[实用新型]变截面强度预制构件

说明书

技术领域

本实用新型属于土木建筑工程领域，涉及用于基坑支护工程和地下室工程的变截面强度预制构件。

背景技术

目前采用预应力预制构件的基坑支护结构中，常用的构件有：预应力预制管桩、预应力方形桩、预应力预制空心方桩、预应力预制外矩形内椭圆桩。这些桩的共同优点是施加了预应力，构件刚度非常好，支护结构的变形非常小，又因为是预制构件，工厂化生产，效率高，质量可靠。但是由于目前这种构件的预应力纵筋均是通长配筋，等截面强度，而在实际支护工程中，土压力的分布是沿基坑深度变化的，一般规律是沿构件长度上部和下部受力都比较小，在构件中间的局部受力达到最大，如采用内支撑或锚杆时，在支撑点或锚固点处，支护桩的弯矩和剪力都较其他断面大的多，支护桩沿纵向受力非常的不均匀，这样就带来了目前这种通常配筋，等截面强度的不合理性，就是说对于通常配筋的等截面强度构件，只有在构件中间的局部区段强度得到充分利用，而在大部分区段，强度是没有得到充分利用的。这样如按最大受力配筋，则造成浪费，不够经济。

目前在地下室建设工程中，抗拔桩一般采用钻孔灌注桩和抗拔锚杆，立柱桩一般采用钻孔灌注桩，而钻孔灌注桩施工工序多、施工速度慢、造价高；抗拔锚杆的抗拔力小，且在许多土质中不能使用。由于预应力预制桩（管桩及空心方桩）不能够很好的与地下室底板连接，且桩与桩之间的连接达不到抗拔要求，从而在多地被明令禁止使用。

实用新型内容

技术问题：本实用新型提供一种可以随着弯矩和剪力的变化而变化的变截面强度预制构件，本实用新型预制构件可以拓宽上述预应力预制构件的应用领域和连接方法，而且还可以降低工程造价。       

技术方案：本实用新型的变截面强度预制构件，包括原构件、设置在原构件强度加强区外侧的加强体。

本实用新型的一种优选方案中，加强体为沿原构件周向设置的钢管。

本实用新型的另一种优选方案中，加强体包括沿原构件横截面对称设置的两组加强部件、连接所述两组加强部件的连接筋。

本实用新型的上述第二种优选方案中，每组加强部件为沿原构件纵向设置的至少一个弧形加强板，两相邻弧形加强板之间由沿原构件周向设置的连接筋连接。

上述优选方案中，弧形加强板为弧形钢板，连接筋为钢筋，弧形钢板与原构件之间用锚筋固定连接，锚筋为铆钉或钢筋。

上述优选方案中，弧形加强板为碳纤维布或玄武岩纤维布制成，连接筋为碳纤维条或玄武岩纤维条。

本实用新型的第二种优选方案中，每组加强部件为沿原构件纵向设置的至少一个条钢、角钢或加强钢筋，两相邻条钢、角钢或加强钢筋之间由沿原构件周向设置的连接筋连接，连接筋为钢筋或扁钢。

本实用新型中，原构件为由纵筋、环绕纵筋设置的箍筋和浇注填充的混凝土构成的预应力桩，预应力桩为管桩、空心方桩或外矩形内椭圆形桩。

有益效果：与传统的支护构件相比，本实用新型有以下优点：

1）灵活性大，使用范围扩大：传统的预制预应力支护构件的截面强度沿着整个构件长度是一样的，由于受到端头板锚板的限制，其规格、品种往往不是很多，在设计选型中带来很多困难，本实用新型采用局部加强，缺多少，补多少，不受端头锚板规格限制，非常灵活，使得使用范围大大扩大。

2)节约造价，降低投资：由于支护构件的受力是变化的，最大处与较小处相差数倍，在设计时往往按照最大的内力配筋，这就使得支护设计偏于保守且不合理，因此，采用本实用新型后，可以节约造价。

3)增加了使用功能：本实用新型构件可以用作抗拔桩、立柱桩、以及支护桩，本实用新型的加强体不仅可以在局部加强构件的截面强度，而且还可以解决构件与构件之间的连接问题、可以很好的解决本实用新型构件与地下室底板、与地下室楼板、地下室顶板等构件之间的连接问题，因此本实用新型构件扩大了预制桩的应用领域，同时当采用本实用新型中的弧形加强板和钢管作为加强体时，由于其可以与地下室结构外围的梁板配筋进行焊接连接，从而可使支护构件兼做地下结构外围的抗拔桩和工程桩，省去了地下室外围的抗拔桩及工程桩，进一步降低工程造价。

附图说明

图1为需要对原构件截面强度进行增强的区间的示意图。

图2为采用圆弧形钢板对环形构件截面强度进行增强的截面示意图。

图3为采用条钢对环形构件截面强度进行增强的截面示意图。

图4为采用钢筋对环形构件截面强度进行增强的截面示意图。

图5为采用钢筋对环形构件截面强度进行增强的截面示意图。