CN112112366A - 一种柔性纤维绳组合箍筋 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种柔性纤维绳组合箍筋，包括围成圆形或规则多边形的主筋、固定在主筋上的外侧刚性箍筋，以及与全部或部分主筋连接并对其进行约束的内侧绷紧柔性箍筋。与现有技术相比，本发明构造简单，施工简便，且能达到或超越所要求的箍筋力学性能，可提高施工效率、便于工业化制造混凝土桥墩、柱、梁或剪力墙等。
Description
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，涉及一种柔性纤维绳组合箍筋。
背景技术
在钢筋混凝土桥墩、柱、梁、剪力墙中，箍筋提供抗剪强度，同时兼有架立、减小纵筋自由长度以防止屈曲、约束核心混凝土的作用。目前主要采用光圆钢筋或热轧带肋钢筋作为箍筋，在钢筋笼绑扎过程中，箍筋的绑扎耗费大量的时间和精力，特别是截面内侧多边形、闭合形箍筋的绑扎还受空间的限制，施工大为不便，耗费大量人工。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种柔性纤维绳组合箍筋，其构造简单，施工简便，且能达到或超越所要求的箍筋力学性能。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种柔性纤维绳组合箍筋，包括围成圆形或规则多边形的主筋、固定在主筋上的外侧刚性箍筋，以及与全部或部分主筋连接并对其进行约束的内侧柔性箍筋。
进一步的，所述的内侧柔性箍筋与被约束的主筋之间均缠绕至少一周。
进一步的，所述的内侧柔性箍筋采用柔性纤维绳制成，所述的柔性纤维绳为碳纤维绳、玻璃纤维绳、玄武岩纤维绳或芳纶纤维绳中的一种或多种的组合。相比钢材，在满足柔软性的前提下，它们的抗拉强度更高，耐腐蚀性能更好，自重更轻，比强度更高。同时碳纤维绳具有较高的弹性模量，能够为核心混凝土提供更好的约束效果；玄武岩纤维绳最高工作温度较钢材更高，且其温度膨胀系数与混凝土很相近。采用上述纤维材料制成纤维绳作为柔性箍筋能够在保证经济性和安全性的同时，易于施工、显著提高施工效率，增加实用性，对于实现预制混凝土构件工业化制造具有显著优势。
进一步的，所述的内侧柔性箍筋的首尾通过绳结或索夹连接在一起。
进一步的，所述的外侧刚性箍筋为光圆钢筋或热轧带肋钢筋。
进一步的，所述的外侧刚性箍筋通过绑扎或焊接的方式与主筋固定。
进一步的，所述的主筋的横截面呈矩形布置，外侧刚性箍筋的端部加工成135°弯钩，内侧柔性箍筋则缠绕在非角部的主筋上，除位于角部的主筋外，分别位于两对边上的位置对应的两个主筋之间采用一根内侧柔性箍筋缠绕约束。
进一步的，所述的主筋的横截面呈矩形布置，外侧刚性箍筋的端部加工成135°弯钩，内侧柔性箍筋则缠绕在非角部的主筋上，除位于角部的主筋外，其余主筋均通过一根内侧柔性箍筋缠绕约束并形成交叉网格状。
进一步的，所述的主筋的横截面呈六边形布置，外侧刚性箍筋的端部加工成135°弯钩，除角点位置的主筋外，其余主筋之间采用一根内侧柔性箍筋依次缠绕约束。
进一步的，所述的主筋呈空心框型布置，外侧刚性箍筋的端部加工成135°弯钩，除角部主筋外，每条边的其余主筋采用一根内侧柔性箍筋依次缠绕约束。
进一步的，所述的主筋呈矩形布置，外侧刚性箍筋的端部加工成135°弯钩，在截面内侧仍配置少量刚性箍筋提供截面抗剪能力，内侧的刚性箍筋均采用拉筋形式，而内侧柔性箍筋仅考虑其对核心混凝土的约束和防止主筋屈曲的作用，将其抗剪能力作为截面的安全储备。
当钢筋混凝土构件弯、受压时，混凝土中压应力逐步接近单轴强度，内部开裂不断扩展，横向应变不断增加，使外侧刚性箍筋受拉限制混凝土的横向膨胀，提高核心混凝土的极限压应力，并防止纵筋(即主筋)屈曲失稳，在靠近外侧刚性箍筋处形成压力拱，而内侧柔性箍筋起到原先拉筋的作用，使压力拱更加平坦，提高约束混凝土面积。由于纤维绳较钢筋的弹性模量更大，受拉强度更高，因此能够为核心混凝土提供更好的约束效果，且不易发生箍筋断裂；此外，柔性箍筋还可以提高纵筋的抗屈曲能力。当钢筋混凝土构件受剪时，外侧刚性箍筋、部分内侧刚性箍筋和内侧柔性箍筋共同提供抗剪能力。同时柔性箍筋在施工上能够方便地进行弯曲和缠绕等操作，钢筋笼绑扎过程中受空间的限制小；而普通箍筋需要借助钢筋弯箍机，且在钢筋笼的绑扎过程中施工空间的限制会极大地影响施工效率。
与现有技术相比，本发明采用内侧箍筋全部为柔性纤维绳或部分刚性箍筋与外侧的刚性箍筋组合，从而与主筋绑扎缠绕形成箍筋网，不仅可以满足混凝土桥墩、柱、梁或剪力墙等的箍筋的力学要求，同时，整体施工效率高，可有效减少人工，节约施工时间。
附图说明
图1为实施例1的柔性纤维绳组合箍筋的示意图；
图2为实施例2的柔性纤维绳组合箍筋的示意图；
图3为实施例3的柔性纤维绳组合箍筋的示意图；
图4为实施例4的柔性纤维绳组合箍筋的示意图；
图5为实施例5的柔性纤维绳组合箍筋的示意图；
图6为实施例1的柔性纤维绳组合箍筋钢筋笼的示意图；
图中标记说明：
1-主筋，2-外侧刚性箍筋，3-内侧柔性箍筋，4-内侧刚性箍筋。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
以下各实施方式或实施例中，如无特别说明，则表明其均为本领域为实现对应功能的常规部件或常规结构。
本发明提出了一种柔性纤维绳组合箍筋，其结构参见图1至图5等所示，包括围成圆形或规则多边形的主筋1、固定在主筋1上的外侧刚性箍筋2，以及与全部或部分主筋1连接并对其进行约束的内侧柔性箍筋3，其中，主筋1与外侧刚性箍筋2之间通过绑扎或焊接组成钢筋笼基本骨架。此处的内侧和外侧是以截面边界线来定义的，即主要位于围绕主筋所围的截面形状的外侧区域的，即定义为在其外侧，反之，则定义为在其内侧。
在本发明的一种具体的实施方式中，所述的内侧柔性箍筋3与被约束的主筋1之间均缠绕至少一周，这样可以有效减少后期受力而导致混凝土与内侧柔性箍筋3之间的滑移。
在本发明的一种具体的实施方式中，所述的内侧柔性箍筋3采用柔性纤维绳制成，所述的柔性纤维绳为碳纤维绳、玻璃纤维绳、玄武岩纤维绳或芳纶纤维绳中的一种或多种的组合。
在本发明的一种具体的实施方式中，所述的内侧柔性箍筋3的首尾通过绳结或索夹连接在一起。
在本发明的一种具体的实施方式中，所述的外侧刚性箍筋2为光圆钢筋或热轧带肋钢筋。
在本发明的一种具体的实施方式中，所述的外侧刚性箍筋2通过绑扎或焊接的方式与主筋1固定。
在本发明的一种具体的实施方式中，所述的主筋1的横截面呈矩形布置，外侧刚性箍筋2的端部加工成135°弯钩，内侧柔性箍筋3则缠绕在非角部的主筋1上，除位于角部的主筋1外，分别位于两对边上的位置对应的两个主筋1之间采用一根内侧柔性箍筋3缠绕约束，内侧柔性箍筋3与混凝土自由面垂直，能够显著减小内侧柔性箍筋3的拉应力，且最有效地提高主筋1的稳定性。
在本发明的一种具体的实施方式中，所述的主筋1的横截面呈矩形布置，外侧刚性箍筋2的端部加工成135°弯钩，内侧柔性箍筋3则缠绕在非角部的主筋1上，除位于角部的主筋1外，其余主筋1均通过一根内侧柔性箍筋3缠绕约束并形成交叉网格状，减少了绳结的数量，故降低了由于绳结而产生的内侧柔性箍筋3与混凝土的滑移，同时对每一根主筋1都进行约束可使压力拱更为平坦，提高约束混凝土的面积。
在本发明的一种具体的实施方式中，所述的主筋1的横截面呈六边形布置，外侧刚性箍筋2的端部加工成135°弯钩，除角点位置的主筋1外，其余主筋1之间采用一根内侧柔性箍筋3依次缠绕约束。
在本发明的一种具体的实施方式中，所述的主筋1呈空心框型布置，外侧刚性箍筋2的端部加工成135°弯钩，除角部主筋外，每条边的其余主筋采用一根内侧柔性箍筋依次缠绕约束。
在本发明的一种具体的实施方式中，所述的主筋1呈矩形布置，外侧刚性箍筋2的端部加工成135°弯钩，在截面内侧仍配置少量内侧刚性箍筋4提供截面抗剪能力，考虑到施工的方便性内侧刚性箍筋4均采用拉筋形式，而内侧柔性箍筋3仅考虑其对核心混凝土的约束和防止主筋1屈曲的作用，将其抗剪能力作为截面的安全储备。
以上各实施方式可以任一单独实施，也可以任意根据需要两两组合或更多的组合实施。
下面结合具体实施例来对上述实施方式进行更详细的说明。
实施例1：
本实施例提出了一种柔性纤维绳组合箍筋，其结构参见图1和图6所示，包括围成圆形或规则多边形的主筋1、固定在主筋1上的外侧刚性箍筋2，以及与全部或部分主筋1连接并对其进行约束的内侧柔性箍筋3，其中，主筋1与外侧刚性箍筋2之间通过绑扎或焊接组成钢筋笼基本骨架，内侧柔性箍筋3与被约束的主筋1之间均缠绕至少一周，这样可以有效减少后期受力而导致混凝土与内侧柔性箍筋3之间的滑移。具体的，内侧柔性箍筋3采用柔性纤维绳制成，柔性纤维绳为玄武岩纤维绳、碳纤维绳等。
本实施例中，外侧刚性箍筋2通过绑扎或焊接的方式与主筋1固定，主筋1的横截面呈矩形布置，外侧刚性箍筋2的端部加工成135°弯钩，内侧柔性箍筋3则缠绕在非角部的主筋1上，除位于角部的主筋1外，分别位于两对边上的位置对应的两个主筋1之间采用一根内侧柔性箍筋3缠绕约束，内侧柔性箍筋3与混凝土自由面垂直，能够显著减小内侧柔性箍筋3的拉应力，且最有效地提高主筋1的稳定性。
实施例2：
与实施例1相比，绝大部分都相同，除了本实施例中所约束的主筋1的数量与约束形式发生了变化，具体为：请参见图2所示，除位于角部的主筋1外，其余主筋1均通过一根内侧柔性箍筋3缠绕约束并形成交叉网格状，减少了绳结的数量，故降低了由于绳结而产生的内侧柔性箍筋3与混凝土的滑移，同时对每一根主筋1都进行约束可使压力拱更为平坦，提高约束混凝土的面积。
实施例3：
与实施例1相比，绝大部分都相同，除了本实施例中：请参见图3所示，主筋1的横截面呈六边形布置，外侧刚性箍筋2的端部加工成135°弯钩，除角点位置的主筋1外，其余主筋1之间采用一根内侧柔性箍筋3依次缠绕约束。
实施例4：
与实施例1相比，绝大部分都相同，除了本实施例中：请参见图4所示，主筋1呈空心框型布置，外侧刚性箍筋2的端部加工成135°弯钩，构成空心框的每条边的主筋均采用外侧刚性箍筋2围住，而每条边一般均由两排主筋1组成，除角部位置的主筋外，每条边其余位置的主筋均采用一根内侧柔性箍筋依次缠绕约束。
实施例5：
与实施例1相比，绝大部分都相同，除了本实施例中：请参见图5所示，主筋1呈矩形布置，外侧刚性箍筋2的端部加工成135°弯钩，在截面内侧仍配置少量内侧刚性箍筋4提供截面抗剪能力，考虑到施工的方便性内侧刚性箍筋4均采用拉筋形式，而柔性箍筋3仅考虑其对核心混凝土的约束和防止主筋1屈曲的作用，将其抗剪能力作为截面的安全储备。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种柔性纤维绳组合箍筋，其特征在于，包括围成圆形或规则多边形的主筋、固定在主筋上的外侧刚性箍筋，以及与全部或部分主筋连接并对其进行约束的内侧绷紧柔性箍筋。
2.根据权利要求1所述的一种柔性纤维绳组合箍筋，其特征在于，所述的内侧柔性箍筋与被约束的主筋之间均缠绕至少一周。
3.根据权利要求1所述的一种柔性纤维绳组合箍筋，其特征在于，所述的内侧柔性箍筋采用柔性纤维绳制成，所述的柔性纤维绳为碳纤维绳、玻璃纤维绳、玄武岩纤维绳或芳纶纤维绳中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种柔性纤维绳组合箍筋，其特征在于，所述的内侧柔性箍筋的首尾通过绳结或索夹连接在一起。
5.根据权利要求1所述的一种柔性纤维绳组合箍筋，其特征在于，所述的外侧刚性箍筋为光圆钢筋或热轧带肋钢筋。
6.根据权利要求1所述的一种柔性纤维绳组合箍筋，其特征在于，所述的外侧刚性箍筋通过绑扎或焊接的方式与主筋固定。
7.根据权利要求1所述的一种柔性纤维绳组合箍筋，其特征在于，所述的主筋的横截面呈矩形布置，外侧刚性箍筋的端部加工成135°弯钩，内侧柔性箍筋则缠绕在非角部的主筋上，除位于角部的主筋外，分别位于两对边上的位置对应的两个主筋之间采用一根内侧柔性箍筋缠绕约束。
8.根据权利要求1所述的一种柔性纤维绳组合箍筋，其特征在于，所述的主筋的横截面呈矩形布置，外侧刚性箍筋的端部加工成135°弯钩，内侧柔性箍筋则缠绕在非角部的主筋上，除位于角部的主筋外，其余主筋均通过一根内侧柔性箍筋缠绕约束并形成交叉网格状。
9.根据权利要求1所述的一种柔性纤维绳组合箍筋，其特征在于，所述的主筋的横截面呈六边形布置，外侧刚性箍筋的端部加工成135°弯钩，除角点位置的主筋外，其余主筋之间采用一根内侧柔性箍筋依次缠绕约束。
10.根据权利要求1所述的一种柔性纤维绳组合箍筋，其特征在于，所述的主筋呈空心框型布置，外侧刚性箍筋的端部加工成135°弯钩，除角部主筋外，每条边的其余主筋采用一根或多根内侧柔性箍筋依次缠绕约束；
或所述的主筋呈矩形布置，外侧刚性箍筋的端部加工成135°弯钩，且部分主筋之间采用拉筋形式的刚性箍筋连接并提供截面抗剪能力，而内侧柔性箍筋则根据对核心混凝土的约束和防止主筋屈曲的需求，与部分主筋缠绕约束。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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