[發明專利]一種帶有曲線預應力筋的生物質材料混凝土組合梁

在審

• 申請號: 201810977559.8
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109056492A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 王立彬;李昊;王鵬展;王玉群;石啟浩;張依睿;魏洋
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: E01D2/00
• 分類號: E01D2/00;E04C3/29;E01D101/28
• 代理公司: 暫無信息
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一種帶有曲線預應力筋的生物質材料混凝土組合梁，由凹形生物質材料梁(1)、混凝土(2)、曲線預應力筋(3)、縱筋(4)、箍筋(5)、剪力鍵(6)、FRP布(7)共同構成，其特征在于縱筋(4)、箍筋(5)組成鋼筋骨架，曲線預應力筋(3)位于縱筋(4)、箍筋(5)所組成鋼筋骨架內，混凝土(2)包裹鋼筋骨架和曲線預應力筋(3)且位于凹形生物質材料梁(1)的凹槽中，混凝土(2)通過剪力鍵(6)與凹形生物質材料梁(1)連接成整體，FRP布(7)位于凹形生物質材料梁(1)底部。本發明旨在改善以往竹木混凝土梁中預應力筋布置不符合實際受力情況，所施加預應力有限，且易卸載的問題，適用于各種橋梁、建筑的梁構件。

技術領域

本發明涉及一種帶有曲線預應力筋的生物質材料混凝土組合梁，應用于各類橋梁、建筑的梁構件，屬于土木工程領域。

背景技術

隨著我國經濟發展，人民生活水平提高，追求健康、崇尚自然、綠色環保的消費理念被人們所認可，使得木結構建筑重新煥發生機。發展綠色木質建材，是實現節能減排、社會可持續發展戰略目標的重要舉措，工信部和住建部于2015年聯合印發《促進綠色建材生產和應用行動方案》的通知，旨在推進和發展多層木-鋼、木-混凝土混合結構建筑，在竹資源豐富地區，發展竹質建材和竹結構建筑和竹木復合結構，這對我國竹木結構建筑產業化的發展將起到十分重要的作用。

預應力技術是在結構承載時發生拉應力的地方，對混凝土用某種方法預先施加一定的壓應力(產生預壓變形)，當結構承受由荷載產生的拉應力時必須先抵消混凝土的預壓應力，然后才能隨著荷載的增加使混凝土受拉，進而出現裂縫，使結構在使用荷載作用下不至發生裂縫或過大的裂縫。預應力混凝土的實質是采用預先加壓的手段以間接提高混凝土的抗拉強度即極限拉應變，從本質上改善了混凝土容易開裂的特性。這是工程結構設計的一個飛躍發展，是一項意義重大的技術革命。

隨著竹木結構的發展，有學者對采用竹木為原材料制作而成的梁構件與預應力技術相融合，如中國專利第“201410818162.6”號，公開的“一種內藏式預應力木梁”所述木梁為雙拼梁，兩并行梁之間采用梁間墊塊、錨固端墊塊和螺栓連接成整體，螺栓上設有圓木塞，預應力筋設置于所述雙拼梁的中間空隙內，設置一根或多根預應力筋，預應力筋兩端通過錨固裝置錨固在梁端、柱身或梁間，預應力筋中間部分通過轉向裝置固定在雙拼梁中間，但直接將預應力施加在竹木質梁構件上，由于竹木材料的抗壓能力不足和自身材料的蠕變特性，使得施加的預應力有限且容易卸載，不能充分發揮材料性能。

現有技術中是將預應力筋以直線的形式簡單的放置在混合梁中，適用于小型的結構形式，如中國專利第“201810323368.X”號，公開的“一種體內預應力竹工字梁”，該發明專利的上翼緣和下翼緣應選用3～5年生的大徑毛竹作為原材料，經工業化加工而成的竹集成材，現有技術在竹集成材內部打出帶有曲線的孔道比較困難，因此該發明專利僅簡單的將預應力筋位于工字梁底部，不適合應用于中、大型結構中。

為克服上述不足，對于竹-混凝土梁、木-混凝土梁、竹木-混凝土梁，宜將預應力施加在混凝土上，使得各種材料的力學性能得以充分利用。本發明提出一種帶有曲線預應力筋的生物質材料混凝土組合梁，使預應力筋在梁構件中的位置符合實際受力情況，充分發揮各種材料的力學性能，并且所使用生物質材料綠色環保、美觀。

發明內容

本發明的目的是提供一種帶有曲線預應力筋的生物質材料混凝土組合梁，旨在改善以往竹木混凝土梁中預應力筋布置不符合實際受力情況，所施加預應力有限，且易卸載的問題，充分發揮各種材料的力學性能，適用于各種橋梁、建筑的梁構件。

本發明的技術方案：一種帶有曲線預應力筋的生物質材料混凝土組合梁，由凹形生物質材料梁1、混凝土2、曲線預應力筋3、縱筋4、箍筋5、剪力鍵6、FRP布7共同構成，其特征在于縱筋4、箍筋5組成鋼筋骨架，曲線預應力筋3位于縱筋4、箍筋5所組成鋼筋骨架內，混凝土2包裹鋼筋骨架和曲線預應力筋3且位于凹形生物質材料梁1的凹槽中，混凝土2通過剪力鍵6與凹形生物質材料梁1連接成整體，FRP布7位于凹形生物質材料梁1底部。