CN214696448U - 可缓解变截面处构件抗弯刚度突变的梁垫高节点结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了可缓解变截面处构件抗弯刚度突变的梁垫高节点结构，包括常高板、用于支撑常高板的常高梁、高于常高板标高的升高板、用于支撑升高板且梁底与常高梁梁底相平齐、梁顶标高高于常高梁梁顶标高的垫高梁和用于连接垫高梁和常高梁的梁支座，所述垫高梁内沿垫高梁延伸方向依次排列有若干个的槽钢，该槽钢的上下翼缘分别朝向垫高梁的梁底和梁顶，槽钢肢尖朝向升高板一侧。本实用新型通过设置槽钢可以限制裂缝的开展，并在一定程度上能帮助箍筋抵抗板端弯矩引起的扭矩；其中对拉螺杆可以进一步增强限裂效果；可以保证梁上翻节点有足够的承载力抵抗升高板引起的扭矩且不开裂；同时槽钢腹板上的孔洞设置于正常标高板面的板厚处。

Description

可缓解变截面处构件抗弯刚度突变的梁垫高节点结构

技术领域

本实用新型涉及垫高节点结构，尤其涉及可缓解变截面处构件抗弯刚度突变的梁垫高节点结构。

背景技术

在楼板结构设计中，由于建筑或设备专业等要求经常会遇到“升高板”的情况，即需要将某一块楼板的结构标高升高，高于正常楼面的板标高，此时就需要将与楼板相连的梁标高相应升高。而若此梁同时穿越正常高板面标高的板以及“升高板”后的板，此时一般情况会选择将梁顶标高选择在正常高板面处，在“升高板”处选择梁上翻节点的做法；有时也会选择折梁的做法，但折梁不仅施工困难的弊端，且其受力性能较上翻做法差。

在结构设计中一般将上翻段多出的混凝土与钢筋视为线荷载，并在配筋计算时予以考虑，并不考虑上翻段对梁抗力的影响。而在实际的受力状态中，此上翻段对梁本身的承载力尤其是抗弯刚度是有一定的影响的；这就导致了构件的实际受力情况与计算模型不一致的情况。

若将上翻节点视为受力构件的一部分，在设计中让其参与受力，此时即形成变截面梁。若升高板高度较高，梁在变截面处的高度则相差较大，继而引起刚度相差悬殊的情况。此种情况对梁的受力性能是不利的。

梁上翻节点的纵筋在支座处并无特殊的锚固要求，尤其而当上翻节点高度较高时，梁端的节点在负弯矩的作用下将显著开裂，即使此裂缝在短期内并不影响结构的安全，但上翻节点中的钢筋长期暴露在空气中将会生锈。

高标高的楼板一侧搭接在梁的上翻节点上，若此上翻节点另一侧无相应的升高板平衡弯矩，则上翻节点会受到楼板传来的平面外扭矩，此扭矩需要连接上翻节点与梁的箍筋来承担。而需要升高板的地方常常位于设备机房等处(尤其是电梯机房)，设备间一般用于存放设备或水箱，荷载非常大，这就导致箍筋需要承受的扭矩也非常大。当箍筋配筋不足或锚固长度不足时，上翻节点与梁之间会出现沿梁轴线方向的裂缝。

因此，亟待解决上述问题。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种可缓解变截面处构件抗弯刚度突变的梁垫高节点结构，该可缓解变截面处构件抗弯刚度突变的梁垫高节点结构可限制裂缝的开展，并在一定程度上能帮助抵抗板端弯矩引起的扭矩。

技术方案：为实现以上目的，本实用新型公开了一种可缓解变截面处构件抗弯刚度突变的梁垫高节点结构，包括常高板、用于支撑常高板的常高梁、高于常高板标高的升高板、用于支撑升高板且梁底与常高梁梁底相平齐、梁顶标高高于常高梁梁顶标高的垫高梁和用于连接垫高梁和常高梁的梁支座，所述垫高梁内沿垫高梁延伸方向依次排列有若干个的槽钢，该槽钢的上下翼缘分别朝向垫高梁的梁底和梁顶，槽钢肢尖朝向升高板一侧。

其中，所述槽钢的上下翼缘之间对穿设有对拉螺栓。

优选的，所述垫高梁内设有纵筋和用于绑扎纵筋的箍筋，箍筋的高度与常高梁标高相适配。

再者，所述垫高梁内沿垫高梁延伸方向错开槽钢和箍筋依次排列有预留箍筋，预留箍筋与箍筋间隔布置，预留箍筋的高度与垫高梁标高相适配。

进一步，所述垫高梁内设有弯折钢筋，该弯折钢筋的水平段一端插入梁支座内，水平段的另一端沿着垫高梁水平延伸一段后向下折弯，折弯后的弯折钢筋延伸至垫高梁与常高梁交界处。

优选的，所述弯折钢筋与相邻的预留箍筋绑扎固定。

再者，所述弯折钢筋的水平段长度≥1/3升高板长度。

进一步，所述垫高梁内与常高梁相交且与常高梁交界处设有一聚四氟乙烯滑移层。

优选的，所述垫高梁长度减去聚四氟乙烯滑移层长度不超过垫高梁跨度的三分之一。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下显著优点：

(1)、本实用新型通过设置槽钢可以限制裂缝的开展，并在一定程度上能帮助箍筋抵抗板端弯矩引起的扭矩；其中对拉螺杆可以进一步增强限裂效果；可以保证梁上翻节点有足够的承载力抵抗升高板引起的扭矩且不开裂；同时槽钢腹板上的孔洞设置于正常标高板面的板厚处；

(2)、在本实用新型中垫高梁中的限裂弯折钢筋锚固插入梁支座内，使上翻段具有一定的抵抗负弯矩的能力，也就能在一定程度上限制负弯矩引起的裂缝，能进一步限制上翻节点在梁支座处的裂缝；

(3)、本实用新型采用聚四氟乙烯滑移层，使得上翻段的截面惯性矩I等于梁非上翻段截面惯性矩I的2倍，极大地缓解了在变截面处构件抗弯刚度的差异，能较好地使梁实际受力状态与设计时的计算状态相吻合且不出现梁变截面处刚度相差太大的问题。

附图说明

图1为本实用新型中槽钢的结构示意图；

图2(a)为本实用新型中第一次安装模板的侧视图；

图2(b)为本实用新型中第一次安装模板的俯视图；

图2(c)为本实用新型中第一次常高板处安装模板的端视图；

图2(d)为本实用新型中第一次升高板处安装模板的端视图；

图3(a)为本实用新型中安装槽钢的侧视图；

图3(b)为本实用新型中安装槽钢的俯视图；

图3(c)为本实用新型中常高板处不安装槽钢的端视图；

图3(d)为本实用新型中升高板处安装槽钢的端视图；

图4(a)为本实用新型中安装箍筋和纵筋的端视图；

图4(b)为本实用新型中升高板处安装预留箍筋的端视图；

图4(c)为本实用新型中箍筋的结构示意图；

图4(d)为本实用新型中预留箍筋的结构示意图；

图5(a)为本实用新型中浇筑第一步混凝土的侧视图；

图5(b)为本实用新型中浇筑第一步混凝土的俯视图；

图5(c)为本实用新型中常高板处浇筑第一步混凝土的端视图；

图5(d)为本实用新型中升高板处浇筑第一步混凝土的端视图；

图6(a)为本实用新型中设置滑移层的侧视图；

图6(b)为本实用新型中设置滑移层的俯视图；

图7(a)为本实用新型中第二次安装模板的侧视图；

图7(b)为本实用新型中第二次安装模板的俯视图；

图7(c)为本实用新型中第二次升高板处安装模板的端视图；

图8(a)为本实用新型中设置弯折钢筋的侧视图；

图8(b)为本实用新型中设置弯折钢筋弯折段的端视图；

图8(c)为本实用新型中设置弯折钢筋水平段的端视图；

图8(d)为本实用新型中设置弯折钢筋的俯视图；

图9为本实用新型中上翻节点结构的侧视图；

图10为本实用新型中上翻节点结构的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。

如图1所示，本实用新型一种可缓解变截面处构件抗弯刚度突变的梁垫高节点结构，包括常高板1、常高梁2、升高板3、垫高梁4和梁支座5。常高板1为正常标高的楼板，常高梁2为与常高板1相适配的用于支撑常高板1的，升高板3为于常高板标高的楼板，垫高梁4是用于支撑升高板3的，垫高梁4的梁底与常高梁梁底相平齐，垫高梁4的梁顶标高高于常高梁梁顶标高。梁支座5与垫高梁和常高梁相连接。

垫高梁4内沿垫高梁延伸方向依次排列有若干个的槽钢6，该槽钢的上下翼缘分别朝向垫高梁的梁底和梁顶，同时上下翼缘之间对穿设有对拉螺栓7，槽钢肢尖朝向升高板一侧。腹板上带有可供常高板内钢筋8穿过的孔洞9，常高板内的钢筋8穿过槽钢腹板的孔洞9并延伸超过梁中线，孔洞可以是圆形或者正多边形。同时槽钢腹板上的孔洞设置于正常标高板面的板厚处；因槽钢腹板的存在，一部分混凝土和板钢筋将会被打断，该孔洞可以增强板和梁混凝土的连接性能，且板钢筋可以通过此孔洞，避免被打断，增强整体强度。垫高梁4内设有纵筋10和用于绑扎纵筋的箍筋11，箍筋11的高度与常高梁2标高相适配。垫高梁承担升高板的板端弯矩，而上翻区域一般是通过箍筋与梁相连的，因而在远离升高板一侧的箍筋将承受拉力的作用；而升高板一般用于设备机房，此处弯矩较大，因而箍筋承受的弯矩也较大；而当箍筋锚固长度受限于梁高而不足或箍筋配置较少时，则容易引起上翻区域和梁之间的裂缝；本实用新型通过设置槽钢可以限制裂缝的开展，并在一定程度上能帮助箍筋抵抗板端弯矩引起的扭矩；其中对拉螺杆可以进一步增强限裂效果；可以保证梁上翻节点有足够的承载力抵抗升高板引起的扭矩且不开裂。

垫高梁4内沿垫高梁延伸方向错开槽钢和箍筋依次排列有预留箍筋12，预留箍筋12与箍筋11间隔布置，预留箍筋12的高度与垫高梁4标高相适配；垫高梁4内设有弯折钢筋13，该弯折钢筋13的水平段一端插入梁支座内，水平段的另一端沿着垫高梁水平延伸一段后向下折弯，折弯后的弯折钢筋延伸至垫高梁与常高梁交界处；弯折钢筋13 的水平段长度≥1/3升高板长度；弯折钢筋13与相邻的预留箍筋12绑扎固定，其中弯折钢筋在水平段用扎丝固定于预留箍筋的顶部；当弯折钢筋向下弯折时，用扎丝将弯折钢筋固定于其两侧的预留箍筋。上翻节点的纵筋在梁支座处并无特殊的锚固要求，则导致梁构件在上翻段并无抵抗负弯矩的能力；尤其而当上翻节点高度较高时，梁端的节点在负弯矩的作用下将显著开裂，即使此裂缝在短期内并不影响结构的安全，但上翻节点中的钢筋长期暴露在空气中将会生锈。而在本实用新型中垫高梁中的限裂弯折钢筋锚固插入梁支座内，使上翻段具有一定的抵抗负弯矩的能力，也就能在一定程度上限制负弯矩引起的裂缝，能进一步限制上翻节点在梁支座处的裂缝。

垫高梁4内与常高梁相交且与常高梁交界处设有一聚四氟乙烯滑移层14，垫高梁4长度减去聚四氟乙烯滑移层长度不超过垫高梁跨度的三分之一。当弹性模量E一定时，梁的抗弯刚度正比于梁截面的截面惯性矩I，对于一个矩形截面，I＝bh3/12，假设梁上翻净高度等于梁自身高度，即在上翻段的截面惯性矩I等于梁非上翻段截面惯性矩I的8 倍，刚度相差巨大。而当本实用新型采用了聚四氟乙烯滑移层时，上翻段的截面惯性矩 I等于梁非上翻段截面惯性矩I的2倍，这就极大地缓解了在变截面处构件抗弯刚度的差异，能较好地使梁实际受力状态与设计时的计算状态相吻合且不出现梁变截面处刚度相差太大的问题。

本实用新型一种可缓解变截面处构件抗弯刚度突变的梁垫高节点结构的施工方法，包括如下步骤：

(1)、在槽钢的上下翼缘和腹板上开孔洞，腹板上的孔洞与常高板的板厚处相对齐，便于槽钢在固定好后常高板钢筋可穿过孔洞；其中应控制腹板孔洞中心点与上下翼缘之间的距离，使得在槽钢在固定好后常高板钢筋能顺利穿过，如图1所示；

(2)、安装常高板的底模15、梁两侧面模板16和梁底部模板17，如图2(a)～2 (d)所示；

(3)、将对拉螺栓穿过槽钢上下翼缘的孔，用螺母固定；将穿设有对拉螺栓的槽钢置于需要上翻的常高板一侧，并用建筑胶固定，如图3(a)～3(d)所示；

(4)、绑扎垫高梁内的箍筋和纵筋，箍筋高度与常高梁标高相适配，将常高板内的钢筋穿过槽钢腹板的孔并延伸超过梁中线；同时在垫高梁内绑扎预留箍筋，预留箍筋高度与垫高梁高度相适配，其中预留箍筋与箍筋间隔布置，如图4(a)～4(d)所示；

(5)、浇筑常高梁、与常高梁等高的垫高梁下部以及常高板的混凝土；养护至规范或设计规定的强度后拆模，预留箍筋下部浇筑与常高梁等高的垫高梁下部的混凝土内，如图5(a)～5(d)所示；

(6)、在已浇筑的梁上设置聚四氟乙烯滑移层，滑移层底部用建筑胶与已浇筑的混凝土相连；垫高梁总长度减去聚四氟乙烯滑移层的长度不超过梁跨度的三分之一，如图 6(a)～6(b)所示；

(7)、设置垫高梁侧面模板18、垫高梁端部模板19和升高板底部模板20，如图7 (a)～7(c)所示；

(8)、现场绑扎弯折钢筋，该弯折钢筋的水平段一端插入梁支座内，水平段的另一端沿着垫高梁水平延伸一段后向下折弯，折弯后的弯折钢筋延伸至垫高梁与常高梁交界处；其中弯折钢筋在水平段用扎丝固定于预留箍筋的顶部；当弯折钢筋向下弯折时，用扎丝将弯折钢筋固定于其两侧的预留箍筋，如图8(a)～8(d)所示；

(9)、浇筑混凝土，待混凝土强度等级达到规定强度后拆模，如图9和图10所示。

Claims (9)

1.一种可缓解变截面处构件抗弯刚度突变的梁垫高节点结构，其特征在于：包括常高板(1)、用于支撑常高板的常高梁(2)、高于常高板标高的升高板(3)、用于支撑升高板且梁底与常高梁梁底相平齐、梁顶标高高于常高梁梁顶标高的垫高梁(4)和用于连接垫高梁和常高梁的梁支座(5)，所述垫高梁(4)内沿垫高梁延伸方向依次排列有若干个的槽钢(6)，该槽钢的上下翼缘分别朝向垫高梁的梁底和梁顶，槽钢肢尖朝向升高板一侧。

2.根据权利要求1所述的可缓解变截面处构件抗弯刚度突变的梁垫高节点结构，其特征在于：所述槽钢的上下翼缘之间对穿设有对拉螺栓(7)。

3.根据权利要求1所述的可缓解变截面处构件抗弯刚度突变的梁垫高节点结构，其特征在于：所述垫高梁(4)内设有纵筋(10)和用于绑扎纵筋的箍筋(11)，箍筋(11)的高度与常高梁(2)标高相适配。

4.根据权利要求3所述的可缓解变截面处构件抗弯刚度突变的梁垫高节点结构，其特征在于：所述垫高梁(4)内沿垫高梁延伸方向错开槽钢和箍筋依次排列有预留箍筋(12)，预留箍筋(12)与箍筋(11)间隔布置，预留箍筋(12)的高度与垫高梁(4)标高相适配。

5.根据权利要求4所述的可缓解变截面处构件抗弯刚度突变的梁垫高节点结构，其特征在于：所述垫高梁(4)内设有弯折钢筋(13)，该弯折钢筋(13)的水平段一端插入梁支座内，水平段的另一端沿着垫高梁水平延伸一段后向下折弯，折弯后的弯折钢筋延伸至垫高梁与常高梁交界处。

6.根据权利要求5所述的可缓解变截面处构件抗弯刚度突变的梁垫高节点结构，其特征在于：所述弯折钢筋(13)与相邻的预留箍筋(12)绑扎固定。

7.根据权利要求5所述的可缓解变截面处构件抗弯刚度突变的梁垫高节点结构，其特征在于：所述弯折钢筋(13)的水平段长度≥1/3升高板长度。

8.根据权利要求1所述的可缓解变截面处构件抗弯刚度突变的梁垫高节点结构，其特征在于：所述垫高梁(4)内与常高梁相交且与常高梁交界处设有一聚四氟乙烯滑移层(14)。

9.根据权利要求8所述的可缓解变截面处构件抗弯刚度突变的梁垫高节点结构，其特征在于：所述垫高梁(4)长度减去聚四氟乙烯滑移层长度不超过垫高梁跨度的三分之一。

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