CN103225368A - 一种钢板网约束柱塑性铰区混凝土结构及制备方法 - Google Patents

Abstract

一种钢板网约束柱塑性铰区混凝土结构及制备方法，属于建筑工程施工技术领域。本发明将钢板网绑扎在柱塑性铰区的钢筋笼外侧，不仅能够对混凝土提供良好的约束作用，还能够防止混凝土过早的脱落，提高柱延性的方法。具体的操作步骤包括：钢筋笼的绑扎、钢板网的裁剪、钢板网的弯折、钢板网的安装、柱的支模与混凝土的浇筑与振捣。本发明能有效提高柱塑性铰区的转动能力，提高柱的延性，改善混凝土的工作状态。

Description

一种钢板网约束柱塑性铰区混凝土结构及制备方法

技术领域

本发明涉及一种钢板网约束柱塑性铰区混凝土结构及制备方法，属于建筑工程施工技术领域。

背景技术

在我国和世界各国的结构工程中，由于钢筋混凝土结构在结构性能、经济指标、抗震能力等方面的优越性，使其在建筑工程中得到广泛的应用。其中柱是框架结构的重要承重构件之一，对地震效应极为敏感。地震作用下，当柱塑性铰区的混凝土在反复荷载的作用下达到极限承载力后，箍筋间的混凝土逐渐脱落，在变形很小时就失去承载能力和耗能能力，从而导致整个结构的倒塌；若增加箍筋的数量又会过大的增加建筑成本。因此要保证柱在地震作用下有大的变形，就必须保证塑性铰区的混凝土受到良好的约束。鉴于此，我们在施工过程中对钢筋混凝土柱采取适当的构造措施，来提高柱塑性铰区混凝土的约束能力，防止在地震过程中混凝土过早的脱落，增强钢筋混凝土柱的延性，提高耗能能力。

发明内容

本发明的目的在于针对钢筋混凝土柱延性较低的问题，提出在施工中采取一种构造措施，即一种钢板网约束柱塑性铰区混凝土结构及制备方法，以改善柱塑性铰区混凝土的工作状况。

本发明采用的技术方案如下：

一种钢板网约束柱塑性铰区混凝土结构，包括钢筋笼，其由柱四周纵筋（1）以及箍筋（2）绑扎而成的柱形，其特征在于：还包括钢板网（3），所述钢筋笼四个角部绑扎限位垫块（5），以及在钢筋笼的四个面上也绑扎有限位垫块（6），形成钢板网的骨架，骨架外侧四周包裹钢板网（3），钢板网（3）在柱的某一个角的位置处弯折重复搭接，钢板网（3）与柱塑性铰区钢筋笼通过扎丝（4）绑扎固定，钢板网（3）及钢筋笼内部浇筑有混凝土，钢板网（3）外部设置有混凝土保护层。

所述钢板网为普通钢板网，厚度d为0.5mm～2mm，网格尺寸T_B为12.5mm～50mm，T_L为8mm～18mm。

所述钢板网的最优混凝土保护层厚度为5mm。

所述限位垫块间距≤500mm，绑扎间距不大于150mm，其它部分绑扎间距为100mm～200mm。

所述钢板网的高度B取柱横截面边长b或h的最大值的1.5倍，搭接重合部分设置在某个角的两边，重叠部分的长度为所在面边长的一半，即为b/2和h/2。

利用上述钢板网增强钢筋混凝土柱延性的制备方法，其步骤如下：

步骤一：将限位垫块（5）和（6）与钢筋笼绑扎固定，形成钢板网的骨架，限位垫块（5）、（6）上预留扎丝（4），便于将限位垫块（5）、（6）与钢筋笼和钢板网的绑扎；

步骤二：将钢板网（3）弯折成四边形套在垫块骨架的外侧，重叠部分设置在某个角的两边，用扎丝（4）将钢板网（3）与柱箍筋（5）绑扎固定，首先绑扎重叠部分，绑扎过程中对钢板网（3）施加预紧力，形成牢固的四边形，有效地约束混凝土。

步骤三，内部浇注混凝土，并在外部设上混凝土保护层。

通过采取以上措施，最终保证钢板网各面平整并牢固的绑在柱塑性铰区钢筋笼外侧。

本发明具有以下优点：

1、约束效果好。从约束混凝土概念出发，通过牢固的固定在钢筋笼外测的钢板网，不仅能够对混凝土提供良好的约束作用，还能够防止混凝土过早的脱落，使柱达到极限承载力后，减缓刚度衰减速度，避免了受压区混凝土压碎剥落后承载力迅速下降的现象，提高了柱的延性。

2、施工简单、易于安装。施工过程中是用扎丝将钢板网固定在钢筋笼的外侧，并可以根据构件尺寸进行任意裁剪，由普通工人即可完成，具有操作简单，施工方便快捷等特点。

3、整体性好。在钢筋笼、钢板网绑扎完成后，一次浇筑混凝土成型，使钢筋、钢板网与混凝土牢固的粘接在一起，相互传递内力。

4、经济性强。本方案应用在柱的塑性铰区，效果明显而且不会显著地提高工程造价，性价比较强，适合在工程中广泛推广。

下面通过附图和实施例对本发明技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明在柱塑性铰区的使用状态结构示意图。

图2为图1中钢板网Ⅰ的详图。

图3为图1中A-A剖面图。

图中1．柱纵筋，2．柱箍筋，3．钢板网，4．扎丝，5．L型限位垫块，6．限位垫块。

具体实施方式

1、钢筋笼的绑扎

钢筋笼的绑扎必须严格按照相关规范和图纸进行。

2、钢板网的裁剪

钢板网的宽度B取1.5倍的柱横截面b或h的最大值，搭接重合部分的长度为2（b/2+h/2+2×5mm），其中b和h为柱横截面边长。

3、钢板网的弯折

以钢板网长度方向最边缘为基准线，用卷尺首先量取截面宽度的一半b/2再减去钢板网保护层即5mm作为第一条弯折线；再以第一条弯折线为基准线，量取整个柱截面高度再减去两个钢板网保护层即10mm作为第二条弯折线；进一步以第二条弯折线为基准线，量取整个柱截面宽度再减去两个钢板网保护层即10mm作为第三条弯折线；进一步以第三条弯折线为基准线，量取整个截面高度再减去两个钢板网保护层即10mm作为第四条弯折线；进一步以第四条弯折线为基准线，量取整个截面宽度再减去两个钢板网保护层即10mm作为第五条弯折线。钢板网3制作成型后再用卷尺对尺寸进行校核，校核合格后进行钢板网3的安装。

4、钢板网的安装

步骤一：将限位垫块（5）、（6）与柱塑性铰区钢筋笼绑扎固定，形成钢板网的骨架，限位垫块（5）、（6）上预留扎丝（4），便于将限位垫块（5）、（6）与钢筋和钢板网的绑扎；

步骤二：将钢板网（3）弯折成四边形套在垫块骨架的外侧，重叠部分设置在某个角的两边，用扎丝（4）将钢板网（3）与柱箍筋（5）绑扎固定，首先绑扎重叠部分，绑扎间距小于150mm，其它部分绑扎间距为100mm～200mm；绑扎过程中对钢板网（3）施加一定的预紧力，形成牢固的四边形，有效地约束混凝土。

5、柱的支模与混凝土的浇筑与振捣

根据柱的尺寸进行支模，检查模板合格后将混凝土浇筑到模板内并进行振捣，直至密实。振捣棒不得触动钢筋和钢板网。

以上所述，仅为本发明的其中一种实施例，也可以用于其他构件的塑性铰区的混凝土约束。钢板网弯折重叠部分也可以在工厂中批量生产后进行焊接，直接应用在实际工程中。凡是根据本发明技术实质对以上实施例做的任何修改、变更或等效结构变化，均应属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种钢板网约束柱塑性铰区混凝土结构，包括钢筋笼，其由柱四周纵筋（1）以及箍筋（2）绑扎而成的柱形，其特征在于：还包括钢板网（3），所述钢筋笼四个角部绑扎限位垫块（5），以及在钢筋笼的四个面上也绑扎有限位垫块（6），形成钢板网的骨架，骨架外侧四周包裹钢板网（3），钢板网（3）在柱的某一个角的位置处弯折重复搭接，钢板网（3）与柱塑性铰区钢筋笼通过扎丝（4）绑扎固定，钢板网（3）及钢筋笼内部浇筑有混凝土，钢板网（3）外部设置有混凝土保护层。

2.根据权利1要求所述的一种钢板网约束柱塑性铰区混凝土结构，其特征在于：所述钢板网为普通钢板网，厚度d为0.5mm～2mm，网格尺寸T_B为12.5mm～50mm，T_L为8mm～18mm。

3.根据权利1要求所述的一种钢板网约束柱塑性铰区混凝土结构，其特征在于：所述钢板网的最优混凝土保护层厚度为5mm。

4.根据权利1要求所述的一种钢板网约束柱塑性铰区混凝土结构，其特征在于：所述限位垫块间距≤500mm。

5.根据权利1要求所述的一种钢板网约束柱塑性铰区混凝土结构及制备方法，其特征在于：所述限位垫块间距≤500mm。

6.根据权利1要求所述的一种钢板网约束柱塑性铰区混凝土结构，其特征在于：所述钢板网的高度B取柱横截面边长b或h的最大值的1.5倍。

7.根据权利1要求所述的一种钢板网约束柱塑性铰区混凝土结构，其特征在于：搭接重合部分设置在某个角的两边，重叠部分的长度为所在面边长的一半。

8.根据权利1要求所述的一种钢板网约束柱塑性铰区混凝土结构，其特征在于：绑扎间距不大于150mm，其它部分绑扎间距为100mm～200mm。

9.制备权利要求1所述的一种钢板网约束柱塑性铰区混凝土结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将限位垫块（5）和（6）与钢筋笼绑扎固定，形成钢板网的骨架，限位垫块（5）、（6）上预留扎丝（4），便于将限位垫块（5）、（6）与钢筋笼和钢板网的绑扎；

步骤二：将钢板网（3）弯折成四边形套在垫块骨架的外侧，重叠部分设置在某个角的两边，用扎丝（4）将钢板网（3）与柱箍筋（5）绑扎固定，首先绑扎重叠部分，绑扎过程中对钢板网（3）施加预紧力，形成牢固的四边形，有效地约束混凝土。

步骤三，内部浇注混凝土，并在外部设上混凝土保护层。

Images