端部無粘結(jié)不等強(qiáng)度鋼筋混凝土柱的制作方法
【專利摘要】端部無粘結(jié)不等強(qiáng)度鋼筋混凝土柱，屬于結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域。具體的操作步驟包括：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(shí)現(xiàn)局部無粘結(jié)，縱筋由普通鋼筋和高強(qiáng)鋼筋組成，保證在往復(fù)荷載作用下普通鋼筋首先屈服，高強(qiáng)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】端部無粘結(jié)不等強(qiáng)度鋼筋混凝土柱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼筋混凝土柱，尤其涉及端部無粘結(jié)不等強(qiáng)度鋼筋混凝土柱，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?？蚣芙Y(jié)構(gòu)占我國建筑總量的1/3，是比較合理的抗震結(jié)構(gòu)形式。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，其中柱鉸模式為塑性鉸先在柱端出現(xiàn)，且主要分布在柱端，如果使某一層的柱子的上下端同時(shí)出現(xiàn)塑性鉸，容易導(dǎo)致該樓層發(fā)生屈服，并與其上面的樓層形成機(jī)構(gòu)。這種塑性鉸的分布是最不利的，會(huì)嚴(yán)重削弱結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定和豎向承載能力，產(chǎn)生薄弱層，發(fā)生局部破壞。為了防止柱鉸型破壞的出現(xiàn)，“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)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(jié)的做法可以在協(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(shè)計(jì)中柱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。普通鋼筋和高強(qiáng)鋼筋組合配置可以保證荷載作用下普通鋼筋首先屈服，高強(qiáng)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(nèi)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無粘結(jié)不等強(qiáng)度鋼筋混凝土柱。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]端部無粘結(jié)不等強(qiáng)度鋼筋混凝土柱，其特征在于，包括端部無粘結(jié)普通鋼筋(I)、端部無粘結(jié)高強(qiáng)鋼筋(2)、箍筋(3)、起無粘結(jié)作用的預(yù)埋波紋管(4)、圓柱體泡沫墊塊(5)、鋼筋籠內(nèi)澆注的混凝土(6)、外部混凝土保護(hù)層(7)組成；端部無粘結(jié)普通鋼筋(I)和端部無粘結(jié)高強(qiáng)鋼筋(2)的端部提前固定上粘貼有圓柱體泡沫墊塊(5)的波紋管(4)，將端部無粘結(jié)普通鋼筋(I)和端部無粘結(jié)高強(qiáng)鋼筋(2)與箍筋(3)綁扎成鋼筋籠后支模，內(nèi)部澆注混凝土，外部設(shè)混凝土保護(hù)層。
[0007]進(jìn)一步，其特征在于，所述普通鋼筋為屈服強(qiáng)度不小于335MPa的帶肋鋼筋。
[0008]進(jìn)一步，所述高強(qiáng)鋼筋為屈服強(qiáng)度為500?1500MPa的帶肋鋼筋。
[0009]進(jìn)一步，所述波紋管的長度為Iv k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。
[0010]進(jìn)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。。
[0011]進(jìn)一步，所述無粘結(jié)段的箍筋間距為有粘結(jié)段箍筋間距的1/2。
[0012]利用上述端部無粘結(jié)不等強(qiáng)度鋼筋混凝土柱技術(shù)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(5)，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(4)的兩端。
[0014]步驟二:將塞有泡沫塑料的波紋管(4)插到鋼筋(I) (2)的中部，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。
[0015]步驟三:將末端固定波紋管的鋼筋(I) (2)與箍筋(3)綁扎成鋼筋籠。
[0016]步驟四:支模，鋼筋籠內(nèi)部澆注混凝土，并在外部設(shè)上混凝土保護(hù)層。
[0017]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0018]1、提高鋼筋混凝土柱的延性和耗能能力。通過端部無粘結(jié)鋼筋混凝土柱技術(shù)可以增大塑性鉸區(qū)的長度，提高柱的耗能能力。
[0019]2.減少殘余變形。在往復(fù)荷載的作用下，普通筋和高強(qiáng)筋的組合使普通筋首先屈月艮，消耗大量的能量。高強(qiáng)筋能夠保有彈性變形的能力，從而減小結(jié)構(gòu)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(nèi)力。
[0021]4、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。本方案應(yīng)用在柱的塑性鉸區(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。
[0022]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】
[0023]圖1為本發(fā)明在柱塑性鉸區(qū)的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)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]圖中:1、端部無粘結(jié)普通鋼筋；2、端部無粘結(jié)高強(qiáng)鋼筋；3、箍筋；4、波紋管；5、泡沫墊塊；6、鋼筋籠內(nèi)灌注的混凝土 ；7、混凝土保護(hù)層
【具體實(shí)施方式】
[0027]1.切割波紋管并填充泡沫塞。
[0028]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k進(jìn)行切割。制作直徑為1.5d0高度為IzlObtl的圓柱體泡沫墊塊，在泡沫墊塊的中心掏去直徑小于縱筋直徑的圓孔。用914粘結(jié)劑將泡沫墊塊固定在波紋管的兩端。
[0029]2.將兩端填充的波紋管固定在縱筋的端部。
[0030]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。
[0031]3.鋼筋籠的綁扎
[0032]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。
[0033]4.柱的支模與混凝土的澆筑與振搗
[0034]根據(jù)柱的尺寸進(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。
[0035]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.端部無粘結(jié)不等強(qiáng)度鋼筋混凝土柱，其特征在于，包括端部無粘結(jié)普通鋼筋(1)、端部無粘結(jié)高強(qiáng)鋼筋(2)、箍筋(3)、起無粘結(jié)作用的預(yù)埋波紋管(4)、圓柱體泡沫墊塊(5)、鋼筋籠內(nèi)澆注的混凝土(6)、外部混凝土保護(hù)層(7);端部無粘結(jié)普通鋼筋(1)和端部無粘結(jié)高強(qiáng)鋼筋(2)的端部提前固定上粘貼有圓柱體泡沫墊塊(5)的波紋管(4)，將端部無粘結(jié)普通鋼筋(1)和端部無粘結(jié)高強(qiáng)鋼筋(2)與箍筋(3)綁扎成鋼筋籠后支模，內(nèi)部澆注混凝土，外部設(shè)混凝土保護(hù)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端部無粘結(jié)不等強(qiáng)度鋼筋混凝土柱，其特征在于，所述普通鋼筋為屈服強(qiáng)度不小于335MPa的帶肋鋼筋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端部無粘結(jié)不等強(qiáng)度鋼筋混凝土柱，其特征在于，所述高強(qiáng)鋼筋為屈服強(qiáng)度為500~1500MPa的帶肋鋼筋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端部無粘結(jié)不等強(qiáng)度鋼筋混凝土柱，其特征在于，所述波紋管的長度為Vbci是柱的有效截面寬度；所述波紋管的直徑為1.Sc^dci是縱筋直徑；所述波紋管的厚度為0.5~2mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端部無粘結(jié)不等強(qiáng)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。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端部無粘結(jié)不等強(qiáng)度鋼筋混凝土柱，其特征在于，所述無粘結(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)】E04B1/98GK103924737SQ201410149428
【公開日】2014年7月16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, 宋坤, 解詠平, 馬華 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)