# CN105064509B - 建筑混凝土结构梁端人工塑性铰及其施工方法 - Google Patents

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## Description

(1)采用轻质隔墙

(2)改变隔墙连接方式

(3)改变楼板连接方式

(4)已有的人工塑性铰方案

H3＝h2-2h3 公式(1)
B2＝B1-2b1 公式(2)
B3＝0.3B2 公式(3)
H2＝H1-h1-h2 公式(4)
B4＝B2-20-2B3 公式(5)
h2＝H2-h1＝h2-c-dg-dz 公式(6)

fcdB1(h2+h3)≥fsdAs 公式(7)

fcdB1x＝fsdAs 公式(8)

x≤ξb(H1-h1+0.5dz) 公式(9)

Md≤Mu＝fcdB1x(H1-h1+0.5dz-0.5x) 公式(10)
Md≤Mu＝fsdAs(H1-h1+0.5dz-0.5x) 公式(11)

Md≤Mu＝fcdB1ξb(H1-h1+0.5dz)2(1-0.5ξb) 公式(12)

fcd(B1-2B3)x+fcdB1(h2+h3)＝fsdAs 公式(13)

ρmin≤ρ＝As/[(B1-2B3)(H1-h1+0.5dz)]≤ρmax＝ξbfcd/fsd 公式(16)

fcdB1(h1+h3)≥f′sdA′s 公式(17)

fcdB1x′＝f′sdA′s 公式(18)

x′≤ξb(H1-c-dg-0.5d′z) 公式(19)

M′d≤M′u＝fcdB1x′(H1-c-dg-0.5d′z-0.5x′) 公式(20)
M′d≤M′u＝f′sdA′s(H1-c-dg-0.5d′z-0.5x′) 公式(21)

M′d≤M′u＝fcdB1ξb(H1-c-dg-0.5d′z)2(1-0.5ξb) 公式(22)

fcd(B1-2B3)x′+fcdB1(h1+h3)＝f′sdA′s 公式(23)

ρmin≤ρ′＝A′s/[(B1-2B3)(H1-c-dg-0.5d′z)]≤ρ′max＝ξbfcd/f′sd 公式(26)

Vd≤0.25βcfcd(B1-2B3)(H1-h1+0.5dz) 公式(27-1)

Vd≤0.2βcfcd(B1-2B3)(H1-h1+0.5dz) 公式(27-2)

ρsv,min＝0.024ft/fyv≤ρsv＝Asv/[(B1-2B3)s] 公式(30)

1、本发明建筑混凝土结构梁端人工塑性铰的结构简单，设计合理，仅需在原来设计基础上复合塑性铰区的承载力；施工时通过在适当位置放置塑性铰构造盒，并设置塑性铰构造钢筋，工作量增加不大，施工方便。
2、本发明塑性铰构造盒由塑料制成，并可工业化生产，成本低，对建筑造价影响小。
3、本发明通过对人工塑性铰截面承载力进行复核，在保证塑性铰区截面抗力基础上，通过设置塑性铰构造盒，削弱截面刚度，通过交叉设置塑 性铰构造钢筋，加强节点抗剪承载力，实现了“强柱弱梁”，“强节点弱构件”的抗震设计目标，能够保证结构的良好抗震能力，提高整个建筑结构在地震作用下的安全性。
4、本发明通过对人工塑性铰截面承载力进行复核，保证了塑性铰区域足够的抗弯抗剪承载力，能够防止由于人工塑性铰的存在而导致梁出现不可预料的破坏方式。
5、本发明在人工塑性铰区放置塑性铰构造盒，与常规人工塑性铰相比，简化了施工过程，保证了施工质量。
6、本发明的实用性强，使用效果好，便于推广使用。

1—待设置梁； 2-1—中柱； 2-2—边柱；
3-1—梁底纵筋； 3-2—梁顶纵筋； 4—塑性铰构造盒；
5—阻燃泡沫板； 6—塑性铰构造钢筋； 7—梁箍筋；
8—梁腰筋； 9—拉结钢筋； 10—S型箍筋；
11—混凝土； 12—塑性铰构造钢筋孔；
13—阻燃泡沫板容置腔； 14—拉结钢筋孔。

H3＝h2-2h3 公式(1)
B2＝B1-2b1 公式(2)
B3＝0.3B2 公式(3)
H2＝H1-h1-h2 公式(4)
B4＝B2-20-2B3 公式(5)
h2＝H2-h1＝h2-c-dg-dz 公式(6)

fcdB1(h2+h3)≥fsdAs 公式(7)

fcdB1x＝fsdAs 公式(8)

x≤ξb(H1-h1+0.5dz) 公式(9)

Md≤Mu＝fcdB1x(H1-h1+0.5dz-0.5x) 公式(10)
Md≤Mu＝fsdAs(H1-h1+0.5dz-0.5x) 公式(11)

Md≤Mu＝fcdB1ξb(H1-h1+0.5dz)2(1-0.5ξb) 公式(12)

fcd(B1-2B3)x+fcdB1(h2+h3)＝fsdAs 公式(13)

ρmin≤ρ＝As/[(B1-2B3)(H1-h1+0.5dz)]≤ρmax＝ξbfcd/fsd 公式(16)

fcdB1(h1+h3)≥f′sdA′s 公式(17)

fcdB1x′＝f′sdA′s 公式(18)

x′≤ξb(H1-c-dg-0.5d′z) 公式(19)

M′d≤M′u＝fcdB1x′(H1-c-dg-0.5d′z-0.5x′) 公式(20)
M′d≤M′u＝f′sdA′s(H1-c-dg-0.5d′z-0.5x′) 公式(21)

M′d≤M′u＝fcdB1ξb(H1-c-dg-0.5d′z)2(1-0.5ξb) 公式(22)

fcd(B1-2B3)x′+fcdB1(h1+h3)＝f′sdA′s 公式(23)

ρmin≤ρ′＝A′s/[(B1-2B3)(H1-c-dg-0.5d′z)]≤ρ′max＝ξbfcd/f′sd 公式(26)

Vd≤0.25βcfcd(B1-2B3)(H1-h1+0.5dz) 公式(27-1)

Vd≤0.2βcfcd(B1-2B3)(H1-h1+0.5dz) 公式(27-2)

ρsv,min＝0.024ft/fyv≤ρsv＝Asv/[(B1-2B3)s] 公式(30)

## Claims (6)

1.一种建筑混凝土结构梁端人工塑性铰，所述建筑混凝土结构包括待设置梁(1)和与待设置梁(1)连接的柱，所述待设置梁(1)上设置有梁底纵筋(3-1)、梁顶纵筋(3-2)、梁箍筋(7)、梁腰筋(8)和S型箍筋(10)，其特征在于：所述梁端人工塑性铰包括设置在待设置梁(1)与所述柱连接的端部的塑性铰构造盒(4)，以及用于固定塑性铰构造盒(4)的塑性铰构造钢筋(6)和拉结钢筋(9)；所述塑性铰构造盒(4)放置在梁底纵筋(3-1)和梁顶纵筋(3-2)之间，所述塑性铰构造钢筋(6)的数量为多根，且多根塑性铰构造钢筋(6)两两交叉放置在待设置梁(1)与所述柱的连接节点部位，所述塑性铰构造盒(4)的正面靠近上边沿位置处和靠近下边沿位置处均设置有供塑性铰构造钢筋(6)穿过并定位塑性铰构造钢筋(6)的塑性铰构造钢筋孔(12)，所述塑性铰构造盒(4)内部设置有两个并排设置的用于放置阻燃泡沫板(5)的阻燃泡沫板容置腔(13)，两个阻燃泡沫板容置腔(13)之间设置S型箍筋(10)并浇筑混凝土(11)，所述塑性铰构造盒(4)的侧面中间位置处设置有供拉结钢筋(9)穿过并定位拉结钢筋(9)的拉结钢筋孔(14)；

2.按照权利要求1所述的建筑混凝土结构梁端人工塑性铰，其特征在于：所述塑性铰构造钢筋孔(12)与塑性铰构造盒(4)的正面上边沿之间的距离和塑性铰构造盒(4)的正面下边沿之间的距离均为10mm。
3.按照权利要求1所述的建筑混凝土结构梁端人工塑性铰，其特征在于：所述阻燃泡沫板容置腔(13)的宽度B3为塑性铰构造盒(4)的宽度B2的0.3倍，两个阻燃泡沫板容置腔(13)的侧边沿距离塑性铰构造盒(4)的两侧边沿的距离相等且均为10mm，两个阻燃泡沫板容置腔(13)的顶部距离塑性铰构造盒(4)的顶部的距离与两个阻燃泡沫板容置腔(13)的底部距离塑性铰构造盒(4)的底部的距离相等且均为35mm。
4.按照权利要求1所述的建筑混凝土结构梁端人工塑性铰，其特征在于：所述塑性铰构造钢筋(6)穿出塑性铰构造钢筋孔(12)的长度L3为250mm，当所述待设置梁(1)的高度大于等于600mm时，所述塑性铰构造钢筋(6)的直径为12mm，所述塑性铰构造钢筋(6)的数量为上下各4根；当所述待设置梁(1)的高度小于600mm时，所述塑性铰构造钢筋(6)的直径为10mm，所述塑性铰构造钢筋(6)的数量为上下各3根。
5.一种对如权利要求1所述的建筑混凝土结构梁端人工塑性铰进行施工的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤一中选择合适尺寸的塑性铰构造盒(4)的具体过程为：

H3＝h2-2h3 公式(1)
B2＝B1-2b1 公式(2)
B3＝0.3B2 公式(3)
H2＝H1-h1-h2 公式(4)
B4＝B2-20-2B3 公式(5)
h2＝H2-h1＝h2-c-dg-dz 公式(6)

fcdB1(h2+h3)≥fsdAs 公式(7)

fcdB1x＝fsdAs 公式(8)

x≤ξb(H1-h1+0.5dz) 公式(9)

Md≤Mu＝fcdB1x(H1-h1+0.5dz-0.5x) 公式(10)
Md≤Mu＝fsdAs(H1-h1+0.5dz-0.5x) 公式(11)

Md≤Mu＝fcdB1ξb(H1-h1+0.5dz)2(1-0.5ξb) 公式(12)

fcd(B1-2B3)x+fcdB1(h2+h3)＝fsdAs 公式(13)并判断公式(9)是否成立，

ρmin≤ρ＝As/[(B1-2B3)(H1-h1+0.5dz)]≤ρmax＝ξbfcd/fsd 公式(16)

fcdB1(h1+h3)≥f′sdA′s 公式(17)

fcdB1x'＝f′sdA′s 公式(18)

x'≤ξb(H1-c-dg-0.5d'z) 公式(19)

M'd≤M′u＝fcdB1x'(H1-c-dg-0.5d'z-0.5x') 公式(20)
M'd≤M′u＝f′sdA′s(H1-c-dg-0.5d'z-0.5x') 公式(21)

M'd≤M′u＝fcdB1ξb(H1-c-dg-0.5d'z)2(1-0.5ξb) 公式(22)

fcd(B1-2B3)x'+fcdB1(h1+h3)＝f′sdA′s 公式(23)

ρmin≤ρ'＝A′s/[(B1-2B3)(H1-c-dg-0.5d'z)]≤ρ'max＝ξbfcd/f′sd 公式(26)

Vd≤0.25βcfcd(B1-2B3)(H1-h1+0.5dz) 公式(27-1)

Vd≤0.2βcfcd(B1-2B3)(H1-h1+0.5dz) 公式(27-2)

ρsv,min＝0.024ft/fyv≤ρsv＝Asv/[(B1-2B3)s] 公式(30)

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