CN213539792U - 一种交叉配筋钢骨架及钢筋混凝土加固柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交叉配筋钢骨架及钢筋混凝土加固柱，施工方便、承载能力高、变形性能强的钢筋混凝土加固柱，技术方案包括基础、位于基础上的钢筋混凝土柱，所述钢筋混凝土柱包括钢骨架、浇筑于钢骨架上的混凝土，所述钢骨架包括：纵向钢筋，所述纵向钢筋包括纵向直筋和纵向弯筋，纵向弯筋相互交叉设置，纵向直筋位于相互交叉的一组纵向弯筋两侧；箍筋，沿纵向钢筋设置，包覆在纵向钢筋外围。

Description

一种交叉配筋钢骨架及钢筋混凝土加固柱

技术领域

本实用新型涉及一种交叉配筋钢骨架及钢筋混凝土加固柱，属于建筑技术领域以及结构工程技术领域。

背景技术

钢筋混凝土柱是房屋建筑等各种工程结构中最基本的承重构件，在结构中起着支撑结构、传递荷载到基础的作用，应用范围广泛。其主要特点是，配置纵向受力钢筋以承受竖向的压力以及弯矩所引起的拉力，配置横向箍筋以承担剪力并防止纵筋受压屈曲。

在地震等荷载作用下，钢筋混凝土柱往往会形成裂缝，甚至发生局部破坏，使柱的承载能力和变形能力都急剧下降，导致房屋的倒塌，尤其对于大轴压比钢筋混凝土柱而言，更易发生脆性剪切破坏，故我们需对钢筋混凝土柱进行加固来提高其承载能力和变形能力。

现有的钢筋混凝土柱加固方法主要存在以下几个问题：第一，针对的是已出现承载力不足或已发生破坏的钢筋混凝土柱；第二，加固后的钢筋混凝土柱虽能满足承载力等要求，但整体性已遭到破坏，仍存在安全隐患；第三，对已存钢筋混凝土柱进行加固需考虑外部环境因素，施工不便。上述问题极大地降低了加固钢筋混凝土柱的经济性和安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种交叉配筋钢骨架，施工方便、承载能力高、变形性能强，技术方案包括纵向钢筋，所述纵向钢筋包括纵向直筋和纵向弯筋，纵向弯筋相互交叉设置，纵向直筋位于相互交叉的一组纵向弯筋两侧；箍筋，沿纵向钢筋设置，包覆在纵向钢筋外围。

进一步地，纵向直筋包括第一纵向直筋和第二纵向直筋，纵向弯筋包括第一纵向弯筋和第二纵向弯筋，第一纵向弯筋和第二纵向弯筋相互交叉，第一纵向直筋和第二纵向直筋分别位于两交叉纵向弯筋水平方向上的两侧。

进一步地，第一纵向弯筋和第二纵向弯筋的交叉点位于第一纵向弯筋和第二纵向弯筋的中点处。

进一步地，第一纵向弯筋和第二纵向弯筋上下两端，分别设置起始弯折点、终止弯折点。

进一步地，起始弯折点位于第一纵向直筋以及第二纵向直筋与基础的交点处。

进一步地，终止弯折点位于纵向弯筋的顶部。

进一步地，在终止弯折点处，还引出有平行、贴附在纵向直筋上的竖直钢筋，竖直钢筋与纵向弯筋端部相连，且竖向钢筋与纵向直筋之间搭接相连。

进一步地，纵向弯筋与纵向直筋搭接部分的长度取值范围为250～500mm。

进一步地，相邻两箍筋的间距为80～300mm。

进一步地，竖直钢筋和与该竖直钢筋相连的纵向弯筋之间的夹角α为钝角。

本发明的另一目的是提供一种混凝土加固柱，包括基础、位于基础上的钢筋混凝土柱，所述钢筋混凝土柱包括上述的钢骨架、浇筑于钢骨架上的混凝土。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型的交叉配筋钢筋混凝土加固柱施工方便，在制作钢筋骨架时只需将纵向弯筋与纵向直筋搭接绑扎后直接浇筑混凝土即可；相比于现有加固方法，交叉配筋钢筋混凝土加固柱的经济效益高，可以很好地节约人力、物力、财力；同时，交叉配筋钢筋混凝土加固柱能够极大地提高钢筋混凝土柱的承载能力和变形性能，有效抑制受荷过程中裂缝的形成与发展，保证结构的安全性与整体性。因此，本实用新型的交叉配筋钢筋混凝土加固柱在建筑技术领域以及结构技术领域具有极高的应用前景。

附图说明

图1为一种交叉配筋钢筋混凝土加固柱示意图，L₀表示柱有效高度，L表示柱总高；

图2为一种交叉配筋钢筋混凝土加固柱的横截面示意图，b表示截面宽度，h0表示截面有效高度，h表示截面高度；

图3为一种交叉配筋钢筋混凝土加固柱的纵向弯筋示意图，α表示纵向弯筋的弯折角。

图中，1、基础；2、钢筋混凝土柱；3、混凝土；4、纵向钢筋；5、第一纵向直筋；6、第一纵向弯筋；7、第二纵向弯筋；8、第二纵向直筋；9、箍筋；10、起始弯折点；11、终止弯折点。

具体实施方式

为使得本实用新型实现上述目的、特征和优点且能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1

一种交叉配筋钢骨架，包括竖直设置的纵向钢筋4，在纵向钢筋4的侧边设有若干箍筋9，箍筋9沿着纵向钢筋4线性阵列，且每根箍筋9垂直于纵向钢筋4设置，如图2俯视钢筋混凝土柱2，箍筋9组成矩形，包覆在纵向钢筋4外围。相邻两箍筋9的间距为80～300mm，本实施例中，可选节点值有100mm、200mm。

本实施例中，纵向钢筋4按照图1中的方位，从左至右共有四层，分别为位于两侧的第一纵向直筋5、第二纵向直筋8，在第一纵向直筋5和第二纵向直筋8之间设有第一纵向弯筋6和第二纵向弯筋7。图1为钢筋混凝土柱2的纵剖图，第一纵向弯筋6和第二纵向弯筋7在纵剖截面上呈“X”形交叉设置，第一纵向弯筋6和第二纵向弯筋7的交叉点位于第一纵向弯筋6和第二纵向弯筋7的中点处。为了使第一纵向弯筋6和第二纵向弯筋7能够与第一纵向直筋5和第二纵向直筋8相互贴合，在第一纵向弯筋6和第二纵向弯筋7上下两端，分别设置起始弯折点10、终止弯折点11。其中，起始弯折点10位于纵向弯筋的底部，也就是说，起始弯折点10位于第一纵向直筋5以及第二纵向直筋8与基础1的交点处；终止弯折点11位于纵向弯筋的顶部。在终止弯折点11处，还引出有平行、贴附在纵向直筋上的竖直钢筋。竖直钢筋与纵向直筋之间通过搭接的方式相连。

第一纵向弯筋6和第二纵向弯筋7与第一纵向直筋5以及第二纵向直筋8搭接部分的长度为250～500mm，本实施例中，可选中间值350mm或400mm。

第一纵向弯筋6以及第二纵向弯筋7呈“X”形交叉的部分即为弯折部分，第一纵向弯筋6以及第二纵向弯筋7的弯折角α为竖直钢筋和弯折部分之间的夹角，如图2所示，α为钝角，取值范围95°～175°，本实施例中，可取120°或135°。弯折部分在竖直方向的长度即加固长度，加固长度为钢筋混凝土柱2的有效高度L₀。

整体的纵向钢筋4为轴对称结构，对称轴为钢筋混凝土柱2的中和轴。

实施例2

一种交叉配筋混凝土加固柱，包括基础1、设置在基础1上的钢筋混凝土柱2，钢筋混凝土柱2由钢骨架和混凝土3浇筑而成。

实施例3

一种交叉配筋钢筋混凝土加固长柱，按照实施例1中的结构，使用三维刚体弹簧元法设计建立了一种交叉配筋钢筋混凝土加固柱模型。钢筋混凝土加固柱的有效高度为1400mm、截面尺寸为200mm×400mm，轴压比为0.6；纵向钢筋4有四层，从左至右，第一层为两条第一纵向直筋5，第二层为两条第一纵向弯筋6，第三层为两条第二纵向弯筋7，第四层为两条第二纵向直筋8；每条第一纵向直筋5之间的间距为100mm。每条第一纵向弯筋6之间的间距为100mm，每天第二纵向直筋8之间的间距为100mm，每条第二纵向弯筋7的间距为100mm；每条纵向弯筋与纵向直筋的搭接长度为250mm；第一纵向弯筋6以及第二纵向弯筋7的弯折角α为168°；相邻两箍筋9的间距为200mm。

根据上述评价方法得到的结果为：极限承载能力可达151.6kN、极限变形能力可达21.9mm。

实施例4

与实施例1的不同之处在于，本实施例中，将钢筋混凝土加固柱的有效高度改为700mm，第一纵向弯筋6以及第二纵向弯筋7的弯折角α改为144°得到的一种交叉配筋钢筋混凝土加固短柱。

根据上述评价方法得到的结果为：极限承载能力可达334.15kN、极限变形能力可达8.2mm。

对比例1

对比例1为在实施例2的基础上，去除纵向弯筋得到的一种普通钢筋混凝土长柱。

根据上述评价方法得到的结果为：极限承载能力可达133.6kN、极限变形能力可达16.5mm。

对比例2

对比例2为在实施例3的基础上，去除纵向弯筋得到的一种普通钢筋混凝土短柱。

根据上述评价方法得到的结果为：极限承载能力可达275.8kN、极限变形能力可达5.8mm。

从实施例2和对比例1、实施例3和对比例2可以看出，实施例1-3的交叉配筋钢筋混凝土加固柱的承载能力与变形能力均得到极大的提高，证明本实用新型的交叉配筋钢筋混凝土加固柱具有良好的抗震性能，在建筑技术领域以及结构技术领域有极高的应用前景。

本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡是在本实用新型构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够做出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种交叉配筋钢骨架，其特征在于，包括：纵向钢筋(4)，所述纵向钢筋(4)包括纵向直筋和相邻的至少两根纵向弯筋，纵向弯筋相互交叉设置，纵向直筋位于相互交叉的一组纵向弯筋两侧；在纵向钢筋(4)外围还包覆有沿纵向钢筋(4)设置的若干横向箍筋(9)。

2.根据权利要求1所述的一种交叉配筋钢骨架，其特征在于，纵向直筋包括第一纵向直筋(5)和第二纵向直筋(8)，纵向弯筋包括第一纵向弯筋(6)和第二纵向弯筋(7)，第一纵向弯筋(6)和第二纵向弯筋(7)相互交叉，第一纵向直筋(5)和第二纵向直筋(8)分别位于两交叉纵向弯筋水平方向上的两侧。

3.根据权利要求2所述的一种交叉配筋钢骨架，其特征在于，第一纵向弯筋(6)和第二纵向弯筋(7)的交叉点位于第一纵向弯筋(6)和第二纵向弯筋(7)的中点处。

4.根据权利要求2所述的一种交叉配筋钢骨架，其特征在于，第一纵向弯筋(6)和第二纵向弯筋(7)上下两端，分别设置起始弯折点(10)、终止弯折点(11)。

5.根据权利要求4所述的一种交叉配筋钢骨架，其特征在于，起始弯折点(10)位于第一纵向直筋(5)以及第二纵向直筋(8)与基础(1)的交点处。

6.根据权利要求4所述的一种交叉配筋钢骨架，其特征在于，终止弯折点(11)位于纵向弯筋的顶部。

7.根据权利要求4-6任意一项所述的一种交叉配筋钢骨架，其特征在于，在终止弯折点(11)处，还引出有平行、贴附在纵向直筋上的竖直钢筋，竖直钢筋与纵向弯筋端部相连，且竖向钢筋与纵向直筋之间搭接相连，竖直钢筋和与该竖直钢筋相连的纵向弯筋之间的夹角α为钝角。

8.根据权利要求7所述的一种交叉配筋钢骨架，其特征在于，纵向弯筋与纵向直筋搭接部分的长度取值范围为250～500mm。

9.根据权利要求1所述的一种交叉配筋钢骨架，其特征在于，相邻两箍筋(9)的间距为80～300mm。

10.一种交叉配筋钢筋混凝土加固柱，包括基础(1)、位于基础(1)上的钢筋混凝土柱(2)，其特征在于，所述钢筋混凝土柱(2)应用了如权利要求1-6、8-9任意一项所述的交叉配筋钢骨架，在钢骨架上浇筑有混凝土(3)。

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