端部不同無(wú)粘結(jié)長(zhǎng)度鋼筋混凝土梁的制作方法
【專利摘要】端部不同無(wú)粘結(jié)長(zhǎng)度鋼筋混凝土梁屬于結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域。具體的操作步驟包括：切割不同長(zhǎng)度的波紋管、波紋管兩端粘貼泡沫墊塊、波紋管與縱筋固定、鋼筋籠的綁扎、梁的支模與混凝土的澆筑與振搗。本發(fā)明將波紋管固定在梁的縱筋端部實(shí)現(xiàn)局部無(wú)粘結(jié)；通過設(shè)置不同的波紋管長(zhǎng)度得到不同的無(wú)粘結(jié)長(zhǎng)度，保證在往復(fù)荷載作用下固定長(zhǎng)波紋管的邊緣鋼筋首先屈服，固定短波紋管的中心鋼筋保持一定的彈性變形能力，減小了梁的殘余變形。本發(fā)明能有效的提高梁的屈曲段的長(zhǎng)度，改善梁的耗能能力，提高梁的抗震性能。
【專利說明】端部不同無(wú)粘結(jié)長(zhǎng)度鋼筋混凝土梁
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼筋混凝土梁，特別涉及端部不同無(wú)粘結(jié)長(zhǎng)度鋼筋混凝土梁，屬于結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來頻繁發(fā)生的地震不僅帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。而且嚴(yán)重影響人們的生命安全，框架結(jié)構(gòu)占我國(guó)建筑總量的1/3，，是比較合理的抗震結(jié)構(gòu)形式?？蚣芙Y(jié)構(gòu)依據(jù)“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)理念保證結(jié)構(gòu)合理受力的前提下提高梁的抗震性能。地震作用下框架結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)柱鉸模式、梁鉸模式和梁柱鉸混合模式三類破壞模式，其中梁鉸模式是最理想的破壞模式，即在地震作用時(shí)，梁端先屈服出鉸，并且塑性鉸主要分布在各梁梁端，梁鉸通過充分的轉(zhuǎn)動(dòng)來耗散地震能量。通過提高梁鉸區(qū)的延性，增大屈服段的長(zhǎng)度就能在梁鉸模式下有效的提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。
[0003]鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是最常用的梁的結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)鋼筋與混凝土可靠粘結(jié)并且端部錨固良好時(shí)，在荷載作用下梁的鋼筋應(yīng)力隨截面彎矩而變化。梁是框架結(jié)構(gòu)主要的受彎構(gòu)件，混凝土的抗拉強(qiáng)度低、受拉極限變形小，與鋼筋工作狀態(tài)不相適應(yīng)，導(dǎo)致荷載作用下過早地出現(xiàn)裂縫，這是鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的一個(gè)根本弱點(diǎn)?；炷脸霈F(xiàn)裂縫時(shí)的受拉極限變形值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋼筋達(dá)到其容許應(yīng)力時(shí)的受拉極限變形值，采用端部無(wú)粘結(jié)技術(shù)，利用梁端的無(wú)粘結(jié)區(qū)可以在協(xié)調(diào)鋼筋和混凝土的變形關(guān)系的同時(shí)增大屈曲段的長(zhǎng)度，從而調(diào)高梁的耗能能力。
[0004]常規(guī)設(shè)計(jì)中梁的縱筋是按照承載力要求采用對(duì)稱配筋，這會(huì)導(dǎo)致荷載作用下縱筋同時(shí)達(dá)到屈服極限而產(chǎn)生大的殘余變形。采用不同的無(wú)粘結(jié)長(zhǎng)度可以使荷載作用下邊緣鋼筋首先屈服，消耗大量的能量，內(nèi)部鋼筋保有一定的彈性變形能力，從而減小梁的殘余變形，提高梁的抗震性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]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(wú)粘結(jié)長(zhǎng)度的鋼筋混凝土梁。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]端部不同無(wú)粘結(jié)長(zhǎng)度鋼筋混凝土梁，其特征在于，包括端部無(wú)粘結(jié)鋼筋(I)、箍筋
(2)、起無(wú)粘結(jié)作用的預(yù)埋波紋管(3)、圓柱體泡沫墊塊(4)、鋼筋籠內(nèi)澆注的混凝土(5)、外部混凝土保護(hù)層(6);切割不同長(zhǎng)度的波紋管(3)，在鋼筋(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)，將鋼筋(I)與箍筋(2)綁扎成鋼筋籠后支模，內(nèi)部澆注混凝土(5)，外部設(shè)混凝土保護(hù)層(6)。
[0008]進(jìn)一步，所述鋼筋為屈服強(qiáng)度不小于335MPa的帶肋鋼筋。
[0009]進(jìn)一步，所述波紋管的不同長(zhǎng)度分別為Iitl和2tv h0是梁的有效截面高度；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。[0010]進(jìn)一步，粘貼在波紋管兩端的圓柱體泡沫塑料的長(zhǎng)度為Ι/lOtv直徑為1.5屯。
[0011]進(jìn)一步，所用的波紋管用PVC管或薄壁鋼管代替。
[0012]進(jìn)一步，所述無(wú)粘結(jié)段的箍筋間距為有粘結(jié)段箍筋間距的1/2。
[0013]利用上述端部不同無(wú)粘結(jié)長(zhǎng)度鋼筋混凝土梁技術(shù)提高抗震性能的制備方法，其步驟如下:
[0014]邊梁的做法:
[0015]步驟一:分別切割長(zhǎng)度為Iitl和21?的波紋管(3)。
[0016]步驟二:制作直徑為1.5d0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(jié)劑后將泡沫塞到波紋管(3)的兩端。
[0017]步驟三:將塞有泡沫塑料的長(zhǎng)度為的波紋管(3)插到邊緣鋼筋(I)的距離末端長(zhǎng)度b處，b為梁的寬度；將塞有泡沫塑料的長(zhǎng)度為Iitl的波紋管(3)插到中心鋼筋(I)的距離末端長(zhǎng)度b處，用細(xì)鋼絲橫向穿透波紋管和泡沫塑料以固定波紋管的位置。
[0018]步驟四:將末端 固定波紋管的縱筋(I)與箍筋(2)綁扎成鋼筋籠。
[0019]步驟五:內(nèi)部澆注混凝土，并在外部設(shè)上混凝土保護(hù)層。
[0020]中間梁的做法:
[0021]步驟一:分別切割長(zhǎng)度為Iitl和21?的波紋管(3)。
[0022]步驟二:制作直徑為1.5d0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(jié)劑后將泡沫塞到波紋管(3)的兩端。
[0023]步驟三:將塞有泡沫塑料的長(zhǎng)度為的波紋管(3)插到邊緣鋼筋(I)的中部；將塞有泡沫塑料的長(zhǎng)度為Iitl的波紋管(3)插到中心鋼筋(I)的中部，梁柱的節(jié)點(diǎn)設(shè)在波紋管旁邊，用細(xì)鋼絲橫向穿透波紋管和泡沫塑料以固定波紋管的位置。
[0024]步驟四:將末端固定波紋管的縱筋(I)與箍筋(2)綁扎成鋼筋籠。
[0025]步驟五:內(nèi)部澆注混凝土，并在外部設(shè)上混凝土保護(hù)層。
[0026]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0027]1、提高鋼筋混凝土梁的延性和耗能能力。通過梁端無(wú)粘結(jié)鋼筋混凝土梁技術(shù)可以增大塑性鉸，提高屈服段的長(zhǎng)度，從而提高梁的耗能能力。
[0028]2.減少殘余變形。在往復(fù)荷載的作用下，不同的端部無(wú)粘結(jié)長(zhǎng)度使邊緣鋼筋首先屈服，消耗大量的能量。中心鋼筋能夠保有一定的彈性變形的能力，從而減小結(jié)構(gòu)整體的殘余變形。
[0029]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(nèi)力。
[0030]4、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。本方案應(yīng)用在梁的塑性鉸區(qū)，效果明顯而且不會(huì)顯著地提高工程造價(jià)，性價(jià)比較強(qiáng)，適合在工程中廣泛推廣。
[0031]下面通過附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明在梁塑性鉸區(qū)的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖2為梁的截面俯視圖。
[0034]圖3為圖1，2中A-A剖面圖。[0035]圖4為圖1，2中B-B剖面圖。
[0036]圖5為圖1，2中C-C剖面圖。
[0037]圖中:1、端部無(wú)粘結(jié)鋼筋；2、箍筋；3、波紋管；4、泡沫墊塊；5、鋼筋籠內(nèi)灌注的混凝土 ；6、混凝土保護(hù)層
【具體實(shí)施方式】
[0038]1.切割波紋管并填充泡沫塞。
[0039]所用縱筋的最大直徑為屯，選取直徑為1.5d0的波紋管，將波紋管按照梁的截面有效高度&和進(jìn)行切割。制作直徑為1.5d0高度為IzlOhtl的圓柱體泡沫墊塊，在泡沫墊塊的中心掏去直徑小于縱筋直徑的圓孔。用914粘結(jié)劑將泡沫塞固定在波紋管的兩端。
[0040]2.將兩端填充的波紋管固定在縱筋的端部。
[0041]縱筋穿過波紋管上的泡沫塞孔洞，用細(xì)鋼絲穿透波紋管與鋼筋固定。
[0042]3.鋼筋籠的綁扎
[0043]鋼筋籠的綁扎必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和圖紙進(jìn)行。
[0044]4.梁的支模與混凝土的澆筑與振搗
[0045]根據(jù)梁的尺寸進(jìn)行支模，檢查模板合格后將混凝土澆筑到模板內(nèi)并進(jìn)行振搗，直至密實(shí)。振搗棒不得觸動(dòng)鋼筋。
[0046]以上所述，僅為本發(fā)明的其中一種實(shí)施例，也可以用于其他構(gòu)件的塑性鉸區(qū)的混凝土約束。凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例做的任何修改、變更或等效結(jié)構(gòu)變化，均應(yīng)屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.端部不同無(wú)粘結(jié)長(zhǎng)度鋼筋混凝土梁，其特征在于，包括端部無(wú)粘結(jié)鋼筋(I)、箍筋(2)、起無(wú)粘結(jié)作用的預(yù)埋波紋管(3)、圓柱體泡沫墊塊(4)、鋼筋籠內(nèi)澆注的混凝土(5)、外部混凝土保護(hù)層(6);切割不同長(zhǎng)度的波紋管(3)，在鋼筋(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)，將鋼筋(I)與箍筋(2)綁扎成鋼筋籠后支模，內(nèi)部澆注混凝土(5)，外部設(shè)混凝土保護(hù)層(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端部不同無(wú)粘結(jié)長(zhǎng)度鋼筋混凝土梁，其特征在于，所述鋼筋為屈服強(qiáng)度不小于335MPa的帶肋鋼筋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端部不同無(wú)粘結(jié)長(zhǎng)度鋼筋混凝土梁，其特征在于，所述波紋管的不同長(zhǎng)度分別為&和2tv h0是梁的有效截面高度；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(jù)權(quán)利要求1所述的端部不同無(wú)粘結(jié)長(zhǎng)度鋼筋混凝土梁，其特征在于，粘貼在波紋管兩端的圓柱體泡沫塑料的長(zhǎng)度為Ι/lOtv直徑為1.5屯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端部不同無(wú)粘結(jié)長(zhǎng)度鋼筋混凝土梁，其特征在于，所用的波紋管用PVC管或薄壁鋼管代替。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種端部無(wú)粘結(jié)不同強(qiáng)度鋼筋混凝土梁，其特征在于，所述無(wú)粘結(jié)段的箍筋間距為有粘結(jié)段箍筋間距的1/2。
【文檔編號(hào)】E04C3/293GK103938795SQ201410146921
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月12日
【發(fā)明者】李振寶, 謝菲, 解詠平, 宋坤, 周宏宇 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)