[发明专利]一种钢筋混凝土与预应力拉索耦合的大跨度梁

说明书

本发明涉及一种钢筋混凝土与预应力拉索耦合的大跨度梁，包括钢筋混凝土梁、竖向撑杆和预应力拉索，其特征在于：预应力拉索在外露区域与混凝土梁通过竖向撑杆连接，钢筋混凝土梁在支座区域设置钢骨，预应力拉索在支座区域与钢骨连接，竖向撑杆通过销轴、耳板与钢筋混梁底埋件铰接连接，竖向撑杆通过索夹与预应力拉索铰接连接，预应力拉索为开口向上的二次曲线。

技术领域

本发明涉及结构工程预应力技术领域，特别涉及一种钢筋混凝土与预应力拉索耦合的大跨度梁。

背景技术

随着大跨空间结构的大量兴建，预应力混凝土梁在大跨度运动场楼盖中的应用逐渐增多。土木建筑结构中，普通的体内预应力混凝土梁在建筑中应用较多，这样的普通预应力混凝土梁，本身有较大刚度，但随着跨度的增加，预应力混凝土梁自身的自重也会大幅度增加，梁的效率大大降低，同时结构自重的增大会增大结构的地震作用，尤其在高烈度区(烈度大于等于8度)，经济性较差；在较大跨度的运动场楼盖中，如何通过把预应力拉索和混凝土巧妙的组合在一起，满足大跨度梁的刚度及强度要求的同时降低大跨度预应力混凝土梁本身的自重，用较小的材料用量来实现且有足够的刚度和抗裂性能，同时又能提高梁的稳定性和耐疲劳性能是工程中需要解决的问题。

发明内容

针对大跨度运动场楼盖中的普通预应力混凝土梁结构自重较大，钢筋用量较大，结构成本高的问题，本发明提出了一种钢筋混凝土与预应力拉索耦合受力的大跨度梁，该结构把预应力拉索和混凝土梁巧妙的结合在一起，并充分发挥了钢和混凝土材料的特性，用较小的钢材用量和混凝土用量，来承担大跨度运动场楼盖恒载和运动活载，不仅降低了成本且有足够的刚度和抗裂性能，同时又能提高楼盖结构的稳定性和耐疲劳性能，让结构受力更加合理。

本发明涉及一种钢筋混凝土与预应力拉索耦合的大跨度梁，包括钢筋混凝土梁、竖向撑杆和预应力拉索，其特征在于：预应力拉索在外露区域与混凝土梁通过竖向撑杆连接，钢筋混凝土梁在支座区域设置钢骨，预应力拉索在支座区域与钢骨连接，竖向撑杆通过销轴、耳板与钢筋混梁底埋件铰接连接，竖向撑杆通过索夹与预应力拉索铰接连接，预应力拉索为开口向上的二次曲线。

进一步的，所述钢筋混凝土与预应力拉索耦合的大跨度梁可根据梁端约束情况，可用于框架梁结构，还可以用于次梁结构。

进一步的，所述一种钢筋混凝土与预应力拉索耦合的大跨度梁用于框架梁结构时，可将所述钢筋混凝土梁在跨中区域的梁高减少45％～60％，所述预应力拉索在该区域通过竖向撑杆与混凝土梁连接；所述钢筋混凝土梁在支座区域采用变截面梁，保证支座处的抗剪和混凝土受压区高度，所述钢筋混凝土梁在支座区域设置钢骨，所述预应力拉索在支座区域与钢骨连接。

进一步的，所述一种钢筋混凝土与预应力拉索耦合的大跨度梁用于次梁结构时，所述钢筋混凝土梁全长截面高度均可在普通预应力混凝土梁高的基础上减少45％～60％，所述预应力拉索在跨中外露区域与钢筋混凝土梁通过竖向撑杆连接，所述钢筋混凝土梁在支座区域设置钢骨，所述预应力拉索在支座区域与钢骨连接。

进一步的，所述一种钢筋混凝土与预应力拉索耦合的大跨度梁，在预应力拉索破坏时，正常使用状态，强度仍然满足受力要求，钢筋混凝土梁不会破坏，仅挠度超过规范限值。

进一步的，所述钢筋混凝土梁采用混凝土强度等级不低于C40，所述竖向撑杆的材质不低于Q345C，所述预应力拉索材料为1670级钢绞线。