專利名稱：鋼筋混凝土梁的鋼筋尺寸的確定方法及其改進(jìn)的制作方法
到目前為止，對鋼筋混凝土梁的鋼筋所進(jìn)行的計(jì)算是有關(guān)其寬度、高度、長度和通常與梁相同長度的上筋條的數(shù)目和直徑，以及縱向下筋條的數(shù)目和直徑，其中某些縱向下筋條的長度與梁相同，而其它稱為加強(qiáng)筋的長度可比梁稍短。梁還有箍筋，它們是由其寬度和高度、垂直部分的數(shù)目、組成箍筋的筋條的直徑和其間隔來確實(shí)。
垂直部分的直徑和數(shù)目和箍筋之間的間距沿梁的方向可以是變化的通常，垂直部分的直徑和數(shù)目在靠近梁的端部比在中央要大些和多些。作為非限定的例子，鋼筋混凝土梁的標(biāo)準(zhǔn)鋼筋結(jié)構(gòu)可有若干縱向上筋條，若干長度與所述加強(qiáng)筋相同的縱向下筋條，和若干寬度、高度和間距可變的垂直部分的箍筋。筋條直徑在常用的結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)可以任意選用，但在正常情況下，上筋條在6和12毫米之間，下筋條在8和25毫米之間，同時(shí)箍筋在6和12毫米之間選取。
梁的鋼筋結(jié)構(gòu)的尺寸要符合設(shè)計(jì)計(jì)算所要求的條件，還要考慮其構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。箍筋的設(shè)計(jì)，不論是手動設(shè)備或是自動編程機(jī)器，意指橫向鋼筋結(jié)構(gòu)的上、下水平部分必須有與垂直部分相同的直徑和間距，但就計(jì)算來說，水平部分可比垂直部分有較小的直徑和相當(dāng)大的間距。在給出下面描述的本發(fā)明的新穎性后，目前所熟悉的現(xiàn)有技術(shù)工藝就顯得過時(shí)了。迄今為止，類似的技術(shù)還不為大家所知，它帶來大量材料的節(jié)省和鋼筋結(jié)構(gòu)預(yù)制的可能性以及極大的空間節(jié)約。所以，用這種方法，建議獨(dú)立地確定垂直的和橫向的鋼筋結(jié)構(gòu)尺寸，和上、下水平部分的尺寸，以便在鋼筋結(jié)構(gòu)制造中節(jié)省大量的材料。
獨(dú)立地對橫向鋼筋結(jié)構(gòu)的垂直部分和水平部分確定尺寸的概念導(dǎo)致本發(fā)明的主要內(nèi)容，說明如下。
基于上述確定尺寸的方法的鋼筋混凝土梁和立柱的鋼筋結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件是稱為格柵的鋼筋組件，和橫向鋼筋結(jié)構(gòu)的上、下水平筋條。
鋼筋結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成一組鋼筋組件，每個組件用許多垂直部分把上筋條和下筋條焊接在一起或用任何其他方法連接在一起。作為格柵的這些鋼筋組件又被橫向鋼筋結(jié)構(gòu)的上、下水平部分所連接，通常水平部分的直徑小于格柵垂直部分的直徑，并在鋼筋混凝土梁的鋼筋結(jié)構(gòu)中有較大的間距。
該鋼筋結(jié)構(gòu)用下筋條來完成，其中的一些下筋條長度與梁相同， 而另外一些則短于梁這些是所謂的加強(qiáng)筋。參見

圖1和2，可對所敘述的有更好的理解。
該混凝土梁的鋼筋結(jié)構(gòu)包括具有一上筋條和一下筋條和一些垂直筋部分的格柵1-1’-1R、2-2’-2R和3-3’-3R，通過上水平筋條Hs和下水平筋條Hi以及兩根與梁同樣長度的下筋條4和5和一根長度為1的下加強(qiáng)筋條6進(jìn)行連接。
采用該混凝土梁鋼筋結(jié)構(gòu)的這種設(shè)計(jì)，橫向鋼筋結(jié)構(gòu)的垂直筋部分獨(dú)立于水平筋部分，且垂直筋部分的直徑和間距可以按鋼材使用的最優(yōu)化設(shè)計(jì)來組合。此外，因?yàn)樗浇頗s和Hi與垂直筋部分無關(guān)，它們可以使用較小的直徑和配置較大的間隔，以達(dá)到節(jié)約鋼材的結(jié)果。
這體現(xiàn)出該鋼筋混凝土梁的鋼筋結(jié)構(gòu)是如何由具有長和短的縱向加強(qiáng)筋條和上、下橫向水平筋的鋼筋組件(格柵)構(gòu)成的。采用上述確定輪廓尺寸方法的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)省去了傳統(tǒng)的箍筋，鋼筋組件(格柵)的構(gòu)想得以形成。
鋼筋組件(格柵)是在上、下縱向筋條之間用一些橫向垂直筋進(jìn)行連接而成(參見非限制性的圖3或4)。
根據(jù)由承受剪切應(yīng)力的計(jì)算而需要的格柵數(shù)目的適當(dāng)間距，即可求得梁的寬度B。高度為H和長度為L的格柵可用來構(gòu)成任何寬度的梁。此外，格柵上、下筋條和橫向筋的直徑對于長度為L的梁來說變化極小，這意味著格柵可進(jìn)行預(yù)制，儲存在非常小的空間內(nèi)。
橫向部分上、下水平筋條是梁結(jié)構(gòu)的另外的必要構(gòu)件，它們的長度如同梁的寬度在正常情況下按5厘米的步長而變化，其直徑通常為6和8毫米。所以，它們能用高性能的自動校直切割機(jī)制得并儲存在非常有限的空間內(nèi)。本發(fā)明提供了使用儲存在有限空間內(nèi)的頇制構(gòu) 件來構(gòu)成鋼筋混凝土梁和立柱的鋼筋結(jié)構(gòu)的概念，使得可快速且經(jīng)濟(jì)地組合它們，以構(gòu)成各種類型的鋼筋混凝土梁和立柱的鋼筋結(jié)構(gòu)。這些基本的組件如下稱為格柵的鋼筋組件，橫向鋼筋結(jié)構(gòu)的上、下筋條。再輔以增加到這些組件中的不受約束的縱向筋條，筋條可等于或短于梁的長度，并利用確定結(jié)構(gòu)尺寸的方法所具有的節(jié)省材料的優(yōu)點(diǎn)， 以及預(yù)制件所提供的靈活通用性、快速方便和節(jié)省空間的特點(diǎn)，從而可制得各種鋼筋混凝土梁和立柱的鋼筋結(jié)構(gòu)。
在如圖7和8所示的所謂格柵式鋼筋組件的一種變形結(jié)構(gòu)中，橫向筋條被安置在上方而不是安置在縱向上、下筋條之間，并被焊接在一起或用其它方法連接在一起。
這種改變有利于鋼筋組件或格柵的自動生產(chǎn)過程。
這種變形的進(jìn)一步改進(jìn)包括當(dāng)適合于計(jì)算或生產(chǎn)時(shí)，用圖7和8所定義的鋼筋組件或格柵來取代上、下橫向鋼筋，使得可以用在垂直位置上的一組鋼筋組件(格柵)1-1’-1R、2-2’-2R和3-3’-3R的組合來構(gòu)成圖5和6中所表示的鋼筋混凝土梁和立柱的鋼筋結(jié)構(gòu)，再用其它的鋼筋組件(格柵)4-4’-Hs、5-5’-Hi橫向配置并焊接在一起或用其它任何方法連接在一起。作為非限制性的實(shí)例，該鋼筋結(jié)構(gòu)用長的自由下筋條6和8及短的自由筋條7來完成(參見圖5和6)。
在圖9和10中的稱為格柵的另一種鋼筋組件變型與上述格柵是有區(qū)別的，其橫向筋條用焊接或用其它任何方法連接到縱向筋條上，且所有的橫向筋條或部分的橫向筋條在縱向筋條上彎曲成一個鉤子。
這種改進(jìn)對于與縱向構(gòu)件的鋼筋組件(筋條)相連接的橫向筋條提供了更大的強(qiáng)度，其中縱向構(gòu)件在需要時(shí)要進(jìn)行計(jì)算焊接的強(qiáng)度加上鉤子固定在混凝土中的強(qiáng)度。
這些其所有或部分橫向筋條均以鉤子為末端的鋼筋組件可以垂直地(圖9和10)、或在上部或下部水平地(圖11和12)使用，或者與上述的相似或不同的鋼筋組件相結(jié)合，或者與水平橫向鋼筋相結(jié)合。
作為非限制性的解釋，圖13和14示出一鋼筋混凝土梁的鋼筋結(jié)構(gòu)，它由根據(jù)圖9和10所述的在垂直位置上的鋼筋組件1-1’-1R、2-2’-2R和3-3’-3R，和根據(jù)圖7和8所述的水平放置在下部的鋼筋組件4-4’-Hi和在上部水平位置的自由水平筋條Hs所組成。
作為非限制性的例子，該鋼筋結(jié)構(gòu)用下縱向筋條5和6來完成。
權(quán)利要求書按照條約第19條的修改1.確定鋼筋混凝土梁鋼筋結(jié)構(gòu)尺寸的方法，橫向鋼筋垂直筋條部分的計(jì)算是獨(dú)立地進(jìn)行，使鋼筋混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的制造方法能確定稱為格柵的、主要用來抗剪切應(yīng)力的鋼筋組件，鋼筋組件用任何直徑的上筋條和下筋條形成，用任何直徑的垂直筋條焊接或用其它任何方式連接起來，垂直筋條按一定距離分隔開，該距離可沿鋼筋結(jié)構(gòu)的長度進(jìn)行變化，所述橫向筋條的長度由鋼筋結(jié)構(gòu)的高度所決定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征為，用若干由計(jì)算所確定的、具有適當(dāng)距離間隔的鋼筋組件(格柵)來形成一鋼筋結(jié)構(gòu)；鋼筋組件用沿鋼筋結(jié)構(gòu)長度按計(jì)算的間隔距離分隔開的上、下橫向筋條所連接；該鋼筋結(jié)構(gòu)通過另外的焊接或其它任何方法將上自由縱向筋條連接到上橫向鋼筋筋條，并將自由的長加強(qiáng)筋條連接到下橫向鋼筋筋條上而完成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征為，確定被稱為格柵的鋼筋組件，它包括有兩根縱向的上、下筋條，用焊接或其它任何方法將橫向筋條連接到縱向筋條上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述的鋼筋混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征為，用垂直安裝的鋼筋組件與另外的水平安裝的鋼筋組件相組合，通過焊接或其它任何方法連接在一起而構(gòu)成鋼筋，該鋼筋結(jié)構(gòu)通過另外的焊接或其它任何方法將上自由縱向筋條連接到上水平鋼筋組件，并將長的下自由縱向加強(qiáng)筋條連接到下水平鋼筋組件上而完成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述的鋼筋混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征為，稱為格柵的鋼筋組件的橫向筋條用焊接或其它任何方法連接到縱向筋條上，且全部或部分這些橫向筋條在縱向筋條之上折彎成鉤狀，格柵既可用在垂直方向，也可用在水平方向上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4和5所述的鋼筋混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征為，鋼筋混凝土梁和立柱的鋼筋結(jié)構(gòu)可采用前面權(quán)利要求中所述的鋼筋組件的各種組合，用上、下縱向筋條與獨(dú)立的水平筋條來完成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5和6所述的方法，其特征為，鋼筋組件(格柵)和上、下橫向筋條的預(yù)制能使這些預(yù)制件儲存在比它們構(gòu)成的鋼筋結(jié)構(gòu)所占的小得多的空間內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6和7所述的方法，其特征為，鋼筋混凝土梁和立柱的鋼筋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)考慮了權(quán)利要求1、2、3、4、5、6和7中的尺寸確定方法和制造方法，能使鋼筋混凝土梁和立柱的鋼筋結(jié)構(gòu)的制造做到更經(jīng)濟(jì)地使用材料和更快的速度，這是由于權(quán)利要求1、2、3、4、5、6和7中所敘述的構(gòu)件的多用途性和通用性。
權(quán)利要求
1.鋼筋混凝土梁的鋼筋尺寸的確定方法，其中，橫向鋼筋的垂直筋條部分的計(jì)算獨(dú)立于上、下水平筋條的計(jì)算，大大地節(jié)省材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的制造方法，用直徑及沿鋼筋結(jié)構(gòu)長度方向上的間距可以不相同的獨(dú)立的垂直和水平筋條來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的箍筋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的鋼筋混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的制造方法，確定橫向鋼筋結(jié)構(gòu)的上、下水平筋條，它們對于寬度B的鋼筋混凝土梁或立柱的各種鋼筋結(jié)構(gòu)均是適用的，并能用自動機(jī)器進(jìn)行加工和貯存在非常有限的空間內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼筋混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的制造方法，確定稱為格柵的鋼筋組件，它由任何直徑的上、下筋條所形成并用焊接或其它任何方法連接在一起，任何直徑的垂直筋條相互間由間隔分開，間隔沿鋼筋結(jié)構(gòu)可以變化，這些橫向筋條的長度是由鋼筋結(jié)構(gòu)的高度來確定的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3和4所述的鋼筋混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的制造方法，其中，鋼筋結(jié)構(gòu)是由若干計(jì)算確定的和適當(dāng)分隔的鋼筋組件(格柵)來形成的；該鋼筋組件由在權(quán)利要求3中所定義的、沿鋼筋結(jié)構(gòu)根據(jù)計(jì)算要求所間隔的上、下橫向筋條來連接；該鋼筋結(jié)構(gòu)通過焊接或某些其它方法，用附加的上自由縱向筋條連接到上橫向筋條、及自由的長加強(qiáng)筋條連接到下橫向筋條來完成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2和4所述的鋼筋混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的制造方法，其中，稱為格柵的鋼筋組件被確定成為兩根縱向筋條的形式，一根在上面而另一根在下面，橫向筋條用焊接或其它任何方法固定、連接至縱向筋條之上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4，5和6所述的鋼筋混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的制造方法，其中，鋼筋結(jié)構(gòu)是由垂直位置的鋼筋組件和水平位置的其它鋼筋組件用焊接或用其它任何方法連接組合而成；該鋼筋結(jié)構(gòu)通過焊接或任何其它方法，用附加的上自由縱向筋條連接到上水平鋼筋組件、及下自由縱向長加強(qiáng)筋條連接到下水平鋼筋組件來完成。
8.根據(jù)權(quán)利要求2、4和6所述的鋼筋混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的制造方法，其中，鋼筋組件或格柵的橫向筋條用焊接或其他任何方法連接到縱向筋條上，橫向筋條的全部或部分在縱向筋條上彎成鉤狀，并能垂直地或水平地進(jìn)行應(yīng)用。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7和8所述的鋼筋混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的制造方法，其中，該鋼筋混凝土梁和立柱的鋼筋結(jié)構(gòu)可由前面權(quán)利要求所敘述的鋼筋組件的任意組合與權(quán)利要求2中所敘述的自由水平筋條來形成，并用上、下縱向筋條來完成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8和9所述的鋼筋混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的制造方法，提出了鋼筋組件(格柵)和上、下橫向筋條的預(yù)制造的建議，于是這些構(gòu)件比起它們所制成的鋼筋所占的貯存空間要少得多。
11.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9和10所述的鋼筋混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的制造方法，其中，該鋼筋混凝土梁和立柱的鋼筋結(jié)構(gòu)用權(quán)利要求1中的輪廓尺寸確定方法和權(quán)利要求2、3、4、5、6、7、8和9中的制造方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得可以更省材料地、更快地制造鋼筋混凝土梁和立柱的鋼筋結(jié)構(gòu)，這是由于權(quán)利要求2、3、4、5、6、7、8和9中所述的構(gòu)件的多用途性和通用屬性。
全文摘要
鋼筋混凝土梁和立柱的鋼筋結(jié)構(gòu)的尺寸確定和制造方法包括獨(dú)立地計(jì)算橫向鋼筋的水平和垂直筋條構(gòu)件，取代傳統(tǒng)的箍筋，利于進(jìn)行任何鋼筋混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的預(yù)制，具有相當(dāng)?shù)牟牧霞百A存混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)構(gòu)件所需的空間的節(jié)約。
文檔編號E04C5/01GK1150462SQ9619032
公開日1997年5月21日 申請日期1996年3月1日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月2日
發(fā)明者伊沙貝爾·梅里諾·加拉·奧拉滋 申請人:伊沙貝爾·梅里諾·加拉·奧拉滋