CN219219884U - 一种加强抗弯的钢筋混凝土梁开洞构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加强抗弯的钢筋混凝土梁开洞构造，属于混凝土梁结构领域，矩形孔洞的上方设置有第一纵向钢筋，矩形孔洞的下方设置有第二纵向钢筋，矩形孔洞和第一纵向钢筋之间设置有第二纵向弦杆钢筋，矩形孔洞和第二纵向钢筋之间设置有第一纵向弦杆钢筋，第一纵向钢筋和第二纵向弦杆钢筋之间固定连接有第一垂直箍筋，第二纵向钢筋和第一纵向弦杆钢筋之间固定连接有第二垂直箍筋，矩形孔洞周围设置有多个均匀分布的角钢，通过在角钢处设置内撑钢板的方式，并同时在支撑腰筋处进行“X”型设计，并对角钢进行二次支撑，使得整体强度和抗弯性能明显得到提升，大大降低了孔洞对钢筋混凝土梁承载力的影响，保证了开洞梁的安全使用。

Description

一种加强抗弯的钢筋混凝土梁开洞构造

技术领域

本实用新型涉及混凝土梁结构领域，具体涉及一种加强抗弯的钢筋混凝土梁开洞构造。

背景技术

为布置建筑消防或供水等管线，以及满足建筑使用净空的需求，施工过程中，有时需要在钢筋混凝土梁腹部开洞。这种在梁腹部开洞的做法，与在梁底布设管线相比，显著提高了建筑物的层高利用率，减轻了结构自重，减少了不必要的资源浪费，具有明显的经济效益和社会效益，因此腹部开洞的混凝土梁具有广泛的应用前景。然而，这一在腹部开洞的做法，对于结构本身必然会产生一些不利的影响。一方面，孔洞的存在破坏了梁构件截面的连续性，使得截面刚度出现突变，在受力变形时产生明显的应力集中现象，导致构件的提前破坏。另一方面，由于梁腹部的截面被削弱，在弹塑性受力状态下，其弹性区域明显减小，降低了梁端区域的整体延性和抗变形性能，改变了梁柱节点在荷载作用(尤其是水平地震作用)下的协同作用方式，进一步降低了结构的整体抗震性能。

中国专利授权公告号：CN212376137U，提供了一种混凝土梁加强结构，在孔洞的周围位置按照正常受力和构造要求配置多个钢筋，并在孔洞周围设置角钢以形成“回”字形加强结构。由于角钢焊接在邻近的钢筋上，角钢与钢筋焊接成一个整体，整体刚度大，抗弯和抗剪能力优于普通钢筋，所以采用这种构造的开矩形孔洞梁的承载能力要高于按照现有设计设置倾斜钢筋的开孔梁结构，开洞尺寸和位置可以突破现有构造手册的要求，大大降低了孔洞对钢筋混凝土梁承载力的影响，保证了开洞梁的安全使用。同时，其角钢和钢筋布置简单，成本较低，现场易于焊接安装，避免了现有技术中对倾斜钢筋绑扎固定等复杂工序带来的人力和时间耗费，加快了现场施工进度，施工便捷，省时经济。

但是上述加强结构处的角钢设置较为简单，仅与相邻的钢筋之间采用焊接方式设置，强度和抗弯性能较差，当应力过于集中时仍存在一定的风险。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种加强抗弯的钢筋混凝土梁开洞构造，以解决现有技术中角钢区域设置较为简单而导致结构强度以及抗弯性能较差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种加强抗弯的钢筋混凝土梁开洞构造，包括混凝土梁以及开设于混凝土梁腹板处的矩形孔洞，所述矩形孔洞的上方设置有第一纵向钢筋，所述矩形孔洞的下方设置有第二纵向钢筋，所述矩形孔洞和第一纵向钢筋之间设置有第二纵向弦杆钢筋，所述矩形孔洞和第二纵向钢筋之间设置有第一纵向弦杆钢筋，所述第一纵向钢筋和第二纵向弦杆钢筋之间固定连接有第一垂直箍筋，所述第二纵向钢筋和第一纵向弦杆钢筋之间固定连接有第二垂直箍筋，所述矩形孔洞周围设置有多个均匀分布的角钢，水平方向上对应的一对所述角钢之间固定连接有内撑钢板，所述第一纵向弦杆钢筋和第二纵向弦杆钢筋之间固定连接有多组均匀分布的支撑腰筋。

进一步地，所述角钢在矩形孔洞周围形成“回”字型结构，“回”字型结构正好与矩形孔洞的形状相匹配，可以提供高强度的抗弯性能。

进一步地，所述内撑钢板向靠近矩形孔洞的方向上凹陷形成凹陷部，且内撑钢板左右两端与角钢的长边区域之间具有重叠区域，所述重叠区域通过焊接或者螺栓连接的方式固定连接，利用重叠区域和角钢之间的连接，不仅可以为角钢提供支撑作用，同时可以将独立设置的角钢联系起来作为一个整体，起到提高强度和抗弯性能的作用。

进一步地，所述角钢和凹陷部之间固定连接有多根均匀分布的肋筋，且肋筋倾斜设置，肋筋不仅可以对凹陷部进行保护，同时可以额外提供对角钢的支撑效果。

进一步地，所述凹陷部与第一纵向弦杆钢筋和第二纵向弦杆钢筋之间均固定连接有多根均匀分布的竖直钢筋，竖直钢筋用来连接第一纵向弦杆钢筋和第二纵向弦杆钢筋，不仅可以提高整体的连接性和强度，同时进一步利用凹陷部提高对角钢的支撑效果，可以将应力分散避免集中在角钢处。

进一步地，所述支撑腰筋呈“X”字型两两连接，且交叉区域焊接在一起，可以将应力进行分散，同时具备良好的支撑效果。

进一步地，所述支撑腰筋沿混凝土梁长度方向上分布的数量不少于2组，且支撑腰筋两两交叉区域上方固定连接有穿插钢筋，通过穿插钢筋可以连接起来多组支撑腰筋为一个整体，强度及抗弯性能得到提升。

进一步地，所述穿插钢筋与相邻角钢的短边区域之间固定连接有连接钢筋，通过连接钢筋可以对角钢的短边区域提供一定的支撑。

本实用新型具有如下优点：

本方案通过在角钢处设置内撑钢板的方式，并同时在支撑腰筋处进行“X”型设计，并对角钢进行二次支撑，使得整体强度和抗弯性能明显得到提升，大大降低了孔洞对钢筋混凝土梁承载力的影响，保证了开洞梁的安全使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型提供的一种加强抗弯的钢筋混凝土梁开洞构造的结构示意图；

图2为图1中A处的结构示意图；

图3为本实用新型提供支撑腰筋的结构示意图；

图中：

1、混凝土梁；2、矩形孔洞；3、第一纵向钢筋；4、第二纵向钢筋；5、第一垂直箍筋；6、第二垂直箍筋；7、第一纵向弦杆钢筋；8、第二纵向弦杆钢筋；9、角钢；10、内撑钢板；11、凹陷部；12、肋筋；13、竖直钢筋；14、支撑腰筋；15、穿插钢筋；16、连接钢筋。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，一种加强抗弯的钢筋混凝土梁开洞构造，包括混凝土梁1以及开设于混凝土梁1腹板处的矩形孔洞2，矩形孔洞2的上方设置有第一纵向钢筋3，矩形孔洞2的下方设置有第二纵向钢筋4，矩形孔洞2和第一纵向钢筋3之间设置有第二纵向弦杆钢筋8，矩形孔洞2和第二纵向钢筋4之间设置有第一纵向弦杆钢筋7，第一纵向钢筋3和第二纵向弦杆钢筋8之间固定连接有第一垂直箍筋5，第二纵向钢筋4和第一纵向弦杆钢筋7之间固定连接有第二垂直箍筋6。矩形孔洞2周围设置有多个均匀分布的角钢9，水平方向上对应的一对角钢9之间固定连接有内撑钢板10，第一纵向弦杆钢筋7和第二纵向弦杆钢筋8之间固定连接有多组均匀分布的支撑腰筋14。

其中第一垂直箍筋5和第二垂直箍筋6从中心处开始向两侧的密度分布逐渐分散，第一纵向弦杆钢筋7和第二纵向弦杆钢筋8的数量最好不低于4个。

角钢9在矩形孔洞2周围形成“回”字型结构，“回”字型结构正好与矩形孔洞2的形状相匹配，可以提供高强度的抗弯性能。

内撑钢板10向靠近矩形孔洞2的方向上凹陷形成凹陷部11，且内撑钢板10左右两端与角钢9的长边区域之间具有重叠区域，重叠区域通过焊接或者螺栓连接的方式固定连接，利用重叠区域和角钢9之间的连接，不仅可以为角钢9提供支撑作用，同时可以将独立设置的角钢9联系起来作为一个整体，起到提高强度和抗弯性能的作用。

重叠区域的长度应不低于角钢9长边长度的二分之一，凹陷部11的凹陷深度应不低于内撑钢板10的二倍厚度值。

角钢9和凹陷部11之间固定连接有多根均匀分布的肋筋12，且肋筋12倾斜设置，肋筋12不仅可以对凹陷部11进行保护，同时可以额外提供对角钢9的支撑效果。

凹陷部11与第一纵向弦杆钢筋7和第二纵向弦杆钢筋8之间均固定连接有多根均匀分布的竖直钢筋13，竖直钢筋13用来连接第一纵向弦杆钢筋7和第二纵向弦杆钢筋8，不仅可以提高整体的连接性和强度，同时进一步利用凹陷部11提高对角钢9的支撑效果，可以将应力分散避免集中在角钢9处。

支撑腰筋14呈“X”字型两两连接，且交叉区域焊接在一起，可以将应力进行分散，同时具备良好的支撑效果。

形成的“X”形状在宽度方向上应不低于3个，支撑腰筋14的角度在竖直方向偏转30-40度为宜，这个角度下可以起到良好的支撑效果。

支撑腰筋14沿混凝土梁1长度方向上分布的数量不少于2组，且支撑腰筋14两两交叉区域上方固定连接有穿插钢筋15，通过穿插钢筋15可以连接起来多组支撑腰筋14为一个整体，强度及抗弯性能得到提升，穿插钢筋15的直径不小于支撑腰筋14，条件允许的话也可以在交叉区域的下方同样固定连接穿插钢筋15，上方的穿插钢筋15与上侧的角钢9连接，下方的穿插钢筋15与下侧的角钢9连接。

穿插钢筋15与相邻角钢9的短边区域之间固定连接有连接钢筋16，通过连接钢筋16可以对角钢9的短边区域提供一定的支撑。

本实施例中，通过在角钢9处设置内撑钢板10，并在内撑钢板10上形成凹陷部11，配合上肋筋12和竖直钢筋13的连接以及支撑性，可以明显改善此处的抗弯性能以及强度，同时在支撑腰筋14处采用“X”型的设计，可以对应力进行分散支撑，并利用穿插钢筋15和连接钢筋16对角钢9在高度方向上进行二次支撑，整体强度更高。其中上述内容中提及的固定连接均可以采用焊接的方式，部分条件下可以用钢丝缠绕，具体情况由本领域技术人员自行选择。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种加强抗弯的钢筋混凝土梁开洞构造，包括混凝土梁(1)以及开设于混凝土梁(1)腹板处的矩形孔洞(2)，其特征在于：所述矩形孔洞(2)的上方设置有第一纵向钢筋(3)，所述矩形孔洞(2)的下方设置有第二纵向钢筋(4)，所述矩形孔洞(2)和第一纵向钢筋(3)之间设置有第二纵向弦杆钢筋(8)，所述矩形孔洞(2)和第二纵向钢筋(4)之间设置有第一纵向弦杆钢筋(7)，所述第一纵向钢筋(3)和第二纵向弦杆钢筋(8)之间固定连接有第一垂直箍筋(5)，所述第二纵向钢筋(4)和第一纵向弦杆钢筋(7)之间固定连接有第二垂直箍筋(6)，所述矩形孔洞(2)周围设置有多个均匀分布的角钢(9)，水平方向上对应的一对所述角钢(9)之间固定连接有内撑钢板(10)，所述第一纵向弦杆钢筋(7)和第二纵向弦杆钢筋(8)之间固定连接有多组均匀分布的支撑腰筋(14)。

2.根据权利要求1所述的加强抗弯的钢筋混凝土梁开洞构造，其特征在于：所述角钢(9)在矩形孔洞(2)周围形成“回”字型结构。

3.根据权利要求1所述的加强抗弯的钢筋混凝土梁开洞构造，其特征在于：所述内撑钢板(10)向靠近矩形孔洞(2)的方向上凹陷形成凹陷部(11)，且内撑钢板(10)左右两端与角钢(9)的长边区域之间具有重叠区域，所述重叠区域通过焊接或者螺栓连接的方式固定连接。

4.根据权利要求3所述的加强抗弯的钢筋混凝土梁开洞构造，其特征在于：所述角钢(9)和凹陷部(11)之间固定连接有多根均匀分布的肋筋(12)，且肋筋(12)倾斜设置。

5.根据权利要求4所述的加强抗弯的钢筋混凝土梁开洞构造，其特征在于：所述凹陷部(11)与第一纵向弦杆钢筋(7)和第二纵向弦杆钢筋(8)之间均固定连接有多根均匀分布的竖直钢筋(13)。

6.根据权利要求1所述的加强抗弯的钢筋混凝土梁开洞构造，其特征在于：所述支撑腰筋(14)呈“X”字型两两连接，且交叉区域焊接在一起。

7.根据权利要求6所述的加强抗弯的钢筋混凝土梁开洞构造，其特征在于：所述支撑腰筋(14)沿混凝土梁(1)长度方向上分布的数量不少于2组，且支撑腰筋(14)两两交叉区域上方固定连接有穿插钢筋(15)。

8.根据权利要求7所述的加强抗弯的钢筋混凝土梁开洞构造，其特征在于：所述穿插钢筋(15)与相邻角钢(9)的短边区域之间固定连接有连接钢筋(16)。

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