双层砌块预应力梁.pdf

1、10申请公布号CN102337771A43申请公布日20120201CN102337771ACN102337771A21申请号201010234692822申请日20100723E04C3/22200601E04C5/02200601E01D19/1220060171申请人源一建筑科技上海有限公司地址200240上海市闵行区剑川路951号5幢2层2102室72发明人王艺霖54发明名称双层砌块预应力梁57摘要一种双层砌块预应力梁，属于工民建和桥梁技术领域。本发明主要由上下两层砌块、内嵌钢筋、搭接钢筋、预应力钢筋、锚具、连接钢筋、粘结剂组成。每层砌块包括多排砌块，每一排横向的砌块被一根内嵌钢筋贯穿

2、，然后通过搭接钢筋的连接作用来使各内嵌钢筋和砌块成为一个整体。在受拉伸作用的砌块层内部，有若干对沿梁纵向通长布置的预应力钢筋，在梁的纵向两端部有锚具来实现预应力钢筋的固定。在受压缩作用的砌块层的两边缘，各有一根沿梁纵向通长布置的连接钢筋。所有的砌块交界面上都涂有粘结剂。本发明为双层式结构，抗弯刚度较大，在极限状态下也具有良好的延性。此外，节能环保、可工厂化生产、工期短、综合成本低也是其突出优点。因此，本发明在各类建筑结构和桥梁中具有很强的应用潜力，技术意义和社会效益明显。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页CN102337784A1/1

3、页21一种双层砌块预应力梁，其特征在于，结构主要由上下两层砌块、内嵌钢筋、搭接钢筋、预应力钢筋、锚具、连接钢筋、粘结剂组成，所有的砌块交接面上都涂有粘结剂，每层砌块包括多排砌块，每一排横向的砌块被一根内嵌钢筋贯穿，然后通过搭接钢筋的连接作用来使各内嵌钢筋和砌块成为一个整体，在受拉伸作用的砌块层内部，有若干对沿梁纵向通长布置的预应力钢筋，在梁的纵向两端部有锚具来实现预应力钢筋的固定，在受压缩作用的砌块层的两边缘，各有一根沿梁纵向通长布置的连接钢筋。2如权利要求1所述的双层砌块预应力梁，其特征是，所述的砌块，形状为立方体，材料优先选用节能环保型建材，如石膏、粉煤灰混凝土等，如果受力性能需要，也可以

4、采用普通混凝土。3如权利要求1所述的双层砌块预应力梁，其特征是，所述的内嵌钢筋，沿水平方向布置，贯穿所在的一整排横向砌块，并在两个梁端部各伸出一小段。4如权利要求1所述的双层砌块预应力梁，其特征是，所述的连接，是指通过搭接钢筋的两端焊接来连接各个分处上下层砌块、斜向相邻对应的内嵌钢筋的外伸部分，规则是使连接后的各内嵌钢筋成为一个扁平螺旋式的整体。5如权利要求1所述的双层砌块预应力梁，其特征是，所述的预应力钢筋，为高强钢筋制成，在梁的内部沿纵向通长布置。6如权利要求1所述的双层砌块预应力梁，其特征是，所述的连接钢筋，沿梁的纵向通长布置，竖向紧贴于各内嵌钢筋的外伸段，并在各接触点处进行焊接，同时紧

5、贴于梁体边缘的砌块。7如权利要求1所述的双层砌块预应力梁，其特征是，如果选用的砌块在梁的纵向方向较长，也可以在水平向布置多个等间距的内嵌钢筋，然后采用搭接钢筋按同样的规则进行连接，使连接后的各内嵌钢筋成为一个扁平螺旋式的整体，预应力钢筋、锚具、连接钢筋、粘结剂的布置方式同上。权利要求书CN102337771ACN102337784A1/3页3双层砌块预应力梁一技术领域0001本发明涉及的是工业及民用建筑、桥梁领域的一种梁式结构，特别是一种基于砌体材料和钢筋的双层砌块预应力梁。二背景技术0002梁是工业及民用建筑、桥梁的主要组成部分之一。现有的梁类型主要包括钢筋混凝土梁、钢梁、钢混凝土叠合板梁例

6、如，“钢混凝土叠合板组合梁”，专利号2004100622148、型钢组合梁例如，“波纹腹板H型钢组合梁”，专利号2008100330256、钢管混凝土梁例如，“钢管混凝土组合梁”，专利号2007100684260、波纹钢腹板组合梁例如，“下弦开敞桁式波纹钢腹板组合梁”，专利号2007101760806、钢木组合梁例如，“U形钢木组合梁及其支撑体系和施工方法”，专利号2007102030069、预应力组合梁例如，“预应力钢混凝土组合梁及其制造方法”，专利号2004100281321、预应力混凝土叠合梁例如，“预应力混凝土叠合梁”，专利号2007200736735、混凝土分层叠合梁例如，“普通混凝

7、土与再生混凝土分层叠合梁”，专利号2008201246028、新型材料与钢组合梁例如，“一种纤维塑料钢组合梁”，专利号2007100449218、混凝土砌块组合梁“后张法预应力混凝土砌块组合梁”，专利号2004200639638等等。这些梁结构在强度和刚度方面都能满足使用要求，但要消耗较多的钢材或混凝土，而生产钢材和水泥需要消耗很多的自然资源和能源，因此在当前倡导可持续发展的大背景下，有必要寻求更新型的梁材料和结构形式。0003现有技术中特别值得注意的是前述的混凝土砌块组合梁，它通过预制砌块的方式达到了类似于钢梁加工的短工期，又避免了全使用钢材的高成本，是个值得进一步研究的方向。但该专利除了具

8、有消耗水泥的缺陷之外，还有梁宽度小、抗弯刚度有限等不足之处。三发明内容0004本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种节能环保、受力机制合理的双层砌块预应力梁结构。0005本发明的结构由上下两层砌块、内嵌钢筋、搭接钢筋、预应力钢筋、锚具、连接钢筋、粘结剂组成。每层砌块包括多排砌块，每一排横向的砌块被一根内嵌钢筋贯穿，然后通过搭接钢筋的连接作用来使各内嵌钢筋和砌块成为一个整体。在受拉伸作用的砌块层内部，有若干对沿梁纵向通长布置的预应力钢筋，在梁的纵向两端部有锚具来实现预应力钢筋的固定。在受压缩作用的砌块层的两边缘，各有一根沿梁纵向通长布置的连接钢筋。所有的砌块交接面上都涂有粘结剂。0006

9、所述的砌块，形状为立方体，材料优先选用节能环保型建材，如石膏、粉煤灰混凝土等，如果受力性能需要，也可以采用普通混凝土。0007所述的内嵌钢筋，沿水平方向布置，贯穿所在的一整排横向砌块，并在两个梁端部各伸出一小段。说明书CN102337771ACN102337784A2/3页40008所述的连接，是指通过搭接钢筋的两端焊接来连接各个分处上下层砌块、斜向相邻对应的内嵌钢筋的外伸部分，规则是使连接后的各内嵌钢筋成为一个扁平螺旋式的整体。0009所述的预应力钢筋，为高强钢筋制成，在梁的内部沿纵向通长布置。0010所述的连接钢筋，沿梁的纵向通长布置，竖向紧贴于各内嵌钢筋的外伸段，并在各接触点处进行焊接，

10、同时紧贴于梁体边缘的砌块。0011连接钢筋用来限制所在层各砌块的横向移动，同时帮助该层砌块受压。0012如果所选用的砌块在梁纵向方向的尺寸较大，也可以在同一个砌块内沿水平方向布置多根等间距的内嵌钢筋，然后采用搭接钢筋按同样的规则进行连接，使连接后的各内嵌钢筋成为一个扁平螺旋式的整体。0013本结构为双层式结构，竖直方向的抗弯刚度较大。即使在受力很大、预应力钢筋失效、某些砌块被压坏的极限状态下，由于各钢筋连接成了一个螺旋形结构，梁的整体性还能得到较好的保持，因此具有很好的延性，有利于保护生命和财产安全。本结构优先选用的主材具有节能环保的特色，即使选用普通的混凝土做砌块材料，相比现有混凝土梁也具有

11、用材料较少、加工方便、成形快等优势。此外，可工厂化生产、工期短、综合成本低等也是本发明的突出优点。因此，本发明可广泛适用于各类建筑结构和桥梁，技术意义和社会效益明显。附图说明0014附图1为本双层砌块预应力梁的俯视图。0015附图2为本双层砌块预应力梁的侧视图。0016附图3为本双层砌块预应力梁的剖面图。0017附图4为采用长砌块时的侧视图。具体实施方式0018下面对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。0019首先根据梁的受力状况和预定尺寸选择合适的砌块1尺寸和材料、数量，以及内嵌钢筋2、搭接钢筋

12、3、预应力钢筋4、连接钢筋5的具体材料类型和尺寸。根据预定的内嵌钢筋2的尺寸和位置，在相应的各砌块1内预先留好孔洞，孔洞的直径应稍微略大于钢筋的直径。同时确定对预应力钢筋4所采用的锚具6。0020按上下两层布置好各砌块1，相邻的砌块1间抹上粘结剂。将内嵌钢筋2穿过各排横向砌块1，在两端各外伸出一段。然后通过搭接钢筋3的两端焊接来连接各个分处上下层砌块、斜向相邻对应的内嵌钢筋2的外伸部分，规则是使连接后的各内嵌钢筋2成为一个扁平螺旋式的整体。0021如果所选用的砌块1在梁纵向方向的尺寸较大，也可以在同一个砌块1内沿水平方向布置多根等间距的内嵌钢筋2，然后采用搭接钢筋3按同样的规则进行连接，同样使

13、连接后的各内嵌钢筋2成为一个扁平螺旋式的整体。0022如果该梁所受的是正弯矩作用下部受拉，则在下层砌块1的内部，在内嵌钢筋说明书CN102337771ACN102337784A3/3页52的下方，布置若干对沿梁纵向的预应力钢筋4，在梁端部通过锚具6进行固定。在上层砌块1各内嵌钢筋2的外伸部分，布置一对沿梁纵向的连接钢筋5，贴紧砌块1边缘，并与各内嵌钢筋2外伸部分的接触点处都进行焊接。0023如果该梁所受的是负弯矩作用上部受拉，则在下层砌块1处布置连接钢筋5，在上层砌块1内部布置预应力钢筋4，其余规则与上相同。说明书CN102337771ACN102337784A1/2页6图1图2图3说明书附图CN102337771ACN102337784A2/2页7图4说明书附图CN102337771A