CN114439117A - 一种含耗能段钢筋的现浇柱脚节点施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于混凝土框架结构柱脚节点技术领域，具体涉及一种含耗能段钢筋的现浇柱脚节点施工方法。该方法包括钢筋混凝土柱脚节点组件，且施工方法如下：S1、加工纵向钢筋并安装分隔套件；S2、绑扎基础钢筋；S3、绑扎带有分隔套件的纵向钢筋及箍筋，随后外包钢板；S4、安装基础模板和柱模板；S5、向基础模板和柱模板内浇筑混凝土，形成柱脚节点。本发明能克服钢筋混凝土柱脚节点震后残余变形大、损伤严重不易修复的问题，从而在确保施工流程的简洁化和快捷化的同时，可有效增大柱脚变形能力，并同步减轻柱脚地震损伤，且震后损伤易于修复，从而提高了结构的整体抗震性能。

Description

一种含耗能段钢筋的现浇柱脚节点施工方法
技术领域
本发明属于混凝土框架结构柱脚节点技术领域，具体涉及一种含耗能段钢筋的现浇柱脚节点施工方法。
背景技术
地震是人类面临的重大自然灾害，而钢筋混凝土框架结构因其良好的经济和抗震性能得到了广泛运用。但是，已有震害调查研究表明，框架结构柱脚震时受力较大，易在震后发生过大的残余变形和严重的损伤，从而给灾后结构修复带来困难和严重的经济负担，亟待解决。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种含耗能段钢筋的现浇柱脚节点施工方法，其能克服钢筋混凝土柱脚节点震后残余变形大、损伤严重不易修复的问题，从而在确保施工流程的简洁化和快捷化的同时，可有效增大柱脚变形能力，并同步减轻柱脚地震损伤，且震后损伤易于修复，从而提高了结构的整体抗震性能。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种含耗能段钢筋的现浇柱脚节点施工方法，其特征在于：包括钢筋混凝土柱脚节点组件，该钢筋混凝土柱脚节点组件包括钢筋混凝土基础以及浇筑在钢筋混凝土基础上的钢筋混凝土柱；所述钢筋混凝土柱包括沿自身长度方向延伸的纵向钢筋、箍紧纵向钢筋的箍筋以及包覆在纵向钢筋及箍筋外的混凝土层；纵向钢筋上布置耗能段；该耗能段位于柱脚塑性铰上端，并包括分隔套件，分隔套件同轴套设在纵向钢筋外从而隔开混凝土层处混凝土；
施工方法如下：
S1、加工纵向钢筋并安装分隔套件；
S2、绑扎基础钢筋；
S3、绑扎带有分隔套件的纵向钢筋及箍筋，随后外包钢板；
S4、安装基础模板和柱模板；
S5、向基础模板和柱模板内浇筑混凝土，形成柱脚节点。
优选的，所述分隔套件为钢管或塑料管或在纵向钢筋外涂防腐润滑油再包裹塑料布层。
优选的，所述钢筋混凝土柱轴线铅垂的安装在钢筋混凝土基础上；以柱脚塑性铰的高度为L1，所述耗能段的长度L2＝(0.5～2)L1。
优选的，所述柱脚塑性铰外包覆所述钢板，钢板高度等于柱脚塑性铰高度。
优选的，位于分隔套件内的一段纵向钢筋上布置缩颈段。
优选的，所述缩颈段的横截面积为纵向钢筋原截面积的60％～80％。
优选的，所述缩颈段的总长为耗能段总长的50％～70％。
本发明的有益效果在于：
1)、本发明在传统的钢筋混凝土框架结构的基础上，在未明显增加经济投入和施工难度的前提下，通过在邻近柱脚塑性铰处纵向钢筋上设置耗能段，从而合理释放了钢筋与混凝土之间的粘结性能，扩大了柱铰范围，提高了柱铰的耗能能力。同时，本发明又将柱脚节点损伤集中聚集于柱脚塑性铰和邻近的耗能区域，降低了震后修复的难度。此外，柱脚塑性铰内的纵向钢筋的变形能进一步扩散至相邻的耗能段处，从而可降低铰内钢筋应变，防止了铰内钢筋的过大变形，避免了铰内钢筋的变形破坏，减小了节点的残余变形，从而最终有效提升了柱脚节点的延性和可修复性，提高了结构的整体抗震性能，成效显著。
2)、在上述结构的基础上，本发明还可通过在耗能段上均布缩颈段，从而进一步的将钢筋变形集中于各缩颈段，这能在降低分隔套件破坏和耗能段整体屈服风险的同时，更加经济合理的发挥了耗能段的多段耗能的性能优势。
3)、进一步的，本发明还可通过在柱脚塑性铰区外包钢板，以提高柱脚在地震作用下的延性，并降低节点损伤，提升可修复性能。
附图说明
图1为本发明的其中一种实施例的结构示意图；
图2为本发明的柱脚节点图；
图3是图2的A-A向剖面图；
图4为缩颈段的结构示意图。
本发明各标号与部件名称的实际对应关系如下：
10-钢筋混凝土基础
20-钢筋混凝土柱 21-纵向钢筋 22-箍筋
31-分隔套件 32-缩颈段
40-钢板
具体实施方式
为便于理解，此处结合图1-4，对本发明的具体结构及施工方式作以下进一步描述：
本发明的具体结构如图1-2所示，其主要结构包括钢筋混凝土柱脚节点组件。钢筋混凝土柱脚节点组件包括含耗能段的钢筋混凝土柱20和用作基础的钢筋混凝土基础10。含耗能段的钢筋混凝土柱20包括箍筋22和纵向钢筋21，耗能段设在纵向钢筋21上。
实际设计时，参照图2-3所示的，耗能段包括分隔套件31，以隔离其与混凝土的粘结性能。分隔套件31可为钢管、塑料管或在耗能段涂满防腐润滑油再包裹塑料布层等。耗能段布设于柱脚塑性铰上端，且以耗能段离柱脚底面高度为L1，耗能段自身的长度L2为L1的0.5至2倍。柱脚塑性铰外围可如图2-3所示的包覆钢板40。
为进一步的提升本发明的实际使用性能，参照图2及图4所示的，耗能段上可均布缩颈段32，缩颈段32为对纵向钢筋21截面通过冷加工进行削弱形成，削弱后横截面积为原截面的60％～80％。实际加工时，缩颈段32的总长为耗能段总长的50％～70％。
在上述结构的基础上，本发明提供了一种施工方法，具体步骤如下：
S1、加工纵向钢筋21并安装分隔套件31；
S2、绑扎基础钢筋；
S3、绑扎带有分隔套件31的纵向钢筋21及箍筋22，随后外包钢板40；
S4、安装基础模板和柱模板；
S5、向基础模板和柱模板内浇筑混凝土，形成柱脚节点。
本发明在传统的钢筋混凝土框架结构的基础上，在未明显增加经济投入和施工难度的前提下，通过在邻近柱脚塑性铰处纵向钢筋21上设置耗能段，从而合理释放了钢筋与混凝土之间的粘结性能，扩大了柱铰范围，提高了柱铰的耗能能力。同时，本发明又将柱脚节点损伤集中聚集于柱脚塑性铰和邻近的耗能区域，降低了震后修复的难度。此外，柱脚塑性铰内的纵向钢筋21的变形能进一步扩散至相邻的耗能段处，从而可降低铰内钢筋应变，防止了铰内钢筋的过大变形，避免了铰内钢筋的变形破坏，减小了节点的残余变形，从而最终有效提升了柱脚节点的延性和可修复性，提高了结构的整体抗震性能。此外的，本发明还可通过在耗能段上均布缩颈段32，从而进一步的将钢筋变形集中于各缩颈段，这能在降低分隔套件31破坏和耗能段整体屈服风险的同时，更加经济合理的发挥了耗能段的多段耗能的性能优势，成效显著。
当然，对于本领域技术人员而言，本发明不限于上述示范性实施例的细节，而还包括在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现的相同或类似结构。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (7)

1.一种含耗能段钢筋的现浇柱脚节点施工方法，其特征在于：包括钢筋混凝土柱脚节点组件，该钢筋混凝土柱脚节点组件包括钢筋混凝土基础(10)以及浇筑在钢筋混凝土基础(10)上的钢筋混凝土柱(20)；所述钢筋混凝土柱(20)包括沿自身长度方向延伸的纵向钢筋(21)、箍紧纵向钢筋(21)的箍筋(22)以及包覆在纵向钢筋(21)及箍筋(22)外的混凝土层；纵向钢筋(21)上布置耗能段；该耗能段位于柱脚塑性铰上端，并包括分隔套件(31)，分隔套件(31)同轴套设在纵向钢筋(21)外从而隔开混凝土层处混凝土；
施工方法如下：
S1、加工纵向钢筋(21)并安装分隔套件(31)；
S2、绑扎基础钢筋；
S3、绑扎带有分隔套件(31)的纵向钢筋(21)及箍筋(22)，随后外包钢板(40)；
S4、安装基础模板和柱模板；
S5、向基础模板和柱模板内浇筑混凝土，形成柱脚节点。
2.根据权利要求1所述的一种含耗能段钢筋的现浇柱脚节点施工方法，其特征在于：所述分隔套件(31)为钢管或塑料管或在纵向钢筋(21)外涂防腐润滑油再包裹塑料布层。
3.根据权利要求1所述的一种含耗能段钢筋的现浇柱脚节点施工方法，其特征在于：所述钢筋混凝土柱(20)轴线铅垂的安装在钢筋混凝土基础(10)上；以柱脚塑性铰的高度为L1，所述耗能段的长度L2＝(0.5～2)L1。
4.根据权利要求1所述的一种含耗能段钢筋的现浇柱脚节点施工方法，其特征在于：所述柱脚塑性铰外包覆所述钢板(40)，钢板(40)高度等于柱脚塑性铰高度。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种含耗能段钢筋的现浇柱脚节点施工方法，其特征在于：位于分隔套件(31)内的一段纵向钢筋(21)上布置缩颈段(32)。
6.根据权利要求5所述的一种含耗能段钢筋的现浇柱脚节点施工方法，其特征在于：所述缩颈段(32)的横截面积为纵向钢筋(21)原截面积的60％～80％。
7.根据权利要求5所述的一种含耗能段钢筋的现浇柱脚节点施工方法，其特征在于：所述缩颈段(32)的总长为耗能段总长的50％～70％。
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