[實(shí)用新型]超高性能水泥基π形梁

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520672829.6
• 申請日: 2015-09-01
• 公開（公告）號: CN205024583U
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙正
• 申請（專利權(quán)）人: 上海羅洋新材料科技有限公司
• 主分類號: E01D2/00
• 分類號: E01D2/00;E01D19/00;C04B28/04;E01D101/24
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技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種輕質(zhì)、高強(qiáng)π形梁體，更具體的說，涉及一種超高性能水泥基π形梁。

背景技術(shù)

公路、鐵路等領(lǐng)域中小型橋梁的梁體結(jié)構(gòu)多采用鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的空心板梁、T梁或箱梁，其中公路中小型橋梁中以空心板梁結(jié)構(gòu)居多，華東地區(qū)空心板梁結(jié)構(gòu)至少占比80％以上，空心板梁一般適用于跨徑在8～20m之間的橋梁，而T梁適用于單孔跨徑在30～40m之間，箱梁的適用范圍則相對較廣。普通混凝土由于其廉價(jià)易得，成為梁體結(jié)構(gòu)(包括空心板梁、T梁和箱梁)的主要結(jié)構(gòu)材料，但其缺點(diǎn)也十分顯著，如：(1)強(qiáng)度低，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)尺寸大、自重大、施工周期長；(2)脆性大、韌性差，極易出現(xiàn)裂縫，成為侵蝕介質(zhì)進(jìn)入混凝土內(nèi)部的途徑；(3)耐久性差，體現(xiàn)在滲透系數(shù)大、抗凍性能差、不耐腐蝕等；(4)耐疲勞性能差，在反復(fù)荷載下易出現(xiàn)疲勞裂縫。我國自改革開放以來就開始大規(guī)模的橋梁建設(shè)，過去的30年共建造了50多萬座橋梁，據(jù)不完全調(diào)查統(tǒng)計(jì)，近1/4存在各種類型的病害，其中涉及到梁體的病害占有較大比例，包括梁的開裂、破損、鹽類侵蝕、鋼筋銹蝕、下?lián)稀㈩A(yù)應(yīng)力損失、接縫滲漏等，后期的維護(hù)加固費(fèi)用驚人，單座橋梁的維護(hù)加固費(fèi)用盡可超過建設(shè)費(fèi)用，對于損壞嚴(yán)重的梁體需要重新更換，此時(shí)需鑿除橋面鋪裝及橋面板并使用大型設(shè)備才能將笨重的梁體移走，費(fèi)用驚人，從梁結(jié)構(gòu)的全生命周期來看，建設(shè)費(fèi)用相對較低的鋼筋混凝土梁其經(jīng)濟(jì)性是大打折扣的。目前橋梁建設(shè)需要一種輕質(zhì)高強(qiáng)、耐久性高、施工周期短、維護(hù)費(fèi)用低的新型梁體結(jié)構(gòu)，來克服現(xiàn)有梁結(jié)構(gòu)的各種弊端，提高橋梁整體的服役性能、安全性能和使用壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的是提出一種超高性能水泥基π形梁。

一種超高性能水泥基π形梁，該π形梁由頂板(1)、對稱布置的腹板(2)及球緣(3)、高強(qiáng)筋材(4)構(gòu)成，將該梁的高度設(shè)為H₁、頂板(1)寬度設(shè)為B₁、頂板(1)厚度設(shè)為T₁、腹板(2)厚度設(shè)為T₂、球緣(3)內(nèi)側(cè)間距設(shè)為B₂、球緣(3)高度設(shè)為H₂、球緣(3)寬度設(shè)為B₃、頂板(1)和腹板(2)內(nèi)側(cè)倒角半徑設(shè)為R₁、頂板(1)和腹板(2)外側(cè)倒角半徑及腹板(2)和球緣(3)倒角半徑設(shè)為R₂、球緣(3)上部邊緣倒角半徑設(shè)為R₃、梁跨度設(shè)為L時(shí)，滿足：H₁/B₁＝0.2～1；T₁/H₁＝0.01～0.3；T₂/B₃＝0.1～0.5；B₂/B₁＝0.2～0.8；B₃/B₂＝0.1～0.5；T₂/H₁＝0.02～0.2；R₂/R₁＝0.3～0.8；R₃/R₂＝0.1～0.5；1500mm≤B₁≤5000mm；500mm≤H₁≤3000mm；L＝10m～200m。

所述超高性能水泥基π形梁，所述超高性能水泥基π形梁采用高強(qiáng)筋材(4)在腹板(2)與頂板(1)交界處及球緣(3)進(jìn)行配筋，腹板(2)與頂板(1)交界處配筋率在0.02％～2％之間，球緣(3)配筋率在1％～20％之間，采用先張法對高強(qiáng)筋材(4)施加預(yù)應(yīng)力。

所述超高性能水泥基π形梁，梁的橫截面積為0.2～2m²，總截面配筋率為0.5％～5％，結(jié)構(gòu)自重為5～50kN/m，轉(zhuǎn)動慣量為2～20×10¹⁴mm⁴。

所述的超高性能水泥基π形梁，π形梁彎曲試驗(yàn)時(shí)跨中最大拉應(yīng)變?yōu)?000～4000με，彎曲試驗(yàn)時(shí)高強(qiáng)筋材(4)最大應(yīng)力為500～3000MPa，剪切試驗(yàn)時(shí)腹板(2)最大拉應(yīng)變?yōu)?00～1000με。