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。
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，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，且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，所述梁体的至少一个侧壁上沿纵 向设置有多个支模孔。按照本实用新型提供的一种先张法预应力钢筋轮预制梁还具有如下附属技术特征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。所述钢绞线的端部具有扩大头。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。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。[0010]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,或所述缺口的深度为200mm-400mm。所述梁体上的所有支模孔位于同一水平线上，所述支模孔为通孔或盲孔，所述支 模孔的直径为2cm-8cm，相邻所述支模孔之间的间距为80cm-200cm，所述支模孔的中心距 离所述梁体的顶面8cm-20cm。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。埋置于所述梁体内的型钢的端部为台阶形。所述下部钢绞线采用先张法施工埋设于所述梁体中，且所述下部钢绞线的数量为 3-18 根。所述缺口的根部埋设有梳状网片，所述网片弯折成形，并插入所述钢绞线之间的
空隙中。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 够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；其次，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，同时，还在梁体上设置了支模孔，而支模孔可将梁作为施工阶段的楼 板模架承重构件承受砼自重和施工载荷，省去了落地承重架；再次，梁体的端部成形有缺 口，该缺口为钢绞线弯曲时留出空间，由于钢绞线从梁体端部与外部构件的间隙很小，钢绞 线难以在间隙中弯曲，而设置缺口，使得钢绞线在缺口处弯曲，避免与柱钢筋直接接触无法 使预制梁准确就位；最后，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。
[0017]图1是本实用新型一种实施例的主视图。[0018]图2是图1的立体图。[0019]图3是图1的内部结构示意图。[0020]图4是图1的左视图。[0021]图5是图1的端部内部结构示意图，图中示出梳状网片的结构。[0022]图6是图1中的端部局部放大图。[0023]图7是图1中的端部内部局部结构放大图。[0024]图8是本实用新型另外一种实施例的主视图。[0025]图9是图8的内部结构示意图。[0026]图10是图8的左视图。[0027]图11是图8的端部放大图。
具体实施方式参见图1、图2和图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 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的至少一个侧壁上沿纵向设置有多个支模孔4。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。本实用新型 中的图1至图7的所示结构为次梁，图8至图11所示结构为主梁，从图中可以看出主梁和 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。下面的实施例在阐述时主梁和次梁均指主梁和次梁 的预制部分，下面阐述时涉及到主梁与次梁的不同结构时，分别予以说明。参见图3和图4，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。所述螺旋箍22增强其所在位置的局部强度，从而能够消除上部钢 绞线21对砼局部的破坏，提高了安全性。当然，所述上部钢绞线21也可以为高强度钢丝。参见图1至图4、图8至图11，在本实用新型给出的上述实施例中，本实用新型在 主梁和次梁的预制梁的梁体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在初期安装时能够放置与外部连接，使安装速度大大加快。该处所谓的外部 可以是柱或者是其他的用于承受该预制梁的梁体及其他构件。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至图4，在本实用新型给出的上述实施例中，所述次梁的预制梁上的型钢 3设置在梁体1端部的上部，其为钢杆件，在安装时，该钢杆件起到搁置的作用，可以搁置在 主梁的预制梁的顶部。满足次梁搁置在主梁上的要求，从而方便次梁的吊装。[0035]参见图8至图11，在本实用新型中所述主梁上的型钢3是从预制梁的端面上伸出， 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8至图11，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。该种形式的型钢3主要是用于满足主梁的 要求，利于主梁与柱进行连接。参见图1至图4，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 侧面上设置了支模孔4，所述支模孔4用于安装楼板模板的支承构件，楼板模板及支撑架安 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手架等承 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1和图3，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6，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1和图6，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2cm3cm、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和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。参见图1和图3，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内弯曲，从而使钢绞线在与外部构件相碰时，其能够弯曲避开外部构件。参见图11，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。上述尺寸的设置能够有效的避开梁体1中的箍筋，以免 该缺口 12对梁体1内箍筋间距造成影响。该小缺口方案主要是设置在主梁的端部。参见 图6，而针对次梁与主梁的安装关系，次梁的钢绞线需要一个较大的弯曲空间，才能保证次 梁的钢绞线伸入主梁中，实现两者的有效连接。因此，针对次梁时，所述缺口的深度L2为 200mm-400mm,本实施例为300mm，又称为大缺口。参见图3和图7，在本实用新型给出的上述实施例中，所述梁体的端部在所述下部 钢绞线2伸出部埋设有梳状网片13，所述网片13弯折成形，并插入所述钢绞线2之间的空 隙中。即在所述缺口 12的根部埋设有梳状网片13，所述网片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，消 除该处产生裂缝，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4，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和图7，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， 太短则不能较好的消除端部钢绞线2对于砼的破坏，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%。
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，且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，所述梁体的至少一个侧壁上沿纵向设置有多个 支模孔。
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。
3.如权利要求1所述的一种先张法预应力钢筋砼预制梁，其特征在于所述钢绞线的 端部具有扩大头。
4.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。
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，或所述缺口的深度 为 200mm-400mm。
7.如权利要求1所述的一种先张法预应力钢筋砼预制梁，其特征在于所述梁体上的 所有支模孔位于同一水平线上，所述支模孔为通孔或盲孔，所述支模孔的直径为2cm-8cm， 相邻所述支模孔之间的间距为80cm-200cm，所述支模孔的中心距离所述梁体的顶面 8cm_20cmo
8.如权利要求2所述的一种先张法预应力钢筋砼预制梁，其特征在于至少部分所述 下部钢绞线套有套管，所述套管埋设在所述梁体的端部。
9.如权利要求1所述的一种先张法预应力钢筋砼预制梁，其特征在于埋置于所述梁 体内的型钢的端部为台阶形。
10.如权利要求1所述的一种先张法预应力钢筋砼预制梁，其特征在于所述下部钢绞 线采用先张法施工埋设于所述梁体中，且所述下部钢绞线的数量为3-18根。
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，所述梁体上设置有箍筋，所述箍筋与所述钢绞线相连接，且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，所述梁体的至少一个侧壁上沿纵向设置有多个支模孔。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构件，又作为与柱或梁的安装搁置构件，同时，还在梁体上设置了支模孔，而支模孔可将梁作为施工阶段的承重构件承受砼自重，省去了落地承重架。
文档编号E04C3/26GK201843257SQ20102055362
公开日2011年5月25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