CN112160415B - 一种纤维增强混凝土框架结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纤维增强混凝土框架结构，属于混凝土构件领域，包括由多个钢筋笼连接而成的多个框架单元，每个框架单元均包括多根交叉且垂直排布的混凝土梁、混凝土柱，混凝土梁和混凝土柱由钢筋笼和在钢筋笼内浇筑的混凝土组成；混凝土梁和混凝土柱表面均通过锚具固定夹持有预应力纤维增强复合片材，夹持锚具与钢筋笼连接，混凝土梁和混凝土柱的交接处形成钢筋纤维增强混凝土节点；钢筋笼包括柱内型钢和梁内型钢，柱内型钢的四周分别与一个梁内型钢连接，柱内型钢和梁内型钢构成钢筋笼结构，钢筋笼结构内浇筑纤维增强混凝土。该结构采用限位材质有效改善塑性区混凝土抗拉强度和抗裂能力，增强塑性区的变形能力和承载能力。

Description

一种纤维增强混凝土框架结构

技术领域

本发明属于混凝土构件领域，具体涉及一种纤维增强混凝土框架结构。

背景技术

随着社会的发展，城市人口逐年增加，而人口增加带来了土地使用问题的紧张。为了充分利用土地资源，建筑物的类型越来越多，高度不断加大，这也使得人们对建筑物的性能安全问题越发关注。

混凝土框架结构是现在最常见的建筑结构，通过钢筋框架和其内部浇注的混凝土构成，具有很好的抗震性、延展性和承受力。通常，在混凝土框架结构的节点位置抗弯刚度、承载能力和耐久性相对较弱一些，因此提高节点处的性能是非常重要的。同时，现有的混凝土框架都是通过钢筋绑扎，不能模块化制作，都是在现场进行捆绑，制作效率低。

因此，本申请提出一种纤维增强混凝土框架结构。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种纤维增强混凝土框架结构。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种纤维增强混凝土框架结构，包括由多个钢筋笼连接而成的多个框架单元，每个所述框架单元均包括多根交叉且垂直排布的混凝土梁和混凝土柱，所述混凝土梁和混凝土柱由钢筋笼和在所述钢筋笼内浇筑的混凝土组成；所述混凝土梁和混凝土柱表面均通过锚具固定夹持有预应力纤维增强复合片材，混凝土梁和混凝土柱的交接处形成钢筋纤维增强混凝土节点；

所述钢筋笼包括柱内型钢和梁内型钢，所述柱内型钢的四周分别与一个所述梁内型钢连接，所述柱内型钢和梁内型钢构成钢筋笼结构，所述钢筋笼结构内浇筑纤维增强混凝土。

优选地，所述柱内型钢包括间隔设置的多个第一固定模块，每个所述第一固定模块均包括相对设置的两块第一连接板，两块所述第一连接板上均开设了若干第一通孔，相邻两个所述第一固定模块之间设置有多根纵筋，所述纵筋的两端均延伸至对应端的两个所述第一连接板的第一通孔内，每个所述第一固定模块两侧的纵筋位置交错设置；所述梁内型钢包括两个“T”型板和间隔设置的多个第二固定模块，两个所述“T”型板的纵板分别插进其中一组相对设置的两块第一连接板之间的缝隙中，并通过螺栓与所述第一连接板固定连接，所述“T”型板的横板上开设有第二通孔，每个所述第二固定模块均包括相对设置的两块第二连接板，两块所述第二连接板上均开设了若干第三通孔，相邻两个所述第二固定模块之间设置有多根水平筋，所述水平筋的两端均延伸至对应端的两个所述第二连接板的第三通孔内或第二通孔内，每个所述第二固定模块两侧的水平筋位置交错设置。

优选地，所述第一连接板与“T”型板的交界处、各第一连接板与纵筋的交叉处及各第二连接板与水平筋的交叉处均构成所述钢筋纤维增强混凝土节点，所述钢筋纤维增强混凝土节点外套接有节点加强板，所述节点加强板内部粘贴有预应力纤维增强复合片材。

优选地，多个所述纵筋及多个所述水平筋上均套接有多个加强箍筋。

优选地，所述预应力纤维增强复合片材与混凝土梁和或混凝土柱通过环氧树脂粘连。

优选地，多个所述加强箍筋的外部通过加固框连为一体。

优选地，所述加固框内还设置有缓冲弹簧。

本发明提供的纤维增强混凝土框架结构包括由多个钢筋笼连接而成的多个框架单元，模块化设置更加方便运输、安装；每个框架单元均包括多根交叉且垂直排布的混凝土梁、混凝土柱，混凝土梁和混凝土柱由钢筋笼和在钢筋笼内浇筑的混凝土组成；混凝土梁和混凝土柱表面均通过锚具固定夹持有预应力纤维增强复合片材，夹持锚具与钢筋笼连接，混凝土梁和混凝土柱的交接处形成钢筋纤维增强混凝土节点；通过在混凝土梁和混凝土柱表面设置预应力纤维增强复合片材，大大提高了整个框架的承载能力和塑性变形能力，同时达到了对框加固的作用；钢筋笼包括柱内型钢和梁内型钢，柱内型钢的四周分别与一个梁内型钢连接，柱内型钢和梁内型钢构成钢筋笼结构，钢筋笼结构内浇筑纤维增强混凝土；同时模块化设置延展性强，可根据需要选择框架单元的数量，满足不同的施工需求，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例及其设计方案，下面将对本实施例所需的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1的纤维增强混凝土框架结构的结构示意图；

图2为一个框架单元的结构示意图；

图3为本发明实施例1的纤维增强混凝土框架结构其中一层的主视图；

图4为本发明实施例1的纤维增强混凝土框架结构的内部结构示意图。

附图标记说明：

混凝土梁1、夹持锚具2、混凝土柱3、混凝土4、纤维增强复合片材5、钢筋纤维增强混凝土节点6、内型骨7、梁内型钢8、第一连接板9、纵筋10、“T”型板11、螺栓12、缓冲弹簧13、第二连接板14、水平筋15、节点加强板16、加强箍筋17、加固框18。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案并能予以实施，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，在此不再详述。

实施例1

本发明提供了一种纤维增强混凝土框架结构，具体如图1至图4所示，包括由多个钢筋笼连接而成的多个框架单元，模块化设置更加方便运输、安装；每个框架单元均包括多根交叉且垂直排布的混凝土梁1、混凝土柱3，混凝土梁1和混凝土柱3由钢筋笼和在钢筋笼内浇筑的混凝土4组成；混凝土梁1和混凝土柱3表面均通过锚具2固定夹持有预应力纤维增强复合片材5，夹持锚具2与钢筋笼连接，混凝土梁1和混凝土柱3的交接处形成钢筋纤维增强混凝土节点6；通过在混凝土梁1和混凝土柱3表面设置预应力纤维增强复合片材5，大大提高了整个框架的承载能力和塑性变形能力，同时达到了对框加固的作用；

钢筋笼包括柱内型钢7和梁内型钢8，柱内型钢7的四周分别与一个梁内型钢8连接，柱内型钢7和梁内型钢8构成钢筋笼结构，钢筋笼结构内浇筑纤维增强混凝土4。

进一步地，本实施例中，柱内型钢7包括间隔设置的多个第一固定模块，每个第一固定模块均包括相对设置的两块第一连接板9，两块第一连接板9上均开设了若干第一通孔，相邻两个第一固定模块之间设置有多根纵筋10，纵筋10的两端均延伸至对应端的两个第一连接板9的第一通孔内，每个第一固定模块两侧的纵筋10位置交错设置；梁内型钢8包括两个“T”型板11和间隔设置的多个第二固定模块，两个“T”型板的纵板分别插进其中一组相对设置的两块第一连接板9之间的缝隙中，并通过螺栓12与第一连接板9固定连接，“T”型板11的横板上开设有第二通孔，每个第二固定模块均包括相对设置的两块第二连接板14，两块第二连接板14上均开设了若干第三通孔，相邻两个第二固定模块之间设置有多根水平筋15，水平筋15的两端均延伸至对应端的两个第二连接板14的第三通孔内或第二通孔内，每个第二固定模块两侧的水平筋15位置交错设置。通过第一连接板9、第二连接板14可将纵筋10和水平筋15分别连接成不同的模块单元，使用时纵向上将多个由第一连接板9和纵筋10构成的模块单元纵向排列，同时相邻两个模块单元之间的纵筋10交叉设置，端部穿插在相邻两个第一连接板9上，使得相邻两个由第一连接板9和纵筋10构成的模块单元连接在一起；同时水平方向的单元模块的连接方式也上述相同，需要将纵向单元模块与水平单元模块相互连接时，将两个“T”型板的纵板分别插进相对设置的两块第一连接板9之间的缝隙中，并通过螺栓12与第一连接板9固定连接。至此，第一连接板9、第二连接板14、纵筋10和水平筋15构成了框架解结构的钢筋笼结构。同时，上述结构可提前以模块化的方式进行单元模块制作，工艺简单，制作效率高，实用性强。通过第一连接板9、第二连接板14和“T”型板11上的通孔的设置，使得纵筋10、水平筋15可通过插接的形式进行组装，简化了框架绑扎的程序，提高了制作效率。

进一步地，本实施例中，第一连接板9与“T”型板11的交界处、各第一连接板9与纵筋10的交叉处及各第二连接板14与水平筋15的交叉处均构成钢筋纤维增强混凝土节点6，钢筋纤维增强混凝土节点6外套接有节点加强板16，节点加强板16内部粘贴有预应力纤维增强复合片材5。通过在节点内部设置预应力纤维增强复合片材5，增强了框架的变性能力和延展性，提高了整个框架的承载能力。

为了提高整个框架的强度，本实施例中，多个纵筋10及多个水平筋15上均套接有多个加强箍筋17。

同时，本实施例中，预应力纤维增强复合片材5与混凝土梁1和或混凝土柱3通过环氧树脂粘连，提高了预应力纤维增强复合片材5的固化效果。

进一步地，本实施例中，多个加强箍筋17的外部通过加固框18连为一体，加固框18内还设置有缓冲弹簧13，进一步对框架的强度进行加强，同时提高了框架的抗震性能。

以上所述实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换，均属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种纤维增强混凝土框架结构，其特征在于，包括由多个钢筋笼连接而成的多个框架单元，每个所述框架单元均包括多根交叉且垂直排布的混凝土梁(1)和混凝土柱(3)，所述混凝土梁(1)和混凝土柱(3)由钢筋笼和在所述钢筋笼内浇筑的混凝土组成；所述混凝土梁(1)和混凝土柱(3)表面均通过锚具(2)固定夹持有预应力纤维增强复合片材(5)，所述混凝土梁(1)和混凝土柱(3)的交接处形成钢筋纤维增强混凝土节点(6)；

所述钢筋笼包括柱内型钢(7)和梁内型钢(8)，所述柱内型钢(7)的四周分别与一个所述梁内型钢(8)连接，所述柱内型钢(7)和梁内型钢(8)构成钢筋笼结构，所述钢筋笼结构内浇筑纤维增强混凝土(4)；

所述柱内型钢(7)包括间隔设置的多个第一固定模块，每个所述第一固定模块均包括相对设置的两块第一连接板(9)，两块所述第一连接板(9)上均开设了若干第一通孔，相邻两个所述第一固定模块之间设置有多根纵筋(10)，所述纵筋(10)的两端均延伸至对应端的两个所述第一连接板(9)的第一通孔内，每个所述第一固定模块两侧的纵筋(10)位置交错设置；所述梁内型钢(8)包括两个“T”型板(11)和间隔设置的多个第二固定模块，两个所述“T”型板的纵板分别插进其中一组相对设置的两块第一连接板(9)之间的缝隙中，并通过螺栓(12)与所述第一连接板(9)固定连接，所述“T”型板(11)的横板上开设有第二通孔，每个所述第二固定模块均包括相对设置的两块第二连接板(14)，两块所述第二连接板(14)上均开设了若干第三通孔，相邻两个所述第二固定模块之间设置有多根水平筋(15)，所述水平筋(15)的两端均延伸至对应端的两个所述第二连接板(14)的第三通孔内或第二通孔内，每个所述第二固定模块两侧的水平筋(15)位置交错设置；

所述第一连接板(9)与“T”型板(11)的交界处、各第一连接板(9)与纵筋(10)的交叉处及各第二连接板(14)与水平筋(15)的交叉处均构成所述钢筋纤维增强混凝土节点(6)，所述钢筋纤维增强混凝土节点(6)外套接有节点加强板(16)，所述节点加强板(16)内部粘贴有预应力纤维增强复合片材(5)；

多个所述纵筋(10)及多个所述水平筋(15)上均套接有多个加强箍筋(17)；

多个所述加强箍筋(17)的外部通过加固框(18)连为一体，所述加固框(18)内还设置有缓冲弹簧(13)。

2.根据权利要求1所述的纤维增强混凝土框架结构，其特征在于，所述预应力纤维增强复合片材(5)与混凝土梁(1)或混凝土柱(3)通过环氧树脂粘连。

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