CN1150462A - 钢筋混凝土梁的钢筋尺寸的确定方法及其改进 - Google Patents

Abstract

钢筋混凝土梁和立柱的钢筋结构的尺寸确定和制造方法包括独立地计算横向钢筋的水平和垂直筋条构件，取代传统的箍筋，利于进行任何钢筋混凝土钢筋结构的预制，具有相当的材料及贮存混凝土钢筋结构构件所需的空间的节约。

Description

钢筋混凝土梁的钢筋尺寸的确定 方法及其改进

到目前为止，对钢筋混凝土梁的钢筋所进行的计算是有关其宽度、高度、长度和通常与梁相同长度的上筋条的数目和直径，以及纵向下筋条的数目和直径，其中某些纵向下筋条的长度与梁相同，而其它称为加强筋的长度可比梁稍短。梁还有箍筋，它们是由其宽度和高度、垂直部分的数目、组成箍筋的筋条的直径和其间隔来确实。

垂直部分的直径和数目和箍筋之间的间距沿梁的方向可以是变化的：通常，垂直部分的直径和数目在靠近梁的端部比在中央要大些和多些。作为非限定的例子，钢筋混凝土梁的标准钢筋结构可有若干纵向上筋条，若干长度与所述加强筋相同的纵向下筋条，和若干宽度、高度和间距可变的垂直部分的箍筋。筋条直径在常用的结构范围内可以任意选用，但在正常情况下，上筋条在6和12毫米之间，下筋条在8和25毫米之间，同时箍筋在6和12毫米之间选取。

梁的钢筋结构的尺寸要符合设计计算所要求的条件，还要考虑其构件的结构。箍筋的设计，不论是手动设备或是自动编程机器，意指横向钢筋结构的上、下水平部分必须有与垂直部分相同的直径和间距，但就计算来说，水平部分可比垂直部分有较小的直径和相当大的间距。在给出下面描述的本发明的新颖性后，目前所熟悉的现有技术工艺就显得过时了。迄今为止，类似的技术还不为大家所知，它带来大量材料的节省和钢筋结构预制的可能性以及极大的空间节约。所以，用这种方法，建议独立地确定垂直的和横向的钢筋结构尺寸，和上、下水平部分的尺寸，以便在钢筋结构制造中节省大量的材料。

独立地对横向钢筋结构的垂直部分和水平部分确定尺寸的概念导致本发明的主要内容，说明如下。

基于上述确定尺寸的方法的钢筋混凝土梁和立柱的钢筋结构的主要构件是：称为格栅的钢筋组件，和横向钢筋结构的上、下水平筋条。

钢筋结构被设计成一组钢筋组件，每个组件用许多垂直部分把上筋条和下筋条焊接在一起或用任何其他方法连接在一起。作为格栅的这些钢筋组件又被横向钢筋结构的上、下水平部分所连接，通常水平部分的直径小于格栅垂直部分的直径，并在钢筋混凝土梁的钢筋结构中有较大的间距。

该钢筋结构用下筋条来完成，其中的一些下筋条长度与梁相同，  而另外一些则短于梁：这些是所谓的加强筋。参见图1和2，可对所叙述的有更好的理解。

该混凝土梁的钢筋结构包括具有一上筋条和一下筋条和一些垂直筋部分的格栅1-1’-1R、2-2’-2R和3-3’-3R，通过上水平筋条Hs和下水平筋条Hi以及两根与梁同样长度的下筋条4和5和一根长度为1的下加强筋条6进行连接。

采用该混凝土梁钢筋结构的这种设计，横向钢筋结构的垂直筋部分独立于水平筋部分，且垂直筋部分的直径和间距可以按钢材使用的最优化设计来组合。此外，因为水平筋Hs和Hi与垂直筋部分无关，它们可以使用较小的直径和配置较大的间隔，以达到节约钢材的结果。

这体现出该钢筋混凝土梁的钢筋结构是如何由具有长和短的纵向加强筋条和上、下横向水平筋的钢筋组件(格栅)构成的。采用上述确定轮廓尺寸方法的结构系统省去了传统的箍筋，钢筋组件(格栅)的构想得以形成。

钢筋组件(格栅)是在上、下纵向筋条之间用一些横向垂直筋进行连接而成(参见非限制性的图3或4)。

根据由承受剪切应力的计算而需要的格栅数目的适当间距，即可求得梁的宽度B。高度为H和长度为L的格栅可用来构成任何宽度的梁。此外，格栅上、下筋条和横向筋的直径对于长度为L的梁来说变化极小，这意味着格栅可进行预制，储存在非常小的空间内。

横向部分上、下水平筋条是梁结构的另外的必要构件，它们的长度如同梁的宽度在正常情况下按5厘米的步长而变化，其直径通常为6和8毫米。所以，它们能用高性能的自动校直切割机制得并储存在非常有限的空间内。本发明提供了使用储存在有限空间内的顸制构  件来构成钢筋混凝土梁和立柱的钢筋结构的概念，使得可快速且经济地组合它们，以构成各种类型的钢筋混凝土梁和立柱的钢筋结构。这些基本的组件如下：称为格栅的钢筋组件，横向钢筋结构的上、下筋条。再辅以增加到这些组件中的不受约束的纵向筋条，筋条可等于或短于梁的长度，并利用确定结构尺寸的方法所具有的节省材料的优点，  以及预制件所提供的灵活通用性、快速方便和节省空间的特点，从而可制得各种钢筋混凝土梁和立柱的钢筋结构。

在如图7和8所示的所谓格栅式钢筋组件的一种变形结构中，横向筋条被安置在上方而不是安置在纵向上、下筋条之间，并被焊接在一起或用其它方法连接在一起。

这种改变有利于钢筋组件或格栅的自动生产过程。

这种变形的进一步改进包括当适合于计算或生产时，用图7和8所定义的钢筋组件或格栅来取代上、下横向钢筋，使得可以用在垂直位置上的一组钢筋组件(格栅)1-1’-1R、2-2’-2R和3-3’-3R的组合来构成图5和6中所表示的钢筋混凝土梁和立柱的钢筋结构，再用其它的钢筋组件(格栅)4-4’-Hs、5-5’-Hi横向配置并焊接在一起或用其它任何方法连接在一起。作为非限制性的实例，该钢筋结构用长的自由下筋条6和8及短的自由筋条7来完成(参见图5和6)。

在图9和10中的称为格栅的另一种钢筋组件变型与上述格栅是有区别的，其横向筋条用焊接或用其它任何方法连接到纵向筋条上，且所有的横向筋条或部分的横向筋条在纵向筋条上弯曲成一个钩子。

这种改进对于与纵向构件的钢筋组件(筋条)相连接的横向筋条提供了更大的强度，其中纵向构件在需要时要进行计算：焊接的强度加上钩子固定在混凝土中的强度。

这些其所有或部分横向筋条均以钩子为末端的钢筋组件可以垂直地(图9和10)、或在上部或下部水平地(图11和12)使用，或者与上述的相似或不同的钢筋组件相结合，或者与水平横向钢筋相结合。

作为非限制性的解释，图13和14示出一钢筋混凝土梁的钢筋结构，它由根据图9和10所述的在垂直位置上的钢筋组件1-1’-1R、2-2’-2R和3-3’-3R，和根据图7和8所述的水平放置在下部的钢筋组件4-4’-Hi和在上部水平位置的自由水平筋条Hs所组成。

作为非限制性的例子，该钢筋结构用下纵向筋条5和6来完成。

权利要求书

按照条约第19条的修改

1.确定钢筋混凝土梁钢筋结构尺寸的方法，横向钢筋垂直筋条部分的计算是独立地进行，使钢筋混凝土钢筋结构的制造方法能确定称为格栅的、主要用来抗剪切应力的钢筋组件，钢筋组件用任何直径的上筋条和下筋条形成，用任何直径的垂直筋条焊接或用其它任何方式连接起来，垂直筋条按一定距离分隔开，该距离可沿钢筋结构的长度进行变化，所述横向筋条的长度由钢筋结构的高度所决定。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土钢筋结构的制造方法，其特征为，用若干由计算所确定的、具有适当距离间隔的钢筋组件(格栅)来形成一钢筋结构；钢筋组件用沿钢筋结构长度按计算的间隔距离分隔开的上、下横向筋条所连接；该钢筋结构通过另外的焊接或其它任何方法将上自由纵向筋条连接到上横向钢筋筋条，并将自由的长加强筋条连接到下横向钢筋筋条上而完成。

3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土钢筋结构的制造方法，其特征为，确定被称为格栅的钢筋组件，它包括有两根纵向的上、下筋条，用焊接或其它任何方法将横向筋条连接到纵向筋条上。

4.根据权利要求1、2和3所述的钢筋混凝土钢筋结构的制造方法，其特征为，用垂直安装的钢筋组件与另外的水平安装的钢筋组件相组合，通过焊接或其它任何方法连接在一起而构成钢筋，该钢筋结构通过另外的焊接或其它任何方法将上自由纵向筋条连接到上水平钢筋组件，并将长的下自由纵向加强筋条连接到下水平钢筋组件上而完成。

5.根据权利要求1和3所述的钢筋混凝土钢筋结构的制造方法，其特征为，称为格栅的钢筋组件的横向筋条用焊接或其它任何方法连接到纵向筋条上，且全部或部分这些横向筋条在纵向筋条之上折弯成钩状，格栅既可用在垂直方向，也可用在水平方向上。

6.根据权利要求1、2、3、4和5所述的钢筋混凝土钢筋结构的制造方法，其特征为，钢筋混凝土梁和立柱的钢筋结构可采用前面权利要求中所述的钢筋组件的各种组合，用上、下纵向筋条与独立的水平筋条来完成。

7.根据权利要求1、2、3、4、5和6所述的方法，其特征为，钢筋组件(格栅)和上、下横向筋条的预制能使这些预制件储存在比它们构成的钢筋结构所占的小得多的空间内。

8.根据权利要求1、2、3、4、5、6和7所述的方法，其特征为，钢筋混凝土梁和立柱的钢筋结构的设计考虑了权利要求1、2、3、4、5、6和7中的尺寸确定方法和制造方法，能使钢筋混凝土梁和立柱的钢筋结构的制造做到更经济地使用材料和更快的速度，这是由于权利要求1、2、3、4、5、6和7中所叙述的构件的多用途性和通用性。

Claims (11)

1.钢筋混凝土梁的钢筋尺寸的确定方法，其中，横向钢筋的垂直筋条部分的计算独立于上、下水平筋条的计算，大大地节省材料。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土钢筋结构的制造方法，用直径及沿钢筋结构长度方向上的间距可以不相同的独立的垂直和水平筋条来代替传统的箍筋。

3.根据权利要求1和2所述的钢筋混凝土钢筋结构的制造方法，确定横向钢筋结构的上、下水平筋条，它们对于宽度B的钢筋混凝土梁或立柱的各种钢筋结构均是适用的，并能用自动机器进行加工和贮存在非常有限的空间内。

4.根据权利要求2所述的钢筋混凝土钢筋结构的制造方法，确定称为格栅的钢筋组件，它由任何直径的上、下筋条所形成并用焊接或其它任何方法连接在一起，任何直径的垂直筋条相互间由间隔分开，间隔沿钢筋结构可以变化，这些横向筋条的长度是由钢筋结构的高度来确定的。

5.根据权利要求3和4所述的钢筋混凝土钢筋结构的制造方法，其中，钢筋结构是由若干计算确定的和适当分隔的钢筋组件(格栅)来形成的；该钢筋组件由在权利要求3中所定义的、沿钢筋结构根据计算要求所间隔的上、下横向筋条来连接；该钢筋结构通过焊接或某些其它方法，用附加的上自由纵向筋条连接到上横向筋条、及自由的长加强筋条连接到下横向筋条来完成。

6.根据权利要求2和4所述的钢筋混凝土钢筋结构的制造方法，其中，称为格栅的钢筋组件被确定成为两根纵向筋条的形式，一根在上面而另一根在下面，横向筋条用焊接或其它任何方法固定、连接至纵向筋条之上。

7.根据权利要求1，2，3，4，5和6所述的钢筋混凝土钢筋结构的制造方法，其中，钢筋结构是由垂直位置的钢筋组件和水平位置的其它钢筋组件用焊接或用其它任何方法连接组合而成；该钢筋结构通过焊接或任何其它方法，用附加的上自由纵向筋条连接到上水平钢筋组件、及下自由纵向长加强筋条连接到下水平钢筋组件来完成。

8.根据权利要求2、4和6所述的钢筋混凝土钢筋结构的制造方法，其中，钢筋组件或格栅的横向筋条用焊接或其他任何方法连接到纵向筋条上，横向筋条的全部或部分在纵向筋条上弯成钩状，并能垂直地或水平地进行应用。

9.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7和8所述的钢筋混凝土钢筋结构的制造方法，其中，该钢筋混凝土梁和立柱的钢筋结构可由前面权利要求所叙述的钢筋组件的任意组合与权利要求2中所叙述的自由水平筋条来形成，并用上、下纵向筋条来完成。

10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8和9所述的钢筋混凝土钢筋结构的制造方法，提出了钢筋组件(格栅)和上、下横向筋条的预制造的建议，于是这些构件比起它们所制成的钢筋所占的贮存空间要少得多。

11.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9和10所述的钢筋混凝土钢筋结构的制造方法，其中，该钢筋混凝土梁和立柱的钢筋结构用权利要求1中的轮廓尺寸确定方法和权利要求2、3、4、5、6、7、8和9中的制造方法进行设计，使得可以更省材料地、更快地制造钢筋混凝土梁和立柱的钢筋结构，这是由于权利要求2、3、4、5、6、7、8和9中所述的构件的多用途性和通用属性。

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