本发明涉及预制建筑领域,特别是涉及一种预应力钢筋张拉方法、预制建筑结构及其制作方法。
背景技术:
在建筑技术领域中,为了便于生产加工以及减少施工时间,通常在工厂中制作好预制建筑结构,然后将预制建筑结构运输至施工现场使用。传统的预制建筑结构中,内部钢筋通常采用相同的钢筋,以便于施加张拉力。当预制建筑结构内的钢筋为不同钢筋时,通常采用二次张拉的方法,但二次张拉的方法使得预制建筑结构的加工流程较为繁琐,施工时间长,影响产量。
技术实现要素:
有鉴于此,有必要提供一种预应力钢筋张拉方法、预制建筑结构及其制作方法。
本发明提供一种预应力钢筋张拉方法,所述预应力钢筋包括第一筋体及第二筋体,所述第一筋体能够承受的最大张拉力区别于所述第二筋体;
所述预应力钢筋张拉方法包括:
分别设置所述第一筋体及所述第二筋体的预设张拉程度;
根据所述第一筋体与所述第二筋体的伸长率以及所述预设张拉程度,计算所述第一筋体与所述第二筋体拉伸前的长度;
一次性张拉所述第一筋体及所述第二筋体,使得所述第一筋体与所述第二筋体同时达到所述预设张拉程度。
在本发明的一个实施例中,所述第一筋体的所述预设张拉程度被设置为所述第一筋体能够承受最大张拉力的60%至80%;及/或,
所述第二筋体的所述预设张拉程度被设置为所述第二筋体能够承受最大张拉力的60%至80%。
在本发明的一个实施例中,所述第一筋体与所述第二筋体的长度不同;
所述一次性张拉所述第一筋体及所述第二筋体包括:
所述第一筋体与所述第二筋体中较短的一者先被张拉,较长的一者后被张拉。
在本发明的一个实施例中,所述第一筋体与所述第二筋体中较短的一者先被张拉,较长的一者后被张拉包括:
所述第一筋体与所述第二筋体中较短的一者与张拉装置连接后呈直线状并先被张拉,所述第一筋体与所述第二筋体中较长的一者与所述张拉装置连接后呈弯曲状,随着张拉的进行,较长的一者从弯曲状变为直线状后被张拉。
在本发明的一个实施例中,所述第一筋体及所述第二筋体的端部分别设置有连接件;且两个所述连接件相同;
所述第一筋体及所述第二筋体通过所述连接件分别连接于所述张拉装置。
在本发明的一个实施例中,所述第一筋体与所述第二筋体中较短的一者先被张拉,较长的一者后被张拉包括:
所述第一筋体与所述第二筋体中较短的一者先受到张拉装置施加的张拉力并先被张拉,所述第一筋体与所述第二筋体中较长的一者后受到所述张拉装置施加的张拉力并后被张拉。
在本发明的一个实施例中,所述第一筋体及所述第二筋体的端部分别设置有与所述第一筋体及所述第二筋体相匹配的连接件;
所述张拉装置首先接触到所述第一筋体与所述第二筋体中较短的一者对应设置的连接件并先向其施加张拉力,然后再接触到所述第一筋体与所述第二筋体中较长的一者对应设置的连接件并后向其施加张拉力。
本发明还提供了一种预制建筑结构制作方法,所述预制建筑结构包括桩体,所述桩体内设置有所述第一筋体及所述第二筋体,所述第一筋体能够承受的最大张拉力区别于所述第二筋体;
所述预制建筑结构制作方法包括:
采用上述预应力钢筋张拉方法拉伸所述第一筋体及所述第二筋体;
向模具里浇筑混凝土;
待混凝土干燥后放张所述第一筋体及所述第二筋体;
得到预制建筑结构。
本发明还提供了一种预制建筑结构,所述预制建筑结构通过上述预制建筑结构制作方法制得。
在本发明的一个实施例中,所述第一筋体与所述第二筋体为相同材质,所述第一筋体的直径区别于所述第二筋体的直径。
本发明提供的预应力钢筋张拉方法,能够一次性张拉两种甚至多种不同的筋体,大大节省了张拉钢筋所需要的时间,同时简化了张拉流程,有利于提高产品产量。
本发明提供的预制建筑结构及其制作方法,采用上述预应力钢筋张拉方法,使得预制建筑结构中能够具有不同的筋体,不仅能够满足不同机械强度的需求,还能够降低预制建筑结构的生产成本,使得预制建筑结构中的筋体能够根据需求搭配使用。
附图说明
图1为一个实施例中预应力钢筋张拉的示意图;
图2为图1中张拉装置与钢筋的连接示意图;
图3为另一个实施例中张拉装置与钢筋的连接示意图;
图4为另一个实施例中张拉装置与钢筋的连接示意图;
图5为一个实施例中预制建筑结构的截面示意图;
图6为另一个实施例中预制建筑结构的截面示意图;
图7为另一个实施例中预制建筑结构的截面示意图;
图8为一个实施例中预制建筑结构的结构示意图;
图9为另一个实施例中预制建筑结构的结构示意图;
图10为另一个实施例中预制建筑结构的结构示意图;
图11为另一个实施例中预制建筑结构的结构示意图;
图12为一个实施方式中快速对接组件的结构示意图;
图13为图12中插台的结构示意图;
图14为图12中基座的结构示意图;
图15为图14中环扣的俯视图;
图16为图14中环扣的截面图;
图17为两个预制建筑结构相互连接的示意图;
图18为另一个实施例中两个预制建筑结构相互连接的示意图;
图19为预制建筑结构及承台的结构示意图;
图20为图19所示a部的局部放大图。
100、预制建筑结构;101、桩体;102、第一筋体;103、第二筋体;10、空心部;11、芯槽;20、实心部;311、镦头;32、第一径向筋体;42、第二径向筋体;50、安装板;60、桩套箍;61、钢板;70、连接件;71、收缩口;200、快速对接组件;210、插台;211、固定部;212、插接部;213、第一凹槽;220、基座;221、第一端面;222、第二端面;230、环扣;300、张拉装置;301、张拉丝杆;310、张拉螺丝;320、张拉板;330、螺纹连接件;331、通孔;340、连接杆;350、抵接件;400、承台;410、传力筋体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,当组件被称为“连接于”另一个组件,它可以直接连接于另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件,它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
预制建筑结构100是指预先制作好后,运输到施工现场使用的各类桩体。预制建筑结构100可以在工厂集中生产,也可以在场地四周预制。预制建筑结构100的轴向长度及径向周长可以根据需要进行制作,并且其配筋率能够根据搬运、吊装和压入桩时的应力设计,灵活性高。此外,预制建筑结构100属于部分挤土桩,不仅有效节省承台截面面积,节省造价,而且有利于土体在破坏后应力释放,减少因土体挤压造成桩体倾斜等现象,有利于附近其他桩体的施工。
请参阅图8至图12,本发明提供一种预制建筑结构100,应用于建筑技术领域中的基础建筑。本实施方式中,预制建筑结构100用于预制竖向受力桩。可以理解,在其他实施方式中,预制建筑结构100还可以应用在其他工程领域中,如装配式建筑等,也可以用于水平受荷桩或复合受荷桩等。
预制建筑结构100包括桩体101,桩体101通过浇筑混凝土制得,可以是实心桩(如图10、图11),也可以是空心桩(如图9),还可以是具有空心部10和实心部20的局部空心桩(如图8所示)。桩体101的外周壁可以是圆柱形、棱柱形,桩体101空心部10可以开设圆柱形孔,也可以开设棱柱形孔,在此不作具体限定。
传统的预制建筑结构中,内部钢筋通常采用相同的钢筋,以便于施加张拉力。当预制建筑结构内的钢筋为不同钢筋时,通常采用二次张拉的方法,但二次张拉的方法使得预制建筑结构的加工流程较为繁琐,施工时间长,影响产量。
基于此,本申请提供了一种预应力钢筋张拉方法,预制建筑结构100中的预应力钢筋包括第一筋体102及第二筋体103,第一筋体102能够承受的最大张拉力区别于第二筋体103;
预应力钢筋张拉方法包括:
s1、分别设置第一筋体102及第二筋体103的预设张拉程度;
s2、根据第一筋体102与第二筋体103的伸长率以及预设张拉程度,计算第一筋体102与第二筋体103拉伸前的长度;
s3、一次性张拉第一筋体102及第二筋体103,使得第一筋体102与第二筋体103同时达到预设张拉程度。
需要说明的是,一次性张拉第一筋体102及第二筋体103指的是,将第一筋体102及第二筋体103分别与张拉装置连接后,仅需启动一次张拉装置,即可同时将第一筋体102及第二筋体103预拉伸完成。
在本实施例中,第一筋体102与第二筋体103的材质相同,但直径不同,使得第一筋体102能够承受的最大张拉力区别于第二筋体103。在本发明的后续说明中,作以下假设以便于说明:第一筋体102的直径大于第二筋体103的直径,且第一筋体102的长度小于第二筋体103的长度,后面不再赘述。可以理解,在其他实施例中,第一筋体102与第二筋体103能够承受的最大张拉力的区别,也可以时源自二者的材质或其他物理性质、化学性质不同。
本发明提供的预应力钢筋张拉方法,能够一次性张拉两种甚至多种不同的筋体,大大节省了张拉钢筋所需要的时间,同时简化了张拉流程,有利于提高产品产量。
在本实施例中,仅说明了两种不同的筋体一次性张拉的情况,可以理解,在其他实施例中,也可以三种甚至更多中不同的筋体一次性张拉。
进一步的,步骤s1中,第一筋体102的预设张拉程度被设置为第一筋体102能够承受最大张拉力的60%至80%;及/或,
第二筋体103的预设张拉程度被设置为第二筋体103能够承受最大张拉力的60%至80%。
需要说明的是,第一筋体102及/或第二筋体103能够承受的最大张拉力是指,对第一筋体102及/或第二筋体103施加张拉力,拉断时第一筋体102及/或第二筋体103受到的张拉力。也即,拉断第一筋体102及/或第二筋体103时,第一筋体102及/或第二筋体103承受的张拉力记为100%。
在其中一个实施例中,如图1所示,张拉装置300包括张拉机(图未示)、张拉丝杆301、张拉板320及多个张拉螺丝310,张拉机与张拉丝杆301固定连接,且张拉机能够向张拉丝杆301施加张拉力;张拉丝杆301与张拉板320之间螺纹连接,且张拉丝杆301能够带动张拉板320运动;张拉板320开设有多个螺纹孔(未标号),多个螺纹孔用于与多个张拉螺丝310螺纹连接,且张拉板320能够带动多个张拉螺丝310运动;张拉螺丝310能够连接于第一筋体102或第二筋体103,并向第一筋体102或第二筋体103施加张拉力。其中,张拉丝杆301的直径大于张拉螺丝310的直径,张拉丝杆301的横截面积可以是所有用于张拉的张拉螺丝310横截面积之和。
作为优选,第一筋体102的预设张拉程度被设置为第一筋体102能够承受最大张拉力的70%;及/或,
第二筋体103的预设张拉程度被设置为第二筋体103能够承受最大张拉力的70%。
在其中一个实施例中,第一筋体102与第二筋体103的长度不同;
步骤s3包括:
步骤s31、第一筋体102与第二筋体103中较短的一者先被张拉,较长的一者后被张拉,使得第一筋体102与第二筋体103同时达到预设张拉程度。
此时,预应力钢筋张拉方法包括以下步骤:
s1、分别设置第一筋体102及第二筋体103的预设张拉程度;
s2、根据第一筋体102与第二筋体103的伸长率以及预设张拉程度,计算第一筋体102与第二筋体103拉伸前的长度;
步骤s31、第一筋体102与第二筋体103中较短的一者先被张拉,较长的一者后被张拉,使得第一筋体102与第二筋体103同时达到预设张拉程度。
进一步的,请参阅图1,步骤s31包括:
步骤s311、第一筋体102与第二筋体103中较短的一者与张拉装置连接后呈直线状并先被张拉,第一筋体102与第二筋体103中较长的一者与张拉装置连接后呈弯曲状,随着张拉的进行,较长的一者从弯曲状变为直线状后被张拉,使得第一筋体102与第二筋体103同时达到预设张拉程度。
此时,预应力钢筋张拉方法包括以下步骤:
s1、分别设置第一筋体102及第二筋体103的预设张拉程度;
s2、根据第一筋体102与第二筋体103的伸长率以及预设张拉程度,计算第一筋体102与第二筋体103拉伸前的长度;
s311、第一筋体102与第二筋体103中较短的一者与张拉装置连接后呈直线状并先被张拉,第一筋体102与第二筋体103中较长的一者与张拉装置连接后呈弯曲状,随着张拉的进行,较长的一者从弯曲状变为直线状后被张拉,使得第一筋体102与第二筋体103同时达到预设张拉程度。
请一并参阅图2,具体的,第一筋体102及第二筋体103的端部分别设置有连接件70;且两个连接件70相同;
第一筋体102及第二筋体103通过连接件70分别连接于张拉装置。
如此设置,张拉装置能够通过张拉螺丝310与连接件70螺纹连接,便于张拉装置向第一筋体102及/或第二筋体103施加拉力;连接件70既能够便于配合张拉装置对第一筋体102及第二筋体103进行张拉,在预制建筑结构成型后,连接件70位于桩体101端部,还能够用于对接两根预制建筑结构。
在其中一个实施方式中,连接件70端部还开设有收缩口71,收缩口71用于与第一筋体102及第二筋体103连接;第一筋体102及第二筋体103的端部设有镦头311,镦头311的外径大于收缩口71的内径。第一筋体102及第二筋体103穿设连接件70后通过镦头311抵接在收缩口71。
如此设置,连接件70能够通过收缩口71实现对镦头311的轴向限位,以使第一筋体102及第二筋体103与连接件70保持连接。
可以理解,在其他实施例中,连接件70也可以具有通螺纹,第一筋体102及/或第二筋体103的端部设有与内螺纹相适配的外螺纹,第一筋体102及/或第二筋体103与连接件70通过螺纹固定连接。
请一并参阅图3及图4,步骤s31还包括:
步骤s312、第一筋体102与第二筋体103中较短的一者先受到张拉装置施加的张拉力并先被张拉,第一筋体102与第二筋体103中较长的一者后受到张拉装置施加的张拉力并后被张拉,使得第一筋体102与第二筋体103同时达到预设张拉程度。
此时,预应力钢筋张拉方法包括以下步骤:
s1、分别设置第一筋体102及第二筋体103的预设张拉程度;
s2、根据第一筋体102与第二筋体103的伸长率以及预设张拉程度,计算第一筋体102与第二筋体103拉伸前的长度;
步骤s312、第一筋体102与第二筋体103中较短的一者先受到张拉装置施加的张拉力并先被张拉,第一筋体102与第二筋体103中较长的一者后受到张拉装置施加的张拉力并后被张拉,使得第一筋体102与第二筋体103同时达到预设张拉程度。
进一步的,请参阅图3及图4,第一筋体102及第二筋体103的端部分别设置有与第一筋体102及第二筋体103相匹配的连接件70;
张拉装置300首先接触到第一筋体102与第二筋体103中较短的一者对应设置的连接件70并先向其施加张拉力,然后再接触到第一筋体102与第二筋体103中较长的一者对应设置的连接件70并后向其施加张拉力。
需要说明的是,上述“张拉装置300接触到第一筋体102/第二筋体103对应设置的连接件70”,可以是直接接触连接件70并向其施加张拉力,也可以通过中间件(例如图4所示的螺纹连接件330)接触连接件70并向其施加张拉力。
具体的,请再次参阅图3,图3中的连接件70为内部为通螺纹的结构,连接件70的一端与第一筋体102或第二筋体103螺纹连接,此时第一筋体102及第二筋体103优选为螺纹钢,连接件70的另一端用于在预制建筑结构100成型后与承台400中的传力筋体410连接,如图19及图20所示。
在图3所示的实施例中,张拉装置300包括张拉板320,在使用时,可以先将张拉板320套设在多根第一筋体102及第二筋体103上,然后分别将多个连接件70与第一筋体102及第二筋体103连接,开启张拉装置后,张拉板320沿图3所示的n方向移动,抵接在连接件70上并通过连接件70向第一筋体102及第二筋体103施加张拉力。其中,若第一筋体102直径更大,能够承受更大的最大张拉力,则张拉板320先接触第一筋体102上的连接件70并对其施力,待第一筋体102张拉至与第二筋体103的总长度大致相同后,张拉板320再同时对第一筋体102及第二筋体103施加张拉力,使得第一筋体102与第二筋体103能够同时达到预设张拉程度。
在另一个实施例中,如图4所示,张拉装置300也可以通过螺纹连接件330配合连接件70张拉第一筋体102及第二筋体103。在该实施例中,螺纹连接件330螺纹连接于连接件70,在连接件70内,螺纹连接件330与第一筋体102/第二筋体103之间形成移动空间(未标号)。螺纹连接件330内开设有通孔331,张拉装置300包括连接杆340及抵接件350,连接杆340穿设通孔331并能够在通孔331内移动,抵接件350的外径大于通孔331的内径,对应于第一筋体102的螺纹连接件330和抵接件350之间的距离(图5中的l3)与对应于第二筋体103的螺纹连接件330和抵接件350之间的距离(图5中的l2)不同。当张拉装置300启动时,对应于第一筋体102的抵接件350先抵接于与其匹配的螺纹连接件330上,并先向第一筋体102施加张拉力,此时对应于第二筋体103的抵接件350在移动空间内移动的距离为空行程;随着张拉的进行,第一筋体102与第二筋体103的长度接近,此时对应于第二筋体103的抵接件350后抵接于与其匹配的螺纹连接件330上,并后向第二筋体103时间张拉力,从而实现了先张拉较短的第一筋体102、后张拉较长的第二筋体103的效果。
可以理解的是,若将第一筋体102的端部与第二筋体103的端部之间的长度差记为l1,作为优选,l2与l3之间的差值应当与l1大致相同,也即l1=l2-l3。如此设置,能够保证当第一筋体102张拉至与第二筋体103长度相同的同时,张拉装置300开始对第二筋体103施加张拉力,从而保证张拉后第一筋体102与第二筋体103的长度大致相同,且均能够达到预设张拉程度。
作为优选,对应于第一筋体102的螺纹连接件330和抵接件350之间的距离(l3)大于0。如此设置,当启动张拉装置300时,螺纹连接件330与抵接件350之间具有一定的缓冲距离,有利于保护螺纹连接件330,避免螺纹连接件330受到较大的瞬时冲击力,延长螺纹连接件330的使用寿命。可以理解,在其他实施方式中,若希望更加快速地张拉第一筋体102,也可以将l3设置为0,在此不做限制。
为了便于安装螺纹连接件330,进一步的,螺纹连接件330相对远离抵接件350的一端的周壁设置为多边形,例如正六边形或正八边形,便于配合电动工具安装至连接件70内,以加快安装速度。
作为优选,张拉前,对应于第一筋体102的螺纹连接件330相对远离第一筋体102的一端与对应于第二筋体103的螺纹连接件330相对远离第二筋体103的一端位于同一径向平面上,以便于张拉板320的设置。需要说明的是,若希望张拉后两个螺纹连接件330依然位于同一径向平面,可将第一筋体102对应的螺纹连接件330继续旋拧,直至与第二筋体103对应的螺纹连接件330位于同一径向平面。
本发明还提供了一种预制建筑结构制作方法,预制建筑结构包括桩体,桩体内设置有第一筋体102及第二筋体103,第一筋体102能够承受的最大张拉力区别于第二筋体103;
预制建筑结构制作方法包括:
a1、采用上述预应力钢筋张拉方法拉伸第一筋体102及第二筋体103;
a2、向模具里浇筑混凝土;
a3、待混凝土干燥后放张第一筋体102及第二筋体103;
a4、得到预制建筑结构。
本发明提供的预制建筑结构制作方法,采用上述预应力钢筋张拉方法,使得预制建筑结构中能够具有不同的筋体,不仅能够满足不同机械强度的需求,还能够降低预制建筑结构的生产成本,使得预制建筑结构中的筋体能够根据需求搭配使用。此外,通过预拉伸的方式对预制建筑结构内的钢筋进行张拉后放张,能够大幅提高钢筋的承力能力,钢筋不易断裂;放张时钢筋会产生一定程度的回缩,使得钢筋与混凝土之间的结合更加紧密,尤其是螺纹钢筋,能够与混凝土之间的咬合更加牢固。
进一步的,为了制备空心桩,步骤a2后还包括:
步骤a21、通过离心装置加工空心结构。
此时,预制建筑结构制作方法包括:
a1、采用上述预应力钢筋张拉方法拉伸第一筋体102及第二筋体103;
a2、向模具里浇筑混凝土;
a21、通过离心装置加工空心结构;
a3、待混凝土干燥后放张第一筋体102及第二筋体103;
a4、得到预制建筑结构。
更进一步的,为了提高预制建筑结构成型后的强度,步骤a2后还包括:
步骤a22、蒸养混凝土。
此时,预制建筑结构制作方法包括:
a1、采用上述预应力钢筋张拉方法拉伸第一筋体102及第二筋体103;
a2、向模具里浇筑混凝土;
a21(可选)、通过离心装置加工空心结构;
a22、蒸养混凝土;
a3、待混凝土干燥后放张第一筋体102及第二筋体103;
a4、得到预制建筑结构。
请再次参阅图8至图12,图8至图12显示了多种不同的预制建筑结构100的桩形。本发明并不对预制建筑结构100的形状作具体限定。可选地,在其中一个实施方式中,预制建筑结构100为方桩,也即桩体101外形为长方体,并且桩体101为包括空心部10和实心部20的局部空心桩,其中空心部10内开设有芯槽11。本发明以方桩/局部空心桩形式的预制建筑结构100为例阐述,对于其他形式的预制建筑结构100,本发明不再详细展开描述。
请再次参阅图8,桩体101包括相互连接的空心部10和实心部20,空心部10内开设有芯槽11;桩体101内设有第一笼体(未标号),第一笼体包括第一筋体102及第一径向筋体32,多根第一筋体102形成第一笼体的框架,且第一笼体的框架围设芯槽11;第一径向筋体32螺旋围绕第一笼体的框架,且第一径向筋体32与第一筋体102固定连接。可以理解,在其他实施例中,也可以仅设第一筋体102,不设置第一径向筋体32。
可以理解的是,第一笼体横截面的外边沿形状为圆形或者多边形,多边形为三角形、正方形/长方形、五边形、六边形等,在此不一一列举。
如此设置,可根据预制建筑结构100的实际用途及相应的受力情况设计不同形状的第一笼体,以达到不同的承力效果。
在本发明的一个实施例中,第一笼体由预应力钢筋制成。
如此设置,在预制建筑结构100在使用前,预先对钢筋施加的预应力以形成预应力钢筋,当预制建筑结构100承受由外荷载产生的拉力时,首先抵消混凝土中已有的预压力,然后预应力钢筋受力,最后随荷载增加,才能使混凝土受拉而后出现裂缝,因而延迟了预制建筑结构100裂缝的出现和开展,提高了预制建筑结构100所能承受的土体挤压、地下水冲刷、地震荷载以及自身重力的载荷等载荷。螺纹钢是表面带肋的钢筋,由于肋的作用,和混凝土有较大的粘结能力,因而能更好地承受外力的作用。第一笼体由预应力钢筋构成,能够使得实心部20与空心部10均具有较高的竖向受力能力,形成整体受力基础。
作为优选,第一径向筋体32与第一筋体102之间点焊固定。
如此设置,第一笼体的承力强度较高,并且加工简单,仅需在多根第一筋体102进行轴向运输的同时,将第一径向筋体32缠绕至第一筋体102形成的框架上即可,节省了工时;并且可以根据需要在受力程度较大的位置增加第一径向筋体32螺旋围绕的圈数和加密长度,如在第一笼体的两端部增加第一径向筋体32螺旋围绕的圈数和加密长度,防止预制建筑结构100在埋入地下时承力过大遭到结构破坏。
进一步的,如图4所示,桩体101内还设有第二笼体(未标号),第二笼体位于实心部20,第二笼体包括第二筋体103及第二径向筋体42,多根第二筋体103形成第二笼体的框架;第二径向筋体42螺旋围绕第二笼体的框架,且第二径向筋体42与第二筋体103固定连接。作为优选,第二径向筋体42与第二筋体103之间点焊固定。
可以理解的是,在其他实施方式中,第一径向筋体32与第一筋体102之间、第二筋体103及第二径向筋体42之间也可以通过卡接、捆绑等方式固定,在此不一一列举。
在其中一个实施方式中,第一筋体102及/或第二筋体103由预应力混凝土用钢棒(pc钢棒)、不锈钢钢棒、热轧钢棒、中强度预应力钢丝、消除应力钢丝、钢绞线、预应力螺纹钢筋中的至少一者制成,及/或,
第一径向筋体32及/或第二径向筋体42由预应力混凝土用钢棒(pc钢棒)、不锈钢钢棒、热轧钢棒、中强度预应力钢丝、消除应力钢丝、钢绞线、预应力螺纹钢筋、低碳钢热轧圆盘条、混凝土制品用冷拔低碳钢丝中的至少一者制成。
优选的,空心部10与实心部20由混凝土材料制成,且空心部10与实心部20外周壁的形状大致相同。
在其中一个实施方式中,第一笼体位于空心部10及实心部20的实体部分中,并且第一笼体的两端延伸至桩体101的两端。预制建筑结构100还包括设置在芯槽11相对靠近实心部20一端的壁面上的安装板50,以及位于实心部20中的第二笼体(图中未标号),第二笼体的轴向尺寸与实心部20沿桩体101的轴向尺寸相适应,第一笼体位于实心部20中的部分套设第二笼体。
如此设置,第二笼体与第一笼体位于实心部20内的部分协同作用,从而进一步强化实心部20的抗震性能,并能够协同作用以约束实心部20混凝土受弯或受拉时的应变幅度和应变变化率,防止裂纹的出现和扩散。
可以理解,在其他实施方式中,当桩体101为实心桩时,也可以在桩体101内设置穿设于第一笼体中的第二笼体,如图8所示。第一笼体及第二笼体的两端均延伸至桩体101的两端,桩体101、第一笼体及第二笼体三者的轴向尺寸相对应。
在其中一个实施方式中,预制建筑结构100还包括桩套箍60,桩套箍60设置在桩体101端部的外周壁上,能够防止预制建筑结构100在埋入地下或在服役过程中,预制建筑结构100端部的混凝土脱落,进而使钢筋裸露在外遭受腐蚀。桩套箍60能够包裹住桩体101的端部,不仅使桩体101表面更加光滑整洁,还可以保护桩体101端部的混凝土;此外,在填充混凝土时可以更加充分地振捣,降低桩体101的破损率,因而制得的预制建筑结构100强度更高,质量更好。
桩套箍60为碳素结构钢,优选q235钢;桩套箍60的厚度为0.5mm至12mm,桩套箍60沿预制建筑结构100轴向方向的高度为60mm~500mm。作为优选,桩套箍60的厚度为1mm至8mm,桩套箍60沿预制建筑结构100轴向方向的高度为80mm~200mm。
在其中一个实施方式中,第一筋体102及/或第二筋体103上设有连接件70,连接件70位于桩体101的端部。如此设置,在建筑施工时,预制建筑结构100通常需要与另一个预制建筑结构100拼合以延长预制建筑结构100的长度,或者在预制建筑结构100的顶部连接钢筋后浇筑承台以承担上层建筑。在第一筋体102及/或第二筋体103上设置连接件70,能够增加两根预制建筑结构100之间的结合率,或者提高承台的配筋率,简化预制建筑结构100与承台之间的连接方式,提高预制建筑结构100整体竖向受力能力。
在其中一个实施方式中,连接件70具有内螺纹,第一筋体102及/或第二筋体103的端部设有与内螺纹相适配的外螺纹,第一筋体102及/或第二筋体103与连接件70通过螺纹固定连接。
在其中一个实施方式中,连接件70端部还开设有收缩口71,收缩口71用于与第一筋体102及/或第二筋体103连接;第一筋体102及/或第二筋体103的端部设有镦头311,镦头311的外径大于收缩口71的内径。第一筋体102及/或第二筋体103穿设连接件70后通过镦头311抵接在收缩口71。
如此设置,连接件70能够通过收缩口71实现对镦头311的轴向限位,以使第一筋体102及/或第二筋体103与连接件70保持连接。
需要说明的是,当两根预制建筑结构100拼接时,两根预制建筑结构100中的连接件70的型号可以相同,也可以不同,可根据实际施工条件选择。
请一并参阅图12至图16,两个预制建筑结构100通过快速对接组件200连接,对接速度快,并且对接后机械强度大。
快速对接组件200包括插台210、基座220及环扣230,插台210包括相对设置的固定部211及插接部212,插接部212上开设有第一凹槽213;基座220包括相对设置的第一端面221及第二端面222;环扣230为c字形(即具有开口)并能够被弹性收缩,环扣230套设插台210并容置于第一凹槽213内;环扣230能够随与插台210的插接部212一同沿插入方向(如图12所示的α方向)插入基座220内,且环扣230能够通过弹性扩展能够抵持基座220的第二端面222,并限制插台210沿插入方向的反向移动。
本实施方式提供的快速对接组件200将插台210的插接部212插入基座220后,环扣230能够通过弹性扩展部分弹出第一凹槽213并抵持在基座220的第二端面222上,环扣230与第二端面222之间的抵接面近似于环形,抵接面积大,能够保证两个连接件70之间的接合强度,尤其对竖向受力性能有较大的提升。此外,本实施方式提供的快速对接组件200加工工艺简单,成本低廉,适用场景广泛。
可以理解的是,插入方向α可以但不限于上述方向,即使有部分角度的偏移应当也包含在本发明的保护范围之内。
上述快速对接组件200仅为示例的一种,两个预制建筑结构也可以通过其他形式的快速对接组件200进行连接,在此不一一列举。
请一并参阅图17及图18,图17为两个预制建筑结构相互连接的示意图;图18为另一个实施例中两个预制建筑结构相互连接的示意图。
在其中一个实施例中,两个预制建筑结构100对接后通过桩套箍60焊接固定,如图14所示。利用桩套箍60的金属性能直接将两个预制建筑结构100的桩套箍60焊接固定,增加了两个预制建筑结构100的连接强度,使得两个预制建筑结构100之间具有快速对接组件200连接和桩套箍60焊接连接双重固定连接,稳定性更佳。
在另一个实施例中,两个预制建筑结构100对接后通过钢板61与桩套箍60焊接固定,如图14所示。如此设置,能够降低焊接难度,增加焊接后两个预制建筑结构100之间的连接强度。
具体的,例如桩体101为方桩时,钢板61优选为角钢;桩体101为管桩时,钢板61为半圆形或圆弧形。
请一并参阅图19,图19为预制建筑结构100及承台400的结构示意图。
在其中一个实施方式中,预制建筑结构100与承台400配合。
在该实施方式中,预制建筑结构100中实心部20与承台400相连接。第二笼体及第一笼体在相对远离空心部10的端部均设置有连接件70,连接件70与传力筋体410固定连接,多根传力筋体410形成承台400中的受力框架,再将混凝土倒入模具中,混凝土干燥成型后形成承台400。由于本实施方式中,第二笼体与第一笼体上均设置有连接件70,能够大幅提高承台400中的配筋率,不仅能够提高承台400的承力能力,减少传力环节,更加安全、可靠;还能够更好地将承台400承受的力传递至下方地基。
可以理解的是,在其他实施方式中,若承台400不需要非常高的承力能力,也可以仅有第二笼体或第一笼体在相对远离空心部10的端部设置连接件70,连接件70与传力筋体410固定连接。
请一并参阅图20,图20为图19所示a部的局部放大图。
在其中一个实施方式中,连接件70设有通螺纹,连接件70一端与第一筋体102或第二筋体103螺纹连接,另一端与传力筋体410螺纹连接。
作为优选,传力筋体410为螺纹钢。
可以理解的是,在其他实施方式中,连接件70也可以是其他类型的钢筋,连接件70与第一筋体102、第二筋体103或传力筋体410之间也可采用焊接、卡接等方式固定连接。作为优选,连接件70设有内螺纹,传力筋体410上设置有外螺纹,二者之间通过螺纹配合连接,连接简便,节省施工时的时间成本。
本发明提供的预应力钢筋张拉方法,能够一次性张拉两种甚至多种不同的筋体,大大节省了张拉钢筋所需要的时间,同时简化了张拉流程,有利于提高产品产量。
本发明提供的预制建筑结构100及其制作方法,采用上述预应力钢筋张拉方法,使得预制建筑结构100中能够具有不同的筋体,不仅能够满足不同机械强度的需求,还能够降低预制建筑结构的生产成本,使得预制建筑结构中的筋体能够根据需求搭配使用。
以上实施方式的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
本技术领域的普通技术人员应当认识到,以上的实施方式仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围内,对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。
1.一种预应力钢筋张拉方法,其特征在于,所述预应力钢筋包括第一筋体及第二筋体,所述第一筋体能够承受的最大张拉力区别于所述第二筋体;
所述预应力钢筋张拉方法包括:
分别设置所述第一筋体及所述第二筋体的预设张拉程度;
根据所述第一筋体与所述第二筋体的伸长率以及所述预设张拉程度,计算所述第一筋体与所述第二筋体拉伸前的长度;
一次性张拉所述第一筋体及所述第二筋体,使得所述第一筋体与所述第二筋体同时达到所述预设张拉程度。
2.根据权利要求1所述的预应力钢筋张拉方法,其特征在于,所述第一筋体的所述预设张拉程度被设置为所述第一筋体能够承受最大张拉力的60%至80%;及/或,
所述第二筋体的所述预设张拉程度被设置为所述第二筋体能够承受最大张拉力的60%至80%。
3.根据权利要求1所述的预应力钢筋张拉方法,其特征在于,所述第一筋体与所述第二筋体的长度不同;
所述一次性张拉所述第一筋体及所述第二筋体包括:
所述第一筋体与所述第二筋体中较短的一者先被张拉,较长的一者后被张拉。
4.根据权利要求3所述的预应力钢筋张拉方法,其特征在于,所述第一筋体与所述第二筋体中较短的一者先被张拉,较长的一者后被张拉包括:
所述第一筋体与所述第二筋体中较短的一者与张拉装置连接后呈直线状并先被张拉,所述第一筋体与所述第二筋体中较长的一者与所述张拉装置连接后呈弯曲状,随着张拉的进行,较长的一者从弯曲状变为直线状后被张拉。
5.根据权利要求4所述的预应力钢筋张拉方法,其特征在于,所述第一筋体及所述第二筋体的端部分别设置有连接件;且两个所述连接件相同;
所述第一筋体及所述第二筋体通过所述连接件分别连接于所述张拉装置。
6.根据权利要求3所述的预应力钢筋张拉方法,其特征在于,所述第一筋体与所述第二筋体中较短的一者先被张拉,较长的一者后被张拉包括:
所述第一筋体与所述第二筋体中较短的一者先受到张拉装置施加的张拉力并先被张拉,所述第一筋体与所述第二筋体中较长的一者后受到所述张拉装置施加的张拉力并后被张拉。
7.根据权利要求6所述的预应力钢筋张拉方法,其特征在于,所述第一筋体及所述第二筋体的端部分别设置有与所述第一筋体及所述第二筋体相匹配的连接件;
所述张拉装置首先接触到所述第一筋体与所述第二筋体中较短的一者对应设置的连接件并先向其施加张拉力,然后再接触到所述第一筋体与所述第二筋体中较长的一者对应设置的连接件并后向其施加张拉力。
8.一种预制建筑结构制作方法,其特征在于,所述预制建筑结构包括桩体,所述桩体内设置有所述第一筋体及所述第二筋体,所述第一筋体能够承受的最大张拉力区别于所述第二筋体;
所述预制建筑结构制作方法包括:
采用上述权利要求1至7中任意一项的预应力钢筋张拉方法拉伸所述第一筋体及所述第二筋体;
向模具里浇筑混凝土;
待混凝土干燥后放张所述第一筋体及所述第二筋体;
得到预制建筑结构。
9.一种预制建筑结构,其特征在于,所述预制建筑结构通过上述权利要求7的预制建筑结构制作方法制得。
10.根据权利要求9所述的预制建筑结构,其特征在于,所述第一筋体与所述第二筋体为相同材质,所述第一筋体的直径区别于所述第二筋体的直径。
技术总结