端部不同無粘結長度鋼筋混凝土柱的制作方法
【專利摘要】端部不同無粘結長度鋼筋混凝土柱屬于結構工程領域。具體的操作步驟包括：切割不同長度的波紋管、制備兩端粘貼泡沫墊塊的波紋管、波紋管與縱筋固定、鋼筋籠的綁扎、支模與混凝土的澆筑與振搗。本發(fā)明將波紋管固定在柱的縱筋端部實現局部無粘結；不同的無粘結長度，使固定長波紋管的邊緣鋼筋在往復荷載作用下首先屈服，而固定短波紋管的中心鋼筋保持在彈性變形階段，減小柱的殘余變形。本發(fā)明能有效的提高柱端塑性鉸的長度，改善柱的耗能能力，提高柱的抗震性能。
【專利說明】端部不同無粘結長度鋼筋混凝土柱
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼筋混凝土柱，尤其涉及端部不同無粘結長度鋼筋混凝土柱，屬于結構工程領域。
【背景技術】
[0002]近年來頻繁發(fā)生的地震不僅帶來巨大的經濟損失，而且嚴重影響人們的生命安全?？蚣芙Y構占我國建筑總量的1/3，是比較合理的抗震結構形式。地震作用下框架結構會出現柱鉸模式、梁鉸模式和梁柱鉸混合模式三類破壞模式，其中柱鉸模式為塑性鉸先在柱端出現，且主要分布在柱端，如果使某一層的柱子的上下端同時出現塑性鉸，容易導致該樓層發(fā)生屈服，并與其上面的樓層形成機構。這種塑性鉸的分布是最不利的，會嚴重削弱結構的整體穩(wěn)定和豎向承載能力，產生薄弱層，發(fā)生局部破壞。為了防止柱鉸型破壞的出現，“強柱弱梁”的設計理念通過增大柱的截面積或配筋來提高柱的承載力，而端部無粘結的做法可以在協調鋼筋和混凝土的變形關系的同時增大屈曲段的長度，使原本柱端所受的力平均分配，從而增大柱子的承載力。
[0003]常規(guī)設計中柱的縱筋是按照承載力要求采用對稱配筋，這會導致荷載作用下縱筋同時達到屈服極限而產生大的殘余變形。不同的無粘結長度組合可以保證荷載作用下固定長無粘結波紋管的邊緣鋼筋首先屈服，固定短無粘結波紋管的中心鋼筋保有彈性變形能力，從而減小柱的殘余變形，提高柱的塑性鉸區(qū)域的耗能能力，提高柱子的抗震性能。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供能有效減小地震殘余變形并提高耗能能力的端部不同無粘結長度鋼筋混凝土柱。
[0005]本發(fā)明采用的技術方案如下:
[0006]端部不同無粘結長度鋼筋混凝土柱，其特征在于，包括端部無粘結鋼筋1、箍筋2、起無粘結作用的預埋波紋管3、圓柱體泡沫墊塊4、鋼筋籠內澆注的混凝土 5、外部混凝土保護層6組成；端部無粘結鋼筋I的端部提前固定上粘貼有圓柱體泡沫墊塊4的波紋管3，將端部無粘結鋼筋I與箍筋2綁扎成鋼筋籠后支模，內部澆注混凝土，外部設混凝土保護層。
[0007]進一步，所述鋼筋為屈服強度不小于335MPa的帶肋鋼筋。
[0008]進一步，所述波紋管的長度分別為Idci和21ν b0是柱的有效截面寬度；所述波紋管的直徑為1.5d0, d0是縱筋直徑；所述波紋管的厚度為0.5?2mm。
[0009]進一步，粘貼在波紋管兩端的圓柱體泡沫塑料的長度為1/lOlv直徑為1.5d。。
[0010]進一步，所述無粘結段的箍筋間距為粘結段箍筋間距的1/2。
[0011]所述鋼筋籠的縱筋端部套有波紋管3起無粘結作用，波紋管(3)的兩端通過914粘結劑粘結與波紋管直徑相同的圓柱形泡沫墊塊4防止灌漿時混凝土進入波紋管。
[0012]利用上述端部無粘結不同強度鋼筋混凝土柱技術提高抗震性能的制備方法，其步驟如下:[0013]步驟一:制作直徑與波紋管相同的圓柱體泡沫墊塊4，中心掏去直徑小于鋼筋直徑的圓孔，在泡沫壁上涂抹914粘結劑后將泡沫塞到波紋管3的兩端。
[0014]步驟二:將塞有泡沫塑料的波紋管3插到鋼筋I的中部，用細鋼絲橫向穿透波紋管和泡沫塑料以固定波紋管的位置。
[0015]步驟三:將末端固定波紋管的鋼筋I與箍筋2綁扎成鋼筋籠。
[0016]步驟四:支模，鋼筋籠內部澆注混凝土，并在外部設上混凝土保護層。
[0017]本發(fā)明相對于現有技術的優(yōu)點及有益效果:
[0018]1、提高鋼筋混凝土柱的延性和耗能能力。通過柱端無粘結鋼筋混凝土柱技術可以增大塑性鉸的長度，從而提高柱的耗能能力。
[0019]2.減少殘余變形。在往復荷載的作用下，不同的粘結長度組合使邊緣鋼筋首先屈月艮，消耗大量的能量。中心鋼筋能夠保有彈性變形的能力，從而減小結構整體的殘余變形。
[0020]3.整體性好。在鋼筋籠、波紋管綁扎完成后，一次澆筑混凝土成型，使鋼筋、波紋管與混凝土牢固的粘接在一起，相互傳遞內力。
[0021]4、經濟性強。本方案應用在柱的塑性鉸區(qū)，效果明顯而且不會顯著地提高工程造價，性價比較強，適合在工程中廣泛推廣。
[0022]下面通過附圖和實施例對本發(fā)明技術方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明在柱塑性鉸區(qū)的使用狀態(tài)結構示意圖。
[0024]圖2為圖1中A-A剖面圖。
[0025]圖3為圖1中B-B剖面圖。
[0026]圖4為圖1中C-C剖面圖。
[0027]圖中:1、端部無粘結鋼筋；2、箍筋；3、波紋管；4、泡沫墊塊；5、鋼筋籠內灌注的混凝土 ；6、混凝土保護層
【具體實施方式】
[0028]1.切割波紋管并填充泡沫塞。
[0029]所用縱筋的最大直徑為屯，選取直徑為1.5d0的波紋管，將波紋管按照柱的截面有效寬度
[0030]b0和2k進行切割。制作直徑為1.5d0,高度為IzlObtl的圓柱體泡沫墊塊，在泡沫墊塊的
[0031]中心掏去直徑小于縱筋直徑的圓孔。用914粘結劑將泡沫墊塊固定在波紋管的兩端。
[0032]2.將兩端填充的波紋管固定在縱筋的端部。
[0033]縱筋穿過波紋管上的泡沫塞孔洞，用細鋼絲穿透波紋管與鋼筋固定。
[0034]3.鋼筋籠的綁扎
[0035]鋼筋籠的綁扎必須嚴格按照相關規(guī)范和圖紙進行。
[0036]4.柱的支模與混凝土的澆筑與振搗
[0037]根據柱的尺寸進行支模，檢查模板合格后將混凝土澆筑到模板內并進行振搗,直至密實。振搗棒不得觸動鋼筋。
[0038]以上所述，僅為本發(fā)明的其中一種實施例，也可以用于其他構件的塑性鉸區(qū)的混凝土約束。凡是根據本發(fā)明技術實質對以上實施例做的任何修改、變更或等效結構變化，均應屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。
【權利要求】
1.端部不同無粘結長度鋼筋混凝土柱，其特征在于，包括端部無粘結鋼筋(I)、箍筋(2)、起無粘結作用的預埋波紋管(3)、圓柱體泡沫墊塊(4)、鋼筋籠內澆注的混凝土(5)、外部混凝土保護層(6)組成；端部無粘結鋼筋(I)的端部提前固定上粘貼有圓柱體泡沫墊塊(4)的波紋管(3)，將端部無粘結鋼筋(I)與箍筋(2)綁扎成鋼筋籠后支模，內部澆注混凝土，外部設混凝土保護層。
2.根據權利要求1所述的端部不同無粘結長度鋼筋混凝土柱，其特征在于，所述鋼筋為屈服強度不小于335MPa的帶肋鋼筋。
3.根據權利要求1所述的端部不同無粘結長度鋼筋混凝土柱，其特征在于，所述波紋管的長度分別為k和21ν b0是柱的有效截面寬度；所述波紋管的直徑為1.5d0, d0是縱筋直徑；所述波紋管的厚度為0.5?2mm。
4.根據權利要求1所述的端部不同無粘結長度鋼筋混凝土柱，其特征在于，粘貼在波紋管兩端的圓柱體泡沫塑料的長度為1/lOlv直徑為1.5屯。
5.根據權利要求1所述的端部不同無粘結長度鋼筋混凝土柱，其特征在于，所述無粘結段的箍筋間距為粘結段箍筋間距的1/2。
【文檔編號】E04C3/34GK103938800SQ201410146764
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月12日 優(yōu)先權日:2014年4月12日
【發(fā)明者】李振寶, 姜新雨, 宋坤, 解詠平, 馬華 申請人:北京工業(yè)大學