[发明专利]一种部分预应力混凝土六角空心桩

说明书

技术领域

本发明属于建筑领域，涉及建筑领域中基桩形状和构造的改进，具体说是一种部分预应力混凝土六角空心桩。

背景技术

基桩工程的建材在市场上较多，如有管桩、各类方桩、灌注桩、钻孔桩等。这些桩材主要分为非预应力构件和预应力构件两大类。非预应力构件主要包括传统的方桩、沉管灌注桩等。表现为单桩承载力相对较低，抗弯（拉）、抗剪性能差，施工周期长，成桩质量不符合设计要求。预应力构件桩材包括，管桩、离心预应力方桩等。它们的缺点是，往往脆性较大，从发生开裂到破坏时间较短，桩身延性较差，在发生地震时造成瞬间建筑物倒塌，使建筑物内人员没有充分时间逃生。这个问题在日本、台湾、中国等多震地区尤为突出。之前，大多数预制桩材多为非预应力或预应力，上述缺点难以避免。

现有混凝土预制构件截面多样，市场上比较多的为方形和圆形截面，在作为承载作用构件时，其最大目的在于提高单位材料所能提供的桩体承载力，从而节约材料，降低成本。预制桩的很大特点在于桩侧与土相互作用，利用桩与土之间的摩擦力提高桩体承载力。

圆形截面相对及其截面比表面积相对较小，故在提高桩侧摩擦力方面管桩不占有优势；空心方桩与土体摩擦力较大，承载力比管桩好，内部空心可节约混凝土材料，但空心方桩和管桩截面积较小，抗剪能力不足。

近期，也出现异形三角形桩，但配筋率较低，桩体整体性、抗剪抗弯抗拉性能难以满足较高要求的工程需求。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种建筑中损耗少、省料、自重轻的部分预应力混凝土六角空心桩。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：部分预应力混凝土六角空心桩纵轴方向设有贯穿整个部分预应力混凝土六角空心桩的中心通孔，所述部分预应力混凝土六角空心桩的内周横截面为圆形，所述部分预应力混凝土六角空心桩的外周横截面为外周为正六边形，所述部分预应力混凝土六角空心桩在整个纵轴方向的内外周截面几何尺寸相同，所述部分预应力混凝土六角空心桩包括沿空心方桩长度方向延伸的主筋和螺旋围绕所述主筋的箍筋，所述主筋包括预应力筋和非预应力筋，箍筋内外均有混凝土保护层，主筋外侧由箍筋固定滚焊或绑扎连接，预应力筋和非预应力筋均可位于由箍筋围成的正六边形的角上和边上。

在本发明的具体实施例中，所述正六边形的边长范围为200mm-550mm。

在本发明的具体实施例中，所述非预应力筋采用HRB335、HRB400或HRB500螺纹钢筋，具体型号为预应力筋外侧混凝土保护层厚度≥40mm，内侧混凝土保护层厚度≥35mm。

在本发明的具体实施例中，所述预应力筋为钢棒，其直径为7.1mm、9.0mm、10.7mm或12.6mm；非预应力钢筋直径为10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm或30mm；预应力筋和非预应力筋均可采用两根相同的筋并在一起的置于六角空心桩的并筋形式或采用两根不相同的筋并在一起置于六角空心桩的非并筋形式。

在本发明的具体实施例中，所述部分预应力混凝土六角空心桩的截面为圆角正六边形，圆角可以为1～6个，圆角半径值为10-30mm。

在本发明的具体实施例中，所述部分预应力混凝土六角空心桩桩端1000-2000mm为箍筋加密区，箍筋间距为40-70mm，除两端加密区，其余部分的箍筋间距为60-100mm。

在本发明的具体实施例中，所述部分预应力混凝土六角空心桩箍筋外混凝土的保护层厚度为40-55mm。

本发明的积极进步效果在于：本发明提供的部分预应力混凝土六角空心桩具有以下优点：

（1）.本发明最大的特点在于纵向主筋为预应力筋和非预应力筋组合，非预应力筋和预应力筋由箍筋固定连接，均布在箍筋围成的六边形角边上。结合预应力与非预应力构件的共同优势，更适合工程应用。

（2）.本发明提供的部分预应力混凝土六角空心桩，其横截面外周为圆角正六边形，内周为圆形，截面积较大，可有效的提高桩体抗剪能力。

（3）.本发明提供的部分预应力混凝土六角空心桩，其横截面外周为圆角六边形，内周为圆形，其转角处呈应力消除圆弧形，所以本发明在桩体成型中转角易于成型，可有效的提高成桩率。

（4）.本发明提供的部分预应力混凝土六角空心桩，其横截面外周为圆角正六边形，内周为圆形，其转角处呈应力消除圆弧形，所以本发明在桩基施工过程中可有效消除应力集中，可有效的提高施工成桩率。