[发明专利]一种预应力组合钢结构构件及其施工方法

说明书

本发明涉及一种预应力组合钢结构构件及其施工方法，采用了预应力钢绞线(3)与钢梁的组合构件，钢梁的横断面采用了上下两个箱型断面叠合组成，预应力钢绞线(3)设置在钢梁断面的上箱型梁(1)内，通过张拉预应力钢绞线(3)提高新型预应力组合钢结构构件的变形能力，控制钢绞线的张拉力，使之可以平衡钢梁、预应力钢绞线的自重以及恒荷载产生的变形。与现有技术相比，本发明将预应力钢绞线与钢结构组合构件结合起来应用，预应力钢绞线在箱型梁之间张拉，避免了预应力钢绞线外露在钢结构构件外，结构自重轻、外观轻盈，并且解决了大跨度钢结构刚度的问题，大大提高预应力钢结构组合构件的抗变形能力。

技术领域

本发明涉及工程结构技术领域，尤其是涉及一种预应力组合钢结构构件及其施工方法。

背景技术

传统上，预应力混凝土结构是在结构构件受外力荷载作用前，先人为地对它施加压力，由此产生的预应力状态用以减小或抵消外荷载所引起的拉应力，即借助于混凝土较高的抗压强度来弥补其抗拉强度的不足，达到推迟受拉区混凝土开裂的目的。与钢筋混凝土相比，预应力混凝土的优点：由于采用了高强度钢材和高强度混凝土，预应力混凝土构件具有抗裂能力强、刚度大、强度高的特点。

预应力钢结构是指在结构上施加荷载以前，对钢结构或构件用特定的方法预加初应力，其应力符号与荷载引起的应力符号相反；当施加荷载时，以保证结构的安全和正常使用。结构或构件先抵消初应力，而且还应考虑预应力的作用，然后再按照一般受力情况工作的钢结构称为预应力钢结构。主要应用于大跨结构上，如体育场馆、会展中心、剧院、等大型公共建筑中，此外在张弦梁结构以及拉索结构中也有广泛应用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种预应力组合钢结构构件及其施工方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种预应力组合钢结构构件，包括钢梁，以及设置在钢梁内的预应力钢绞线。

进一步的，所述钢梁为由上箱型梁和下箱型梁上下叠合而成的双层箱型梁，以及设置在上箱型梁断面内的预应力钢绞线。

更进一步的，所述下箱型梁和上箱型梁的高度比为3:1。

进一步的，所述预应力钢绞线的抗拉强度为f_py＝1570N/mm²。

进一步的，所述预应力钢绞线的规格为3-7φ^s15.24。

进一步的，所述预应力钢绞线的张拉力平衡钢梁、预应力钢绞线的自重以及恒荷载产生的变形。

一种预应力钢结构组合构件的设计方法。步骤为：

1)确定预应力钢结构组合构件的梁断面、预应力钢绞线设计；

2)根据规范进行预应力钢结构组合构件强度、刚度、稳定性、施工过程验算。

一种预应力组合钢结构构件的施工方法，具体步骤如下：

(a)工厂内加工钢结构组合构件，加工下料完成后进行预应力的一次张拉；

(b)将预应力钢结构组合构件进行拼装，形成吊装单元；

(c)将预应力钢结构组合构件吊装单元运至施工现场，进行现场安装；

(d)将预应力钢结构组合构件上的预应力钢绞线进行二次张拉；

(e)现场所有结构安装完毕后，进行预应力钢结构组合构件上的预应力钢绞线的补充张拉。

进一步的，步骤(a)中：一次张拉是将钢绞线张拉至可以抵消钢梁及其上预应力钢绞线的自重荷载工况下的拉力。