本實(shí)用新型專利技術(shù)公開(kāi)一種自張式形狀記憶合金筋預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，包括混凝土(2)、用于澆注成型的模板(4)以及若干根形狀記憶合金筋，若干根形狀記憶合金筋沿著混凝土長(zhǎng)度方向嵌入布置，其兩端分別穿過(guò)并伸出模板，并與混凝土在模板內(nèi)澆注成為一體。本實(shí)用新型專利技術(shù)通過(guò)將原預(yù)應(yīng)力混凝土的預(yù)應(yīng)力鋼筋改為形狀記憶合金筋，僅通過(guò)對(duì)形狀記憶合金筋進(jìn)行加熱升溫即可達(dá)到對(duì)混凝土施加預(yù)應(yīng)力的目的；預(yù)應(yīng)力的控制就轉(zhuǎn)化為對(duì)記憶合金筋記憶效應(yīng)的處理，而合金筋記憶效應(yīng)的處理僅需根據(jù)工程的需要對(duì)記憶合金筋進(jìn)行一定的熱-機(jī)械加工工序即可，其施工工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、效果安全可靠；所需施工技術(shù)人員專業(yè)水平較低，制造成本低。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種自張式形狀記憶合金筋預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，屬于建筑結(jié)構(gòu)
技術(shù)介紹
現(xiàn)代建筑正朝大跨度、輕型、高性能等多樣性的方向發(fā)展，要求結(jié)構(gòu)的形式以及其使用的材料也必須具有多樣性，而采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)疑是實(shí)現(xiàn)這一方向的有效途徑。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展到今天，不僅廣泛應(yīng)用于橋梁、房屋建筑、路面、軌枕、粧、壓力容器和貯罐等傳統(tǒng)領(lǐng)域中，而且也被廣泛應(yīng)用于土木建筑工程、特種結(jié)構(gòu)工程、加固工程、能源工程和海洋工程等許多新領(lǐng)域中。作為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，其所控制的預(yù)應(yīng)力、施工工藝以及設(shè)備要求關(guān)鍵指標(biāo)一直是工程
中的三個(gè)難點(diǎn)，若施加的預(yù)應(yīng)力大小、方式不符合要求，則難以獲取足夠高的抗裂度和剛度；若施工工藝較復(fù)雜，則其所需人員隊(duì)伍技術(shù)要較熟練，成本較高；若施工設(shè)備較繁重，則開(kāi)工費(fèi)用較高，工作時(shí)也容易受到環(huán)境的制約。傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件主要有先張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)和后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，這兩種結(jié)構(gòu)存在一些缺陷，具體是:先張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)所需臺(tái)座及張拉設(shè)備所需投資費(fèi)用較大，同時(shí)臺(tái)座一般只能固定在一處，不夠靈活，并且僅能生產(chǎn)中、小型預(yù)應(yīng)力直線構(gòu)件；后張法雖然可以制作曲線型的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，但是此類預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常不能同時(shí)施加預(yù)應(yīng)力，造成工序較多，工藝復(fù)雜，設(shè)備功能增加，操作繁瑣，尤其是對(duì)所需錨具的耗鋼量大，錨具加工要求的精度較高，造成成本昂貴，且必須預(yù)留孔道、孔道灌漿等缺點(diǎn)。總之，上述兩種傳統(tǒng)制作的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件均存在著設(shè)備要求高、施工工藝較復(fù)雜、預(yù)應(yīng)力損失多、控制預(yù)應(yīng)力要求高、鋼材塑性及耐腐蝕性較低等不足，尤其對(duì)于曲線或折線形狀的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工這些不足尤為突出。因此，對(duì)于先張法或后張法以傳統(tǒng)材料制作的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)所采用的施工效果都難以同時(shí)達(dá)到適宜的預(yù)應(yīng)力控制、施工工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單、適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。目前，為了減少或避免傳統(tǒng)材料制作的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在應(yīng)用中的局限性，解決的方法之一就是尋找新材料，即為了縮小預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在應(yīng)用中的局限性，必須采用其它的材料或結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本技術(shù)提供一種自張式形狀記憶合金筋預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，能夠提高預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的抗裂度、剛度、耐久性和適用范圍，達(dá)到對(duì)混凝土施加預(yù)應(yīng)力的目的，施工工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、效果安全可靠；所需施工技術(shù)人員專業(yè)水平較低，制造成本低。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用的一種自張式形狀記憶合金筋預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，包括混凝土和用于澆注成型的模板，還包括若干根形狀記憶合金筋，所述若干根形狀記憶合金筋沿著混凝土長(zhǎng)度方向嵌入布置，其兩端分別穿過(guò)并伸出模板，并與混凝土在模板內(nèi)澆注成為一體。優(yōu)選地，所述形狀記憶合金筋為直線形狀，所述模板為直線型結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述形狀記憶合金筋的兩端通過(guò)夾具固定在模板的兩側(cè)，用以防止其在混凝土澆筑過(guò)程中的變形。優(yōu)選地，所述若干根形狀記憶合金筋中相鄰兩根形狀記憶合金筋的間距以及形狀記憶合金筋與混凝土邊緣之間的間距在3d-5d范圍內(nèi)，其中d為形狀記憶合金筋的直徑。優(yōu)選地，所述形狀記憶合金筋具有單程形狀記憶效應(yīng)，其尺寸按照混凝土結(jié)構(gòu)要求通過(guò)熱-機(jī)械加工工序比初始形狀記憶合金筋伸長(zhǎng)3%?10%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)通過(guò)在傳統(tǒng)鋼筋預(yù)應(yīng)力混凝土的基礎(chǔ)上吸取新型形狀記憶合金材料的優(yōu)點(diǎn)，把原預(yù)應(yīng)力混凝土的預(yù)應(yīng)力鋼筋改為形狀記憶合金筋，這樣預(yù)應(yīng)力筋就不必依靠臺(tái)座或?qū)I(yè)錨具來(lái)施加預(yù)應(yīng)力，而是簡(jiǎn)單地可以通過(guò)對(duì)形狀記憶合金筋進(jìn)行加熱升溫即可達(dá)到對(duì)混凝土施加預(yù)應(yīng)力的目的。同時(shí)，預(yù)應(yīng)力的控制就轉(zhuǎn)化為對(duì)記憶合金筋記憶效應(yīng)的處理，而合金筋記憶效應(yīng)的處理僅需根據(jù)工程的需要對(duì)記憶合金筋進(jìn)行一定的熱-機(jī)械加工工序即可，這樣對(duì)現(xiàn)場(chǎng)澆筑或預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土施工來(lái)說(shuō)，其施工工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、效果安全可靠。此外，所需施工技術(shù)人員專業(yè)水平較低，于是記憶合金筋預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)不僅提高了預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的抗裂度、剛度、耐久性和適用范圍，而且還表現(xiàn)在其施工工藝簡(jiǎn)單可靠、投資和造價(jià)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。【附圖說(shuō)明】圖1為本專利技術(shù)的形狀記憶合金筋預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1橫截面的示意圖；圖3為本專利技術(shù)模板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3橫截面的示意圖；圖5為圖1中施加預(yù)應(yīng)力前的形狀記憶合金筋混凝土結(jié)構(gòu)；圖6為圖5橫截面的示意圖；圖7為圖5和圖1中有、無(wú)記憶效應(yīng)的形狀記憶合金筋示意圖；圖8為圖1中的形狀記憶合金筋所施加的預(yù)應(yīng)力試驗(yàn)數(shù)據(jù)；圖9為圖1整個(gè)結(jié)構(gòu)施工過(guò)程的流程圖。圖中:1、初始記憶合金筋，2、混凝土，3、形狀記憶合金筋，4、模板。【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1至圖7所示，一種自張式形狀記憶合金筋預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，包括混凝土 2和用于澆注成型的模板4，還包括若干根形狀記憶合金筋，所述若干根形狀記憶合金筋沿著混凝土 2長(zhǎng)度方向嵌入布置，其兩端分別穿過(guò)并伸出模板4，并與混凝土 2在模板4內(nèi)澆注成為一體。如圖1和圖2所示的一種形狀記憶合金筋預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)示意圖，其橫截面是矩形截面，在混凝土 2的受拉一側(cè)沿著其長(zhǎng)度方向分布適當(dāng)數(shù)量的形狀記憶合金筋3，且形狀記憶合金筋3向外伸出一定長(zhǎng)度，為提高預(yù)應(yīng)力的效果可將各個(gè)形狀記憶合金筋3間的間距、形狀記憶合金筋3與混凝土 2邊緣之間間距在3d-5d范圍內(nèi)，其中d為記憶合金筋的直徑。其中，形狀記憶合金筋3向外伸出一定長(zhǎng)度的原因有兩個(gè):一是方便把記憶合金筋固定在模板4兩側(cè)，如圖3和圖4所示，用以防止混凝土 2澆筑過(guò)程中導(dǎo)致記憶合金筋產(chǎn)生不利的變形；二是為了當(dāng)混凝土 2的強(qiáng)度達(dá)到75%以上后，可對(duì)記憶合金筋加熱升溫，使混凝土 2產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。優(yōu)選地，為了防止形狀記憶合金筋在混凝土澆筑過(guò)程中發(fā)生變形，可將所述形狀記憶合金筋的兩端通過(guò)夾具固定在模板4當(dāng)前第1頁(yè)1 2 本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種自張式形狀記憶合金筋預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，包括混凝土(2)和用于澆注成型的模板(4)，其特征在于，還包括若干根形狀記憶合金筋，所述若干根形狀記憶合金筋沿著混凝土(2)長(zhǎng)度方向嵌入布置，其兩端分別穿過(guò)并伸出模板(4)，并與混凝土(2)在模板(4)內(nèi)澆注成為一體。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：智友海，史向平，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：徐州工程學(xué)院，
類型：新型
國(guó)別省市：江蘇;32
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