專利名稱：鋼筋混凝土框架梁的延性構(gòu)造及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)框架梁端設(shè)置水平縫后的延性構(gòu)造系統(tǒng)，使框架結(jié)構(gòu)更易形成強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件等概念設(shè)計的實(shí)施方法和連接構(gòu)造。
背景技術(shù)：
隨著對建筑結(jié)構(gòu)震害調(diào)查分析和研究，建筑物在抗震技術(shù)中的性能設(shè)計和延性設(shè)計概念已經(jīng)深入人心。各常規(guī)的結(jié)構(gòu)體系中，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體現(xiàn)性能設(shè)計和延性設(shè)計概念最為充分，實(shí)施方式和采取的方法也最易于理解和掌握。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)通過內(nèi)力調(diào)整，達(dá)到大震作用下框架梁端形成塑性鉸的目標(biāo)，使框架結(jié)構(gòu)在大震下形成卓越的耗能機(jī)制，從而避免豎向柱類構(gòu)件的嚴(yán)重?fù)p壞并避免倒塌。在形成框架梁端塑性鉸的目標(biāo)控制下，需要對框架的梁柱構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整，如梁端的剪力設(shè)計值要大于其對應(yīng)的彎矩設(shè)計值，節(jié)點(diǎn)上下柱端彎矩值之和要大于節(jié)點(diǎn)左右梁端彎矩設(shè)計值之和；同時，柱截面所受的剪力設(shè)計值要大于其對應(yīng)的彎矩設(shè)計值，節(jié)點(diǎn)的受剪承載力也要做相應(yīng)的放大調(diào)整。這些內(nèi)力調(diào)整的措施再加上規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造措施均為達(dá)到強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件的構(gòu)桿件設(shè)計目標(biāo)。歷次震害表明，盡管遵循了規(guī)范對框架結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計要求，按“強(qiáng)柱弱梁”等原則設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)總是出現(xiàn)“強(qiáng)梁弱柱”的破壞特征，即框架結(jié)構(gòu)主要在柱端產(chǎn)生破壞而非梁端，同時構(gòu)件的剪切破壞也多先于彎曲破壞發(fā)生，梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的剪切破壞也使得建筑物倒塌難于避免。這些破壞模式與框架抗震設(shè)計的基本原則嚴(yán)重不符，通過抗震內(nèi)力調(diào)整達(dá)到延性設(shè)計的原則難以實(shí)現(xiàn)。在導(dǎo)致理想延性設(shè)計難以實(shí)施的各項(xiàng)因素中，有樓蓋與梁的整體受力及板內(nèi)鋼筋共同工作對梁端實(shí)際受彎承載力的放大影響，有梁高過高引起的“尺寸效應(yīng)”導(dǎo)致的梁體實(shí)際受剪承載力降低，有大尺寸梁 的梁端彎矩對梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域及節(jié)點(diǎn)下施工縫區(qū)域的沖切影響。另外，對于梁高大于柱高尺寸較多或梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域較大時，按不考慮節(jié)點(diǎn)區(qū)尺寸影響的桿系結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析模型將顯著低估柱端所受到的彎矩及剪力。即使是考慮了強(qiáng)柱弱梁的內(nèi)力調(diào)整后，由于梁端本身變形能力及富裕度較高，使得柱端破壞提前發(fā)生。針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)延性構(gòu)造措施，使得較大的梁端抗彎剛度得以適當(dāng)調(diào)整，從剛度和強(qiáng)度兩方面調(diào)整梁的受彎截面特性，并不降低梁的剪切承載能力，從而保證強(qiáng)柱弱梁、梁端強(qiáng)剪弱彎概念的實(shí)現(xiàn)。為達(dá)到上述延性構(gòu)造，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種鋼筋混凝土框架梁的延性構(gòu)造，在框架梁的兩端部的縱向設(shè)置有水平縫。優(yōu)選的，所述的框架梁高度方向上至少設(shè)置有兩條水平縫。
所述的水平縫為在框架梁的寬度方向上通透的矩形孔洞?；蛘撸龅乃娇p為框架梁腹板兩側(cè)表面上向內(nèi)凹的水平凹槽。所述的水平縫的兩側(cè)加設(shè)有附加縱筋，附加縱筋的長度是水平縫長度的1.5-2倍；附加縱筋與框架梁自身的普通縱筋之間設(shè)置有加密箍筋，相鄰的水平縫之間的附加縱筋之間也設(shè)置有加密箍筋，加密箍筋的配箍率是普通箍筋的1.5倍以上。本發(fā)明還提供了上述鋼筋混凝土框架梁的延性構(gòu)造的施工方法，包括以下步驟:步驟101，在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的框架梁普通縱筋和普通箍筋的設(shè)置過程中，按設(shè)置水平縫的要求，設(shè)置框架梁兩端的水平縫的縫間分隔梁的附加縱筋和加密箍筋；步驟102，在框架梁兩端的水平縫處，設(shè)置嵌入模板或嵌入聚苯板，然后支設(shè)外部模板；步驟103，進(jìn)行框架梁兩·端水平縫間混凝土的澆筑，澆筑混凝土到規(guī)定強(qiáng)度后，拆除外模板及縫間模板，形成框架梁兩端的水平縫；該水平縫為框架梁的寬度方向上通透的矩形孔洞或框架梁腹板兩側(cè)表面上向內(nèi)凹的水平凹槽。本發(fā)明的有益效果是:1、將整截面梁用水平縫(槽)沿高度分隔后，可按設(shè)計調(diào)整梁端抗彎剛度，將柱跨間的梁綜合線剛度水平進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，使框架梁、柱的線剛度比處于較合理的水平。尤其對于跨度較大的框架梁，不但要做到承載能力方面的強(qiáng)柱弱梁，也應(yīng)在線剛度水平、節(jié)點(diǎn)域變形能力上進(jìn)行合理化設(shè)計。2、框架梁端沿高度分隔后，獨(dú)自配箍設(shè)置，可有效降低大截面尺寸效應(yīng)造成的抗剪承載力降低。同時，提高了箍筋對混凝土的有效約束，設(shè)縫后雖然混凝土橫截面積有削弱，但總體的抗剪承載力仍可保持不低于設(shè)縫前水平。3、分縫后的框架梁端對梁柱節(jié)點(diǎn)的剪切作用和普通梁端不同，可有效降低梁端彎矩對節(jié)點(diǎn)域的剪切作用，改善節(jié)點(diǎn)域的受力狀態(tài)，提高節(jié)點(diǎn)域的安全裕度，保證強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件概念設(shè)計的實(shí)現(xiàn)。


當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定，其中:圖1為本發(fā)明的施工方法示意圖；圖2為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中的A-A向剖視圖；圖4為本發(fā)明水平縫采用水平凹槽形式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。參考附圖1、2，下面結(jié)合本發(fā)明延性構(gòu)造的施工方法具體說明本發(fā)明鋼筋混凝土框架梁的延性構(gòu)造，步驟101，在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的框架梁I普通縱筋2和普通箍筋3的設(shè)置過程中，按設(shè)置水平縫的要求，設(shè)置框架梁兩端10的水平縫4的縫間分隔梁的附加縱筋20和加密箍筋30 ;具體設(shè)置為在預(yù)留水平縫4的兩側(cè)加設(shè)有附加縱筋20，附加縱筋20的長度是水平縫4長度的1.5-2倍；附加縱筋20與框架梁I自身的普通縱筋2之間設(shè)置有加密箍筋30，相鄰的水平縫4之間的附加縱筋20之間也設(shè)置有加密箍筋30，加密箍筋30的配箍率是普通箍筋3的1.5倍以上。步驟102，在框架梁I兩端的水平縫4處，設(shè)置嵌入模板或嵌入聚苯板，然后支設(shè)外部模板；步驟103，進(jìn)行框架梁I兩端水平縫4間混凝土的澆筑，澆筑混凝土到規(guī)定強(qiáng)度后，拆除外模板及縫間模板，形成框架梁I兩端的水平縫4 ;當(dāng)設(shè)置為嵌入模板形式時，拆除模板后，形成的水平縫4為框架梁I的寬度方向上通透的矩形孔洞(圖3示出);當(dāng)設(shè)置為嵌入聚苯板形式時，拆除模板后，形成的水平縫4表現(xiàn)為框架梁I腹板兩側(cè)表面上向內(nèi)凹的水平凹槽(圖4示出)。以上實(shí)例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對 本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種鋼筋混凝土框架梁的延性構(gòu)造，其特征在于，在框架梁的兩端部的縱向設(shè)置有水平縫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼筋混凝土框架梁的延性構(gòu)造，其特征在于，所述的框架梁高度方向上至少設(shè)置有兩條水平縫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋼筋混凝土框架梁的延性構(gòu)造，其特征在于，所述的水平縫為在框架梁的寬度方向上通透的矩形孔洞。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋼筋混凝土框架梁的延性構(gòu)造，其特征在于，所述的水平縫為框架梁腹板兩側(cè)表面上向內(nèi)凹的水平凹槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的一種鋼筋混凝土框架梁的延性構(gòu)造，其特征在于，所述的水平縫的兩側(cè)加設(shè)有附加縱筋，附加縱筋的長度是水平縫長度的1.5-2倍；附加縱筋與框架梁自身的普通縱筋之間設(shè)置有加密箍筋，相鄰的水平縫之間的附加縱筋之間也設(shè)置有加密箍筋，加密箍筋的配箍率是普通箍筋的1.5倍以上。
6.一種鋼筋混凝土框架梁的延性構(gòu)造的施工方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟(101 )，在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的框架梁普通縱筋和普通箍筋的設(shè)置過程中，按設(shè)置水平縫的要求，設(shè)置框架梁兩端的水平縫的縫間分隔梁的附加縱筋和加密箍筋； 步驟(102)，在框架梁兩端的水平縫處，設(shè)置嵌入模板或嵌入聚苯板，然后支設(shè)外部模板； 步驟(103)，進(jìn)行框架梁兩端水平縫間混凝土的澆筑，澆筑混凝土到規(guī)定強(qiáng)度后，拆除外模板及縫間模板，形成框架梁兩端的水平縫；該水平縫為框架梁的寬度方向上通透的矩形孔洞或框架梁腹板兩側(cè)表面上向內(nèi)凹的水平凹槽。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼筋混凝土框架梁的延性構(gòu)造，在框架梁的兩端部的高度方向上縱向至少設(shè)置有兩條水平縫。水平縫的兩側(cè)加設(shè)有附加縱筋，附加縱筋的長度是水平縫長度的1.5-2倍；附加縱筋與框架梁自身的普通縱筋之間設(shè)置有加密箍筋，相鄰的水平縫之間的附加縱筋之間也設(shè)置有加密箍筋，加密箍筋的配箍率是普通箍筋的1.5倍以上。本發(fā)明使得較大的梁端抗彎剛度得以適當(dāng)調(diào)整，從剛度和強(qiáng)度兩方面調(diào)整梁的受彎截面特性，并不降低梁的剪切承載能力，從而保證強(qiáng)柱弱梁、梁端強(qiáng)剪弱彎概念的實(shí)現(xiàn)。通過延性水平縫的設(shè)置，改善梁端對梁柱節(jié)點(diǎn)的剪切作用，降低梁柱節(jié)點(diǎn)剪切破壞的不利特征。
文檔編號E04G21/00GK103216035SQ20131012978
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月15日
發(fā)明者賈英杰, 袁泉, 孫靜, 呂曉寅, 常鵬, 徐龍河 申請人:北京交通大學(xué)