專利名稱：一種鋼筋混凝土深梁的配筋方法及其配筋裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土木工程的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及利用鋼筋混凝土深梁的拉-斜向受壓 鋼筋配筋裝置的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)規(guī)定，跨度與高度之比Ι/h( 2的簡(jiǎn)支梁 和Ι/h ( 2. 5的連續(xù)梁為深梁。由于深梁結(jié)構(gòu)體型龐大，內(nèi)部體系受力復(fù)雜，這就導(dǎo)致了深 梁的破壞類型較多。深梁的主要破壞形式主要有三種一是彎曲破壞；二是剪切破壞；三是 局部受壓或錨固破壞。為了抵抗各種破壞，深梁的配筋比較復(fù)雜。目前規(guī)范建議采用截面 內(nèi)力法進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)深梁配置構(gòu)造配筋來(lái)進(jìn)行局部加強(qiáng)，保證結(jié)構(gòu)安全。但是深梁的內(nèi)力十分復(fù)雜，同一個(gè)截面的受力狀態(tài)非常不規(guī)則，因此截面內(nèi)力法 的應(yīng)用有困難。此外，對(duì)深配置構(gòu)造鋼筋主要還是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)定的，為了保證安全，構(gòu)造鋼 筋可能會(huì)配置過(guò)度，從而造成浪費(fèi)，因此這種配筋方式不是理想的設(shè)計(jì)方法。尋找既能保證 深梁安全，又節(jié)省鋼材的配筋方法是許多技術(shù)人員考慮的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?00620136074. 9，提供了一種 鋼板一混凝土組合深梁，該發(fā)明將鋼筋混凝土板與鋼板通過(guò)螺栓進(jìn)行組裝，由鋼板承受主 要荷載，由混凝土板來(lái)限制鋼板的屈曲。該發(fā)明操作方法復(fù)雜，并且無(wú)法完全發(fā)揮材料的性 能。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?00420043408. 9，提供了一種新型內(nèi)置鋼骨構(gòu)架鋼筋混凝土梁，該 發(fā)明在鋼筋混凝土深梁內(nèi)加設(shè)由斜鋼板及水平鋼板構(gòu)成的鋼骨構(gòu)架，來(lái)增強(qiáng)深梁的承載能 力。該發(fā)明的制作方法非常復(fù)雜，需要專門制作符合深梁尺寸的鋼板。此外，在混凝土中埋 入大塊的鋼板，會(huì)造成混凝土與鋼板的粘結(jié)性能極大削弱，容易造成整塊混凝土保護(hù)層的 脫落。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種深梁內(nèi)部的受力路徑更加明確，應(yīng)力分布更加規(guī)則，與現(xiàn) 有配筋方法對(duì)比，在大大減少所使用的鋼筋數(shù)量的情況下任能夠達(dá)到相同承載力的鋼筋混 凝土深梁的配筋方法及配筋裝置。一種鋼筋混凝土深梁的配筋方法，包括如下步驟
第一步在深梁的底部橫向布置縱向受拉鋼筋；縱向受拉鋼筋的端部分別設(shè)置彎鉤； 第二步兩組斜向受壓鋼筋的一端分別固定在同側(cè)斜向受壓鋼筋兩端的彎鉤內(nèi)，另一 端在深梁頂部互相搭接，斜向受壓鋼筋與縱向受拉鋼筋形成三角形布置，頂部在搭接位置 由螺旋筋套??；
第三步頂部分配鋼筋穿過(guò)螺旋筋后，搭接在斜向受壓鋼筋的上部，深梁兩端由豎向箍 筋套住底部縱向受拉鋼筋和頂部分配鋼筋，并在相交的位置搭接。
3
第四步在深梁半高處布置水平箍筋，套在豎向箍筋和斜向受壓鋼筋的外側(cè)，鋼筋相交處全部搭接，在水平箍筋兩側(cè)間布置短拉筋，布置位置分別為水平箍筋的跨中位置以 及斜向受壓鋼筋與水平箍筋搭接處。第五步鋼筋籠綁扎完畢后，澆注混凝土本體，并在混凝土本體的兩側(cè)分別設(shè)置支 座和墊塊，其中支座為兩塊。鋼筋混凝土深梁的配筋裝置，混凝土本體外壁的一側(cè)分別布置兩個(gè)支座，混凝土 本體外壁的另一側(cè)設(shè)置墊塊；混凝土本體的內(nèi)部布置縱向受力鋼筋，縱向受力鋼筋沿兩個(gè) 支座的長(zhǎng)度方向布置，縱向受力鋼筋的端部分別與支座相對(duì)應(yīng)；縱向受力鋼筋的端部分別 設(shè)置彎鉤；縱向受力鋼筋的兩端分別垂直連接豎向箍筋的一端，豎向箍筋的另一端與分配 鋼筋連接，豎向箍筋與斜向受壓鋼筋位于同一側(cè)，分配鋼筋與縱向受力鋼筋平行；縱向受力 鋼筋的一側(cè)布置兩組斜向受壓鋼筋，兩組縱向受力鋼筋的一端分別連接斜向受壓鋼筋的兩 端，兩組斜向受壓鋼筋的另一端在墊塊相對(duì)應(yīng)的位置相交；位于縱向受力鋼筋、分配鋼筋之 間平行布置水平箍筋，水平箍筋上設(shè)置若干個(gè)短拉筋；斜向受壓鋼筋、水平箍筋的相交處通 過(guò)螺旋筋固定連接。本發(fā)明頂部分配鋼筋的端部朝向縱向受力鋼筋彎起，頂部分配鋼筋鋼筋直徑不小 于縱向受拉鋼筋直徑的一半。。本發(fā)明的豎向箍筋為封閉式雙肢箍，直徑與頂部分配鋼筋相同。本發(fā)明的水平箍筋為封閉式雙肢箍，直徑與頂部分配鋼筋相同。本發(fā)明的短拉筋為S狀，短拉筋的兩端分別勾住水平箍筋的雙肢。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明先根據(jù)拉-斜向受壓鋼筋模型(圖4)計(jì)算斜向受壓鋼筋和縱向受拉鋼筋的受 力大小，計(jì)算所需的縱向受拉鋼筋和斜向受壓鋼筋的根數(shù)、型號(hào)和直徑。并利用該模型根據(jù) 集中荷載值的大小，由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)相關(guān)公式計(jì)算螺旋筋鋼筋 直徑、螺圈直徑和間距。將縱向受拉鋼筋布置在深梁底部，深梁的跨中承受集中荷載，則布 置兩組斜向受壓鋼筋，兩組斜向受壓鋼筋的一端分別固定在同側(cè)縱向受拉鋼筋兩端的彎鉤 內(nèi)，可以焊接或用鐵絲綁扎；另一端在深梁頂部互相搭接，在搭接位置由螺旋筋套住。頂部 分配鋼筋穿過(guò)螺旋筋后，搭接在斜向受壓鋼筋的上部，深梁兩端由豎向箍筋套住縱向受拉 鋼筋和頂部分配鋼筋，并在相交的位置搭接，在深梁半高處布置水平箍筋，套在豎向箍筋和 斜向受壓鋼筋的外側(cè)，鋼筋相交處全部搭接，在水平箍筋兩側(cè)間布置短拉筋，布置位置分別 為水平箍筋的跨中位置以及斜向受壓鋼筋與水平箍筋搭接處。鋼筋籠綁扎完畢后，澆注混 凝土。深梁承受荷載時(shí)，即形成拉_斜向受壓鋼筋受力體系，頂部跨中的集中力沿著斜向受 壓鋼筋的方向傳入支座。深梁內(nèi)部的受力路徑更加明確，應(yīng)力分布更加規(guī)則；與現(xiàn)有配筋方 法對(duì)比，在大大減少所使用的鋼筋數(shù)量的情況下任能夠達(dá)到相同承載力；原理簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn) 便。


圖1是本發(fā)明的各鋼筋結(jié)構(gòu)布置示意圖。圖2是圖1的側(cè)視圖。圖3是本發(fā)明的鋼筋詳圖。
圖4是本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明
如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種鋼筋混凝土深梁的配筋方法，包括如下步驟 第一步在深梁的底部橫向布置縱向受拉鋼筋1 ；縱向受拉鋼筋1的端部分別設(shè)置彎鉤
11，
第二步兩組斜向受壓鋼筋2的一端分別固定在同側(cè)斜向受壓鋼筋1兩端的彎鉤內(nèi)，另 一端在深梁頂部互相搭接，斜向受壓鋼筋2與縱向受拉鋼筋1形成三角形布置，頂部在搭接 位置由螺旋筋3套?。?br> 第三步頂部分配鋼筋4穿過(guò)螺旋筋3后，搭接在斜向受壓鋼筋2的上部，深梁兩端由 豎向箍筋5套住底部縱向受拉鋼筋1和頂部分配鋼筋4，并在相交的位置搭接。第四步在深梁半高處布置水平箍筋6，套在豎向箍筋5和斜向受壓鋼筋2的外 側(cè)，鋼筋相交處全部搭接，在水平箍筋6兩側(cè)間布置短拉筋7，布置位置分別為水平箍筋6的 跨中位置以及斜向受壓鋼筋2與水平箍筋6搭接處。第五步鋼筋籠綁扎完畢后，澆注混凝土本體8，并在混凝土本體8的兩側(cè)分別設(shè) 置支座9和墊塊10，其中支座9為兩塊。如圖1、圖2、圖3、圖4所示，鋼筋混凝土深梁的配筋裝置，混凝土本體8外壁的一 側(cè)分別布置兩個(gè)支座9，混凝土本體8外壁的另一側(cè)設(shè)置墊塊10 ；混凝土本體8的內(nèi)部布置 縱向受力鋼筋1，縱向受力鋼筋1沿兩個(gè)支座9的長(zhǎng)度方向布置，縱向受力鋼筋1的端部分 別與支座9相對(duì)應(yīng)；縱向受力鋼筋1的端部分別設(shè)置彎鉤11 ；縱向受力鋼筋1的兩端分別 垂直連接豎向箍筋5的一端，豎向箍筋5的另一端與分配鋼筋4連接，豎向箍筋5與斜向受 壓鋼筋2位于同一側(cè)，分配鋼筋4與縱向受力鋼筋1平行，；縱向受力鋼筋1的一側(cè)布置兩 組斜向受壓鋼筋2，縱向受力鋼筋1的兩端分別連接兩組斜向受壓鋼筋2的兩端，兩組斜向 受壓鋼筋2的另一端在墊塊10相對(duì)應(yīng)的位置相交；位于縱向受力鋼筋1、分配鋼筋4之間 平行布置水平箍筋6，水平箍筋6上設(shè)置若干個(gè)短拉筋7 ；斜向受壓鋼筋2、水平箍筋6的相 交處通過(guò)螺旋筋3固定連接。如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明頂部分配鋼筋4，端部朝向縱向受力鋼筋1彎起，頂 部分配鋼筋4鋼筋直徑不小于縱向受拉鋼筋1直徑的一半。。如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明的豎向箍筋5為封閉式雙肢箍，直徑與頂部分配鋼 筋4相同。如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明的水平箍筋6為封閉式雙肢箍，直徑與頂部分配鋼 筋4相同。如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明的短拉筋7為S狀，短拉筋7的兩端分別勾住水平 箍筋6的雙肢。如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明所述混凝土，拆模后養(yǎng)護(hù)28天。如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明的所述支座，剛度和強(qiáng)度遠(yuǎn)大于深梁。如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明的所述墊塊，材質(zhì)為鋼，厚度大于10mm，寬度等于深 梁寬度。
如圖1、圖2所示，本發(fā)明的深梁沿梁高度方向和長(zhǎng)度方向是否布置構(gòu)造筋，可根 據(jù)《混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002布置。
本發(fā)明在制作時(shí)，先根據(jù)拉-斜向受壓鋼筋模型(圖4)計(jì)算斜向受壓鋼筋和縱向 受拉鋼筋的受力大小，計(jì)算所需的縱向受拉鋼筋1和斜向受壓鋼筋2的根數(shù)、型號(hào)和直徑。 并利用該模型根據(jù)集中荷載值的大小，由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)相關(guān)公 式計(jì)算螺旋筋鋼筋直徑、螺圈直徑和間距。將縱向受拉鋼筋1布置在深梁底部，如果深梁的 跨中承受集中荷載，則布置兩組斜向受壓鋼筋2，兩組斜向受壓鋼筋2的一端分別固定在同 側(cè)縱向受拉鋼筋1兩端的彎鉤11內(nèi)，可以焊接或用鐵絲綁扎。另一端在深梁頂部互相搭接， 在搭接位置由螺旋筋3套住。頂部分配鋼筋4穿過(guò)螺旋筋3后，搭接在斜向受壓鋼筋2的 上部，深梁兩端由豎向箍筋5套住縱向受拉鋼筋1和頂部分配鋼筋4，并在相交的位置搭接， 在深梁半高處布置水平箍筋6，套在豎向箍筋5和斜向受壓鋼筋2的外側(cè)，鋼筋相交處全部 搭接，在水平箍筋6兩側(cè)間布置短拉筋7，布置位置分別為水平箍筋6的跨中位置以及斜向 受壓鋼筋2與水平箍筋6搭接處。鋼筋籠綁扎完畢后，澆注混凝土本體8。深梁承受荷載 時(shí)，即形成拉-斜向受壓鋼筋受力體系，頂部跨中的集中力沿著斜向受壓鋼筋2的方向傳入 支座9。本發(fā)明在使用時(shí)，以跨中承受集中荷載的深梁為例，將拉-斜向受壓鋼筋模型近 似為三鉸剛架，計(jì)算斜向受壓鋼筋2和縱向受拉鋼筋1的受力大小，并計(jì)算所需的縱向受拉 鋼筋1和斜向受壓鋼筋2的根數(shù)、型號(hào)和直徑。綁扎鋼筋籠時(shí)，將縱向受拉鋼筋1布置在底 部，兩組斜向受壓鋼筋2的一端分別綁扎在同側(cè)縱向受拉鋼筋1兩端的彎鉤內(nèi)，另一端在深 梁頂部互相搭接，在搭接位置由螺旋筋3套住。頂部分配鋼筋4穿過(guò)螺旋筋3，并搭接在斜 向受壓鋼筋2的上部，深梁兩端由豎向箍筋5套住縱向受拉鋼筋1和頂部分配鋼筋4，并在 相交的位置搭接。在深梁半高處布置水平箍筋6，套在豎向箍筋5和斜向受壓鋼筋2的外 側(cè)，鋼筋相交處全部搭接，在水平箍筋6兩側(cè)間布置短拉筋7，布置位置分別為水平箍筋6的 跨中位置以及斜向受壓鋼筋2與水平箍筋6搭接處。鋼筋籠綁扎完畢后，澆注混凝土 8。深 梁承受荷載時(shí)，即形成拉_斜向受壓鋼筋受力體系，縱向受拉鋼筋9與斜向受壓鋼筋10形 成由支座9支承的三鉸剛架，承受墊塊10上的頂部集中荷載。
權(quán)利要求
一種鋼筋混凝土深梁的配筋方法，其特征在于包括如下步驟第一步在深梁的底部橫向布置縱向受拉鋼筋(1)；縱向受拉鋼筋(1)的端部分別設(shè)置彎鉤(11)；第二步兩組斜向受壓鋼筋(2)的一端分別固定在同側(cè)斜向受壓鋼筋(1)兩端的彎鉤(11)內(nèi)，另一端在深梁頂部互相搭接，斜向受壓鋼筋(2)與縱向受拉鋼筋(1)形成三角形布置，頂部在搭接位置由螺旋筋(3)套?。坏谌巾敳糠峙滗摻?4)穿過(guò)螺旋筋(3)后，搭接在斜向受壓鋼筋(2)的上部，深梁兩端由豎向箍筋(5)套住底部縱向受拉鋼筋(1)和頂部分配鋼筋(4)，并在相交的位置搭接；第四步在深梁半高處布置水平箍筋(6)，套在豎向箍筋(5)和斜向受壓鋼筋(2)的外側(cè)，鋼筋相交處全部搭接，在水平箍筋(6)兩側(cè)間布置短拉筋(7)，布置位置分別為水平箍筋(6)的跨中位置以及斜向受壓鋼筋(2)與水平箍筋(6)搭接處；第五步鋼筋籠綁扎完畢后，澆注混凝土本體(8)，并在混凝土本體(8)的兩側(cè)分別設(shè)置支座(9)和墊塊(10)，其中支座(9)為兩塊。
2.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述配筋方法的鋼筋混凝土深梁配筋裝置，其特征在于混凝土 本體(8)外壁的一側(cè)分別布置兩個(gè)支座(9)，混凝土本體(8)外壁的另一側(cè)設(shè)置墊塊(10)； 混凝土本體(8)的內(nèi)部布置縱向受力鋼筋(1)，縱向受力鋼筋(1)沿兩個(gè)支座(9)的長(zhǎng)度方 向布置，縱向受力鋼筋(1)的端部分別與支座(9)相對(duì)應(yīng)；縱向受力鋼筋(1)的端部分別設(shè) 置彎鉤(11);縱向受力鋼筋(1)的兩端分別垂直連接豎向箍筋(5)的一端，豎向箍筋(5)的 另一端與分配鋼筋(4)連接，豎向箍筋(5)與斜向受壓鋼筋(2)位于同一側(cè)，分配鋼筋(4) 與縱向受力鋼筋(1)平行；縱向受力鋼筋(1)的一側(cè)布置兩組斜向受壓鋼筋(2)，縱向受力 鋼筋(1)的一端分別連接斜向受壓鋼筋(2)的兩端，兩組斜向受壓鋼筋(2)的另一端在墊塊 (10)相對(duì)應(yīng)的位置相交；位于縱向受力鋼筋(1)、分配鋼筋(4)之間平行布置水平箍筋(6)， 水平箍筋(6)上設(shè)置若干個(gè)短拉筋(7);斜向受壓鋼筋(2)、水平箍筋(6)的相交處通過(guò)螺旋 筋(3)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼筋混凝土深梁的配筋裝置，其特征在于上述頂部分配鋼筋 (4)的端部朝向縱向受力鋼筋(1)彎起，頂部分配鋼筋(4)鋼筋直徑不小于縱向受拉鋼筋 (1)直徑的一半。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼筋混凝土深梁的配筋裝置，其特征在于上述豎向箍筋(5) 為封閉式雙肢箍，直徑與頂部分配鋼筋(4)相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼筋混凝土深梁的配筋裝置，其特征在于上述水平箍筋(6) 為封閉式雙肢箍，直徑與頂部分配鋼筋(4)相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼筋混凝土深梁的配筋裝置，其特征在于上述短拉筋(7)為 S狀，短拉筋(7)的兩端分別勾住水平箍筋(6)的雙肢。
全文摘要
一種鋼筋混凝土深梁的配筋方法及其配筋裝置，涉及土木工程的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及利用鋼筋混凝土深梁的受壓鋼筋配筋方法的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的混凝土深梁承受集中力的部位設(shè)置墊塊，混凝土深梁內(nèi)部布置縱向受拉鋼筋、斜向受壓鋼筋以及其他鋼筋?？v向受拉鋼筋沿兩個(gè)支座的長(zhǎng)度方向布置，其端部分別與支座相對(duì)應(yīng)；兩組斜向受壓鋼筋的一端分別連接縱向受拉鋼筋的兩端，其另一端與墊塊相對(duì)應(yīng)的位置相交。所有鋼筋籠綁扎完畢后，澆注混凝土，縱向受拉鋼筋與斜向受壓鋼筋形成由支座支承的三鉸剛架，承受墊塊上的頂部集中荷載。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了深梁內(nèi)部的受力路徑更加明確，應(yīng)力分布更加規(guī)則，與現(xiàn)有配筋方法對(duì)比，在大大減少所使用的鋼筋數(shù)量的情況下任能夠達(dá)到相同承載力的目的。
文檔編號(hào)E04G21/12GK101956461SQ201010508468
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者楊文軍, 洪寶寧 申請(qǐng)人:河海大學(xué)