[發明專利]裝配式后張法預應力鋼索加強玻璃梁

有效

• 申請號: 202011360038.1
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112502354B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 張德峻;陳素文
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E04C3/28
• 分類號: E04C3/28;E04C5/08;E04B2/88;E04B2/96
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

一種裝配式后張法預應力鋼索加強玻璃梁，包括夾層玻璃板、上下側的預應力鋼索、用于保護預應力鋼索的方形鋼套管、在梁兩端用于錨固預應力筋的擠壓錨固單元以及鉗狀錨固墊塊單元。玻璃梁構件起到承載全玻璃幕墻或者全玻璃結構玻璃面板的作用，具有良好的透光性和美觀性，同時在夾層玻璃的受壓側和受拉側設置了預應力鋼索，在玻璃梁內部施加了自平衡預應力，大幅度提高了玻璃截面的抗裂能力，從而提高玻璃梁構件的承載力、變形能力和安全儲備，可勝任結構中的受力構件。預應力鋼索錨固于梁端部的鉗狀錨固裝置。鉗狀錨固裝置通過合理設計，借助預應力鋼索施加的預拉力反力，穩固夾持于玻璃梁兩端。等等。

技術領域

本發明涉及建筑玻璃結構和玻璃幕墻工程構件的技術領域。

背景技術

玻璃由于其透明性在建筑圍護結構獲得廣泛應用，近年來玻璃梁/玻璃肋作為玻璃承重結構構件獲得了工程應用。然而，在實際工程中傳統玻璃梁/玻璃肋受制于玻璃的彈脆性本構和低斷裂韌性，以及抗拉強度遠小于抗壓強度的特性，導致其抗裂承載力低，變形能力差。對玻璃梁施加自平衡預應力是解決抗裂能力差的有效方法。但相比預應力混凝土梁構件，預應力加強玻璃梁存在的問題是：由于玻璃生產工藝的制約，預應力筋無法采用先張法直接錨固于玻璃內部；而采用后張法時，需要將預應力筋錨固于玻璃梁端部，此時錨固裝置勢必需要接觸玻璃使預應力傳導于玻璃截面。施加預應力過程中，如果錨固裝置的硬質金屬材料直接接觸玻璃，可能會導致玻璃局部產生較大集中應力導致玻璃碎裂。因此，需要避免梁端部的錨固單元的硬質金屬材料直接接觸玻璃。解決這一問題可以采用柔性材料隔絕的辦法。然而，若采用柔性材料隔絕錨固裝置和玻璃，則可能會存在錨固裝置與玻璃之間連接不穩定的問題，在施加預應力時難以避免錨固裝置相對于玻璃發生側向偏移或扭轉。另一方面，在國外預應力加強玻璃梁相關文獻中，研究人員設計的預應力筋錨固裝置往往在梁端占用了較大的體積，卻不適合作為支撐裝置承擔豎向剪力并與相鄰構件連接，從而影響了建筑設計效果。綜上，梁端部的自平衡錨固裝置與玻璃的連接是主要難點。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種裝配式后張法預應力鋼索加強玻璃梁，以解決上述背景技術中提出的問題。

為了實現上述目標，本發明采用以下技術方案：

一種裝配式后張法預應力鋼索加強玻璃梁，特征是，作用為承載全玻璃幕墻所傳導的水平荷載或全玻璃建筑結構的面板所傳導的豎向荷載；

包括夾層玻璃板、預應力鋼索、方形鋼套管、預應力鋼索擠壓錨固單元以及鉗狀錨固墊塊單元，其中：

方形鋼套管(2)用于保護預應力鋼索(7)；

夾層玻璃板是基本組件，由三部分組成，相鄰玻璃片由夾膠材料互相粘結，其中截面左右兩部分的玻璃板長度偏短，寬度較大；中間一部分的玻璃長度較長，寬度較小，形成預留的槽型空間(12)，在該槽型空間(12)內設置預應力鋼索(7)和相應的方形鋼套管(2)，中間一部分在梁兩端分別延伸一部分長度并開孔，用于鉗狀異形錨固墊塊(4)的側向限位；在梁兩端的截面兩側的玻璃分別有一定角度的倒角，對應于鉗狀異形錨固墊塊(4)的延伸尖角，便于與鉗狀異形錨固墊塊(4)連接；

預應力鋼索擠壓錨固單元包括帶錐形孔的錨固套(5)和錐形擠壓裝置(6)，錐形擠壓裝置(6)用于穿裝鋼索；在梁兩端用于錨固預應力鋼索(7)的預應力鋼索擠壓錨固單元；

鉗狀異形錨固墊塊單元包括縱方向件、厚度方向件；

縱方向件包括硫化橡膠墊層(3)、鉗狀異形錨固墊塊(4)；硫化橡膠層(3)用于隔離玻璃和錨固墊塊；

厚度方向件包括不銹鋼螺桿(8)、不銹鋼螺母及不銹鋼墊片(9)、塑料螺母和塑料墊片(10)和硅膠短套管(11)；不銹鋼螺桿(8)用于連接錨固墊塊和中間層玻璃。