[发明专利]一种用于先张法预应力预制梁的梁端锚具及其使用方法

说明书

本发明涉及一种用于先张法预应力预制梁的梁端锚具及其使用方法，锚具包括锚杯，锚杯的一端设置夹片，用于夹紧钢绞线，锚杯另一端带内螺纹，用于连接带螺纹的钢棒。通过使用该锚具可以消除夹片回缩导致的预应力损失，确保钢绞线在较短的距离内便可将预加力施加到混凝土梁体上，从而增加传统先张预应力梁的传递长度内的预应力效应。采用本发明的锚具可以解决传统先张预应力梁在端部传递长度范围内预应力效应不足的问题。

技术领域

本发明涉及土木工程领域，尤其是涉及一种用于先张法预应力预制梁的梁端锚具及其使用方法。

背景技术

目前先张法预应力梁的钢绞线锚固主要依靠混凝土对钢绞线的握裹，因此在预制构件的端部存在一段传递长度，在该传递长度范围内，钢绞线的应力从零逐渐增加至永存应力。传递长度主要与钢绞线的直径、放张时的预应力钢筋的有效预应力值、预应力筋的外形以及混凝土的强度等级有关（公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG 3362-2018）。对于大直径高强度预应力钢绞线该传递长度很长，约1.3m左右甚至更长。对于较大跨度的开口截面预制梁在支点附近的剪应力较大（包括剪力产生的剪应力和扭转产生的剪应力），根据主拉应力的计算公式可知，可通过增加预应力钢筋提供的预压应力来减小梁端附近的混凝土主拉应力。然而传统先张构件预应力传递长度范围内预应力效应较小，因此减小传递长度或改变钢绞线的传递方式使得钢绞线在梁端可以较快的发挥其对混凝土预压应力对减小支点附近的主拉应力有着十分重要的作用。

以跨度22m，梁高0.95m的T梁为例，梁的支座距离梁端0.3m。在支座的跨中侧0.5m范围内，T梁腹板和顶板交界处的剪应力较大。在此范围内同样存在着由钢绞线产生的正应力。由之前的分析可知，钢绞线在此范围内产生的正应力越大，则此范围内的主拉应力将越小。

解决此问题可以采用在梁端设置锚具的方法，但若采用传统的夹片锚，往往会由于夹片的回缩导致预应力无法施加到混凝土梁上。根据文献（公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG 3362-2018）可知，夹片锚的夹片回缩量在4~6mm之间，若锚具的回缩变形在混凝土硬化后再产生，则在梁端1.3m范围的钢绞线的预应力损失将达到6/1300*1.95e5=900MPa，因此必须采用特殊的锚具和施工方法，使得在混凝土硬化后的锚具变形量降到最低。

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用于先张法预应力预制梁的梁端锚具，可以极大的减小预应力钢绞线因为锚具的夹片回缩而引起的预应力损失。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于先张法预应力预制梁的梁端锚具，其特征在于锚具包括锚杯，锚杯的一端设置夹片，用于夹紧钢绞线，锚杯另一端带内螺纹，用于连接带螺纹的钢棒。

进一步的，锚具的锚杯为一端较细另外一端较粗的变截面，或者两端尺寸相同的等截面。如锚杯一端较细另外一端较粗，则较粗一端设内螺纹，较细一端设置夹片。

进一步的，锚杯的断面采用圆形，或采用矩形。

进一步的，该锚具埋入梁端混凝土中，且与混凝土充分接触。

该锚具的使用方法如下：

第一步：将钢绞线插入锚板一端的夹片，并将夹片夹紧；

第二步：将带螺纹的钢棒旋入锚板一端的内螺纹；

第三步：用千斤顶牵引钢棒进行张拉；

第四步：待钢绞线张拉至控制应力后浇筑混凝土并养护，混凝土应充分包裹锚具；

第五步：满足放张要求后操作千斤顶进行放张；

第六步：放张结束后将钢棒旋出锚具；

第七步：封锚。