[發(fā)明專利]一種帶有曲線預應力筋的生物質(zhì)材料混凝土組合梁

在審

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• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109056492A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)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(yè)大學
• 主分類號: E01D2/00
• 分類號: E01D2/00;E04C3/29;E01D101/28
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一種帶有曲線預應力筋的生物質(zhì)材料混凝土組合梁，由凹形生物質(zhì)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(nèi)，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(zhì)材料梁(1)的凹槽中，混凝土(2)通過剪力鍵(6)與凹形生物質(zhì)材料梁(1)連接成整體，F(xiàn)RP布(7)位于凹形生物質(zhì)材料梁(1)底部。本發(fā)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(fā)明涉及一種帶有曲線預應力筋的生物質(zhì)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(jīng)濟發(fā)展，人民生活水平提高，追求健康、崇尚自然、綠色環(huán)保的消費理念被人們所認可，使得木結構建筑重新煥發(fā)生機。發(fā)展綠色木質(zhì)建材，是實現(xiàn)節(jié)能減排、社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標的重要舉措，工信部和住建部于2015年聯(lián)合印發(fā)《促進綠色建材生產(chǎn)和應用行動方案》的通知，旨在推進和發(fā)展多層木-鋼、木-混凝土混合結構建筑，在竹資源豐富地區(qū)，發(fā)展竹質(zhì)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(chǎn)業(yè)化的發(fā)展將起到十分重要的作用。

預應力技術是在結構承載時發(fā)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(chǎn)生預壓變形)，當結構承受由荷載產(chǎn)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(xiàn)裂縫，使結構在使用荷載作用下不至發(fā)生裂縫或過大的裂縫。預應力混凝土的實質(zhì)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(zhì)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(fā)展，是一項意義重大的技術革命。

隨著竹木結構的發(fā)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(nèi)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(nèi)，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(zhuǎn)向裝置固定在雙拼梁中間，但直接將預應力施加在竹木質(zhì)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(fā)揮材料性能。

現(xiàn)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(nèi)預應力竹工字梁”，該發(fā)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(jīng)工業(yè)化加工而成的竹集成材，現(xiàn)有技術在竹集成材內(nèi)部打出帶有曲線的孔道比較困難，因此該發(fā)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(fā)明提出一種帶有曲線預應力筋的生物質(zhì)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(fā)揮各種材料的力學性能，并且所使用生物質(zhì)材料綠色環(huán)保、美觀。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種帶有曲線預應力筋的生物質(zhì)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(fā)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(fā)明的技術方案：一種帶有曲線預應力筋的生物質(zhì)材料混凝土組合梁，由凹形生物質(zhì)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(nèi)，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(zhì)材料梁1的凹槽中，混凝土2通過剪力鍵6與凹形生物質(zhì)材料梁1連接成整體，F(xiàn)RP布7位于凹形生物質(zhì)材料梁1底部。