紧过程向结构构件施加很大的弯矩。
另外，为了实现上述目标，还提供了一种预应力混凝土梁，包括混凝土；受压构件，其借助于套管沿纵向方向埋入所述混凝土的上部中使得受压构件不连到结构构件上；沿纵向方向埋入所述混凝土下部中的具有弯曲部分的受拉构件，其中心面向上；用于将受拉构件和受压构件固定在所述混凝土的端部的锚定装置，其中受拉构件穿过锚定装置且暴露于外部，受压构件固定到锚定装置，且通过拉受拉构件，通过锚定装置向受压构件施加压力。
另外，如果将在拉伸方面具有弱点的材料如混凝土用于结构构件的材料，则在沿着与由载荷引起的挠曲相反的方向施加预应力时，其中所述载荷例如是结构构件的重量或施加到其上的外力，能通过一起使用常规的预加应力方法，通过施加预应力增强这种在拉伸方面具有弱点的材料的强度。
图1示出当通过本发明的方法拉紧受拉构件时施加到结构构件的力和与该力相应的弯矩图；图2示出在受压构件的一端连到结构构件上的情况下当为了连续性而拉紧受拉构件时施加到结构构件的力和由该力引起的弯矩图；图3是前视图，示出根据本发明一个实施例的预应力混凝土梁；图4是图3的侧视图；图5以不同的方向示出用于锚定受拉构件的固定到受压构件的锚定装置的一个实施例；图6示出根据常规的预加应力方法根据受拉构件的锚定位置而施加到结构构件的力和弯矩图；图7示出用于施加拉伸预应力的常规构造；和图8示出在根据常规预加应力方法和本发明一个实施例在结构构件上引起的应力之间的比较。
具体实施例方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。
如图1到4中所示，根据本发明一个实施例的施加预应力的方法包括在结构构件10下部将具有向下弯曲部分的受拉构件12沉入套管11中，结构构件10的下部即沿结构构件10纵向方向的受拉区，和设置受拉构件12使其不连到结构构件10上，和同时使受拉构件12暴露于结构构件10的端部；在结构构件10的上部将受压构件13沉入套管11中，结构构件10的上部即沿结构构件10纵向方向的受压区，和设置受压构件13使其不连到结构构件10上，并同时使受压构件13暴露于结构构件10的端部；在受压构件13固定地安装用于使受拉构件12与受压构件13相连的锚定装置20，并拉紧穿过锚定装置20的受拉构件12；以及通过预先安排的与受拉构件12、受压构件13和结构构件10之间的空间相连且暴露于外部的灌浆软管注射灌浆材料，使灌浆材料变硬，然后松开锚定装置20。
这里，受拉构件12和受压构件13由高强度材料制成，它们被降低到套管11中且固定在结构构件10内部，使得受拉构件12和受压构件13能施加拉力和压力，且不连到结构构件10上。
锚定装置20暴露于受到挠曲的结构构件10的端部，且充当受拉构件12和受压构件13的锚定装置。由受拉构件12和受压构件13施加到锚定装置20的力是平衡的。通过固定装置如固定螺栓21将暴露于端部的受压构件13牢固地固定到锚定装置20。至于受拉构件12，使用若干粗得可被弯曲的受拉构件的金属丝以允许各种布置。受拉构件12一个接一个地穿过锚定装置20和穿过在锚定板22中制出的孔。通过一般的拉紧装置拉紧穿过锚定板22的受拉构件12以预加应力，以及用楔状物23将穿过锚定板22的受拉构件12锚定到锚定板22。
由于拉紧装置支撑锚定板22且拉紧受拉构件12，所以与拉力相反的反作用力通过锚定装置20和固定螺栓21传递到受压构件13，且与施加到受拉构件的拉力相等的压力作用在受压构件13上。在拉紧过程中，受压构件在长度上变得更短，因而锚定装置优选地安装成与结构构件充分地分开。可以另外根据载荷的增加执行拉紧过程。在完成最后的拉紧过程之后，通过灌浆软管24注射灌浆材料，从而使受压构件和受拉构件连到结构构件上。
图1表示当根据本发明拉紧受拉构件时施加到结构构件的力和与该力相应的弯矩图。受压构件13和受拉构件12设置成不连到受到挠曲的结构构件10，两者暴露于端部，且以平衡状态锚定到锚定装置20。尽管使用隔离件防止纵弯曲(bucking)或通过另一方法以某种间隔获得支撑条件，但不能允许布置的自由度，这是因为受压构件13应该能抵抗最小的挠曲。因而，优选地，受压构件13几乎布置在一条直线上。控制受拉构件12的布置便于控制施加到相应横截面上的弯矩。
受拉构件12在最大弯矩点经过最下部且被设置成在其端部与受压构件13平行。另外，施加到受拉构件12的拉力和作为与拉力相反的反作用力在锚定装置20施加到受压构件13的压力是平衡的。这时，将受压构件13固定到锚定装置20并具有间隙来使受压构件13变形是有效的。与仅仅使用受拉构件的常规预加应力方法不同，对结构构件10引起弯矩的偏心距由受压构件13和受拉构件12之间的距离确定，与结构构件的中性轴无关。根据偏心距的变化率确定施加到结构构件的向上或向下力。结果，通过预加应力施加到结构构件的弯矩与偏心距的大小成比例，且当受压构件13完全布置在一条直线上时，受拉构件12的布置与弯矩的布置相同。
同时，为了使受到挠曲的结构构件在两个跨距上连续或整体地形成结构构件与支柱，需要施加预应力以使得连续的部分能抵抗由载荷引起的负弯矩。图2示出了在受压构件的一端连到结构构件上的情况下当为了连续性而拉紧受拉构件时施加到结构构件的力和由该力引起的弯矩图。在图2中示出了在两个跨距上连续的结构构件的一个跨距，和预应力筋(tendon)基于连续点(图2中的右端)具有对称的布置。
这种连续预应力梁的实施包括布置多个梁，其中具有U形弯曲部分的被埋入的套管暴露于梁的两端，然后沿连续的线摆放梁并连接露出的套管；通过在梁的连接部放置混凝土使梁连续，然后将受拉构件的钢丝插入被连续地埋入多个梁的套管中；以及拉紧受拉构件。即，由于具有U形弯曲部分的受拉构件被埋入预应力梁中并受到拉力，所以受拉构件的弯曲部分将压力施加到预应力梁的连接部，从而实现较高强度的连接部。
更具体地，以连续结构连续地设置受拉构件12。将受压构件13设置到它们与连续点分开某个距离的点，且它们的端部连到结构构件10上。根据结构构件的材料和形状，可以有各种将受压构件连到或锚定到结构构件的方法。然而，在PSC梁的情况下，能在将被连到混凝土的受压构件13的端部暴露有某个长度以便不被套管包围的情况下通过放置混凝土容易地将受压构件13连到结构构件。在这种情况下，如果通过锚定装置20支撑暴露于端部的受拉构件12并将受拉构件12拉紧，则结构构件经受弯矩且同时在与跨距的中心相对的连续点附近受到压力。受压构件13和受拉构件12之间的距离在跨距的中心是偏心的。然而，在没有受压构件的连续点附近，在如图中虚线所示的横截面中心和受拉构件12之间的距离是偏心的且受拉构件在横截面中心上方经过。因而，出现与跨距中心的弯矩相反的弯矩。
能将根据本发明一个实施例的预加应力方法正确地应用于具有相似的抵抗拉伸和压缩的强度的材料和被最广泛地用于预应力梁的混凝土。因而，更有效地是，当将上述方法应用于预应力混凝土梁时，也应用仅仅使用受拉构件的常规预加应力方法以便补偿在拉伸方面具有弱点的材料的性质。特别地，在用于经受巨大活载荷如交通载荷以及建筑物自身重量的桥的柔性构件中，无论结构构件经受什么载荷，结构构件的上部和下部翼缘的应力都不应该超过允许的拉伸应力。因而，除了与一受拉构件相配的受压构件之外的另一个受拉构件仅仅是施加弯矩所需的。图3和4表示在本发明一个实施例中提出的预应力混凝土梁的前视图和侧视图。受压构件13被埋入PSC梁10的上部中，受拉构件12被埋入PSC梁10的下部中。一些受压构件13和受拉构件12借助于套管安装成不连到PSC梁10，而暴露于PSC梁10的端部且通过锚定装置20彼此相连。不与受压构件相连的其它受拉构件在通过预先拉紧方法拉紧的情况下连到PSC梁，或在不连到PSC梁的情况下借助于套管被埋入，穿过安装在PSC梁端部的普通锚定装置33且暴露于外部以便能通过后加拉力的方法拉紧受拉构件。
当结构构件的材料像混凝土那样在拉伸方面具有弱点时，优选地通过使受拉构件的拉力大于受压构件的压力来更大地实现压缩预加应力。
在下文中，将描述关于本发明一个实施例的工作原理。
根据本发明的预加应力方法，将受压构件和高强度的受拉构件均用于预加应力构件。由于在结构构件端部的彼此的复原力，受压构件和受拉构件受到压力和拉力。假设结构构件水平放置以接收垂直载荷，则结构构件根据受压构件和受拉构件的布置受到向上或向下力，但没有受到轴向力，结果，在结构构件的特定截面上产生了通过用预应力乘受压构件与受拉构件之间的距离而获得的弯矩。由于产生的弯矩的符号与结构构件由于经受载荷的弯矩的符号相反，所以结构构件关于载荷的承重能力增加。
在以前可采用的仅仅使用受拉构件的预加应力方法中，与拉力的大小相比，能施加的弯矩小，这是因为通过利用横截面中性轴与受拉构件之间的偏心距来施加弯矩。另外，受拉构件的锚定力(anchorage)充当结构构件的整个截面的平均压力。即，能将所需的压力施加到由于载荷而经受拉伸的部分，但控制由于载荷而经受压缩的部分处的拉伸是困难的。最重要的是在结构构件使用在拉伸方面具有弱点的材料如混凝土的情况下，向经受拉伸应力的部分施加压缩预应力。然而，如果根据细长设计的趋势，结构构件的横截面变得较小和使用更多的受拉构件，则结构构件的破坏受到压力的影响。
同时，对于将拉伸应力施加到支承由载荷产生的过大压缩应力的部分，已经研制出和使用了施加拉伸预应力的方法，其中将受压构件安装在PSC梁的上部。然而，向受压构件施加压力是不便的，且向其施加压缩千斤顶反作用力的部分和将受压构件锚定到其上的部分是加强件所需的。另外，因为分别进行拉紧受拉构件的过程和压缩受压构件的过程，所以构造阶段增加，导致低效率。同样，如果载荷逐步增加，则根据载荷的增加施加预加应力是非常困难的。最后，如果构造板层，则不能再进行预加应力工作，这是因为该过程应该在结构构件的上部进行。然而，根据本发明的预加应力方法能通过一个拉紧过程同时施加压力和拉力，因为在结构构件的端部进行该过程，能与载荷的分阶段施加相对应地执行预加应力，且不需要用于锚定受拉构件和受压构件的加强过程。
另外，由于在施加预应力和制造抵抗挠曲的结构构件中使用最广泛的混凝土具有很大的抗压强度，但抗拉强度很小，所以应该另外施加一些压缩预应力以补偿PSC梁中弱的抗拉强度。即，非常理想的是，PSC梁受到由载荷引起的挠曲和通过根据本发明一个实施例的使用锚定装置的预加应力方法施加与所述挠曲相反的挠曲。然而，为了使结构构件平稳地经受住可变的活载荷，需要施加预定的轴向载荷以使得在拉伸方面具有弱点的混凝土在一定程度上处于压缩中。因而，被提供的是一个PSC梁，其中除了与受压构件相配的受拉构件之外还安装了另一个受拉构件。
图8示出了当通过仅仅使用受拉构件只将压力施加到结构构件时和当通过使用受压构件将压力和拉力都施加到结构构件时，在结构构件中产生的预应力。图8中上面的图表示当施加仅仅使用受拉构件的预加应力时在施加结构构件正弯矩的横截面上引起的应力，图8中下面的图表示当通过将受压构件设置在结构构件的上部和将受拉构件设置在结构构件的下部来施加预加应力时在结构构件的横截面上引起的应力。
在图8中上面的图中，与受拉构件的拉力相等的压力施加到结构构件的横截面，且力的合力的位置是受拉构件经过的位置。力是偏心的，因而向结构构件施加压力和弯矩。结果，在下部施加高压缩应力，在小偏心距的情况下向上部施加低拉伸应力，在大偏心距的情况下向上部施加高拉伸应力。如果受压构件的压力与受拉构件的拉力相同，则向下部受拉构件所在的结构构件横截面施加压力，且向上部受压构件所在的结构构件横截面施加拉力。两个力彼此抵消，由此不向结构构件施加轴向力。但由于弯矩施加位置之间的差别而仅仅施加弯矩，使得能将预应力施加得与由载荷产生的弯矩正好相反。
如目前为止所述的，本发明通过简单且容易的过程实现了最佳预应力的施加，以使得结构构件能抵抗挠曲。
同时，在本发明中，能通过一个拉紧过程同时向受压构件和受拉构件施加力，且能根据载荷的进程施加另外的预应力。另外，由于受压构件和受拉构件之间的距离是偏心的，所以能以很小的力施加很大的弯矩。由于没有向结构构件施加沿轴向方向的载荷，所以能通过自由地增加预应力实现响应非常大的载荷的能力。另外，结构构件的设计和制造是方便的，因为不需要用于应力集中的锚定部的设计。
另外，当将本发明与仅仅使用受拉构件的常规预加应力方法共同应用于桥的PSC梁时，能构造出具有低高度和长跨距的经济且漂亮的桥。
在本发明的一个实施例中，一个受拉构件12与两个受压构件13相配，但根据结构构件的形状和宽度，也可以是多个受拉构件12与多个受压构件13相配。
对于本领域技术人员来说很明显，在不背离本发明精神或范围的情况下在本发明中能作出各种变型和变化，因而，本发明覆盖本发明的变型和变化以及它们的等同方案，它们都在所附权利要求的范围内。
权利要求
1.一种为了增加用于抵抗弯矩的结构构件的承载能力而施加预应力的方法，包括在所述结构构件的受拉区中沿该结构构件的纵向方向设置一个或多个受拉构件使得该受拉构件不连到所述结构构件上，且使所述受拉构件暴露于所述结构构件的端部；在所述结构构件的受压区中沿该结构构件的纵向方向设置一个或多个受压构件使得该受压构件不连到所述结构构件上；将用于使所述受压构件与所述受拉构件相连的锚定装置固定地安装在该受压构件，并拉紧所述受拉构件使其穿过所述锚定装置，其中与所述受拉构件的拉力相反的反作用力作为压力通过所述锚定装置施加到所述受压构件，使得同时向所述受拉构件施加拉力和向所述受压构件施加压力。
2.如权利要求1所述的方法，其中还包括通过预先设置的与所述受拉构件、受压构件和结构构件之间的空间相连且暴露于外部的灌浆软管注射灌浆材料，使所述灌浆材料变硬，然后在变硬步骤后松开所述锚定装置。
3.一种用来向设有受拉构件和受压构件的结构构件施加预应力的锚定装置，包括具有第一孔和第二孔的主体，成束的受拉构件穿过所述第一孔，所述第二孔形成在所述受拉构件的第一孔的两侧，所述受压构件分别穿过所述第二孔；固定螺栓，用于将穿过所述主体的受压构件分别固定在所述主体的前部和后部；具有多个第三孔且靠近所述第一孔的锚定板，所述受拉构件中的每个金属丝能穿过所述第三孔；用于在拉紧所述受拉构件后将所述受拉构件锚定到所述第三孔的楔状物，其中反作用力在所述受拉构件的拉紧过程中传递到所述锚定板和主体，且所述反作用力通过所述固定螺栓传递到所述受压构件，从而向该受压构件施加压力。
4.一种预应力混凝土梁，包括混凝土；受压构件，其借助于套管沿纵向方向埋入所述混凝土的上部中使得所述受压构件不连到所述混凝土；沿纵向方向埋入所述混凝土的下部中的具有弯曲部分的受拉构件，该弯曲部分的中心面向上；用于将所述受拉构件和所述受压构件固定在所述混凝土的端部的锚定装置，其中所述受拉构件穿过所述锚定装置且暴露于外部，所述受压构件固定到所述锚定装置，且通过拉所述受拉构件，通过所述锚定装置向所述受压构件施加压力。
5.如权利要求4所述的预应力混凝土梁，其中所述受拉构件借助于套管埋入但不连到所述结构构件，且通过后加拉力的方法拉紧所述受拉构件。
6.如权利要求4所述的预应力混凝土梁，其中所述受拉构件有多个，一些受拉构件安装成穿过所述锚定装置，以及其它的受拉构件安装成与第二锚定板相连，该第二锚定板不同于所述锚定装置。
7.如权利要求4和6中任一项所述的预应力混凝土梁，其中为了安装与另一个预应力混凝土梁连续的预应力混凝土梁，经过所述混凝土上部的所述套管的一端不达到所述预应力混凝土梁的端部而是安装到一个位置为止，在该位置中，所述套管的端部与所述预应力混凝土梁的端部分开一个预定距离，且设置在所述套管内的受压构件从所述套管的一端露出与预定的长度一样的长度并被埋入所述混凝土中。
8.如权利要求7所述的预应力混凝土梁，其中包括使其中插入有所述受拉构件的所述套管暴露于所述混凝土的端部；在所述混凝土与另一个混凝土彼此相邻的情况下将暴露于该混凝土每端的每个套管连接起来；将混凝土放入所述混凝土与另一个混凝土彼此相邻的连接部中；以及将所述受拉构件插入被连接的套管中并拉紧所述受拉构件使得向不同混凝土之间的连接部施加压力。
全文摘要
一种方法，其通过后加拉力的方法向用于建筑物或桥的抵抗挠曲的结构构件如梁或桁施加预应力，以便不是通过向结构构件施加压力而是通过使结构构件挠曲来向抵抗挠曲的结构构件施加最佳预应力，和通过利用下列原理用小的拉力施加很大的弯矩，所述原理是，不是结构构件横截面中心与受拉构件之间的距离而是受压构件与受拉构件之间的距离是偏心的。用该方法，预应力混凝土梁包括在受拉构件通过套管没有连到结构构件上的情况下穿过受到挠曲的结构构件受拉区的高强度受拉构件；穿过受压区的受压构件；和用于连接受压构件和受拉构件的锚定装置，以便通过拉紧和锚定由锚定装置支撑的受拉构件使高强度受压构件而不是结构构件受到压力，该压力即拉力的反作用力。通过单独使用这种方法或与仅仅使用受拉构件的常规预加应力方法共同使用这种方法，能容易且正确地向受到挠曲的结构构件的临界截面施加受拉区中的压缩预应力和受压区中的拉伸预应力。
文档编号E04C3/20GK1918342SQ200580005030
公开日2007年2月21日 申请日期2005年1月5日 优先权日2004年1月5日
发明者宋宇燦 申请人:三现P.F株式会社, 宋宇燦