一種增強(qiáng)抗剪承載力的框架梁柱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，涉及一種增強(qiáng)抗剪承載力的框架梁柱 結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 多高層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)由于具有空間布置靈活，自重較輕，整體性好等優(yōu)點(diǎn) 而得到廣泛的工程應(yīng)用。在近幾十年來國內(nèi)外地震中，框架結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象屢有發(fā)生。如1976 年唐山地震中鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)震害率比其他結(jié)構(gòu)類型低，現(xiàn)澆框架的震害主要集中在 節(jié)點(diǎn)區(qū)。（框架節(jié)點(diǎn)專題組.低周反復(fù)荷載作用下鋼筋混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗剪強(qiáng)度 的實(shí)驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，1983，25(6): 17-21. )1995年日本Kobe地震中框架結(jié)構(gòu)的梁 柱節(jié)點(diǎn)處的破壞很嚴(yán)重。2008年汶川縣地震中部分框架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)箍筋被拉直。多次震害 及研究表明，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)在地震作用下，節(jié)點(diǎn)受到水平、豎向剪力和彎矩 的共同作用，受力相當(dāng)復(fù)雜，是結(jié)構(gòu)抗震中的薄弱部位。在地震作用下，框架梁柱節(jié)點(diǎn)核心 區(qū)的剪力一般是柱子剪力的4-6倍，因此，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)容易產(chǎn)生剪切破壞。同時(shí)，在往復(fù)荷載 作用下，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)容易發(fā)生梁縱筋的粘結(jié)滑移破壞，造成節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的抗剪承載力降低。 節(jié)點(diǎn)的破壞可能導(dǎo)致框架結(jié)構(gòu)難以修復(fù)，甚至引起部分樓層或整個(gè)結(jié)構(gòu)倒塌。法國抗震設(shè) 計(jì)規(guī)范(REGLES，PS，1969)中的規(guī)定："節(jié)點(diǎn)在地震中，為框架最易受傷的部分;對結(jié)構(gòu)抗震 來說，節(jié)點(diǎn)的研究比一般結(jié)構(gòu)具有更重要的意義"。因此，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)成為抗震設(shè)計(jì)中的關(guān) 鍵部位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型的目的是解決上面存在的技術(shù)問題，提供一種增強(qiáng)抗剪承載力的框架 梁柱及其制作方法。本實(shí)用新型提供的方法，可以提高現(xiàn)有鋼筋混凝土框架梁柱的抗剪承 載力，限制梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土開裂及裂縫發(fā)展延伸，提高梁柱節(jié)點(diǎn)的承載能力、變形能 力及延性性能，從而改善梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能。
[0004] 本實(shí)用新型提供的框架梁柱包括框架梁和框架柱以及二者交界形成的節(jié)點(diǎn)，其特 征是，所述框架梁柱節(jié)點(diǎn)的核心區(qū)及框架梁上與核心區(qū)相連的一倍有效梁高范圍內(nèi)設(shè)有至 少兩組相互平行的交叉加強(qiáng)筋，相鄰兩組交叉加強(qiáng)筋的間距取100mm和10倍交叉加強(qiáng)筋直 徑尺寸中的較小值，每組交叉加強(qiáng)筋由兩根加強(qiáng)筋和至少兩根定位箍筋組成，兩根加強(qiáng)筋 沿框架梁軸向在框架梁上交叉固定形成X形結(jié)構(gòu)，且在框架梁上形成固定點(diǎn)，兩根加強(qiáng)筋端 部存在固定端，固定端的固定位置優(yōu)先選擇框架梁的上下縱筋，其次選擇框架柱的縱筋，固 定端的固定長度不小于抗震錨固長度，定位箍筋沿框架梁徑向分別連接兩條加強(qiáng)筋在框架 梁上的固定點(diǎn)，定位箍筋優(yōu)先設(shè)于靠近節(jié)點(diǎn)的核心區(qū)，且該框架梁柱節(jié)點(diǎn)的核心區(qū)及框架 梁上與核心區(qū)相連的一倍有效梁高范圍內(nèi)有澆筑的鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)，框架梁柱的其他部 位有澆筑的常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)筋等級(jí)、直徑與定位箍筋保持一致，所述鋼纖維混凝 土結(jié)構(gòu)28天立方體標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值大于65MPa，軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值大于3.5MPa。
[0005] 通過對本實(shí)用新型提供的框架梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)研究，與現(xiàn)有框架梁柱節(jié) 點(diǎn)進(jìn)行對比，采用交叉加強(qiáng)筋和鋼纖維混凝土對框架梁柱節(jié)點(diǎn)的核心區(qū)及框架梁上與核心 區(qū)相連的一倍有效梁高進(jìn)行增強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)的受剪承載力提高29%，承載能力提高27%，延性系 數(shù)提高39%，從而提高了框架梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能。
【附圖說明】
[0006] 圖1為實(shí)施例1所得的澆筑混凝土前框架梁柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007] 圖2為圖1中交叉加強(qiáng)筋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008] 其中，1為框架柱，2為框架梁，3為框架柱縱筋，4為框架梁縱筋，5為框架柱箍筋，6 為框架梁箍筋，7為節(jié)點(diǎn)核心區(qū)箍筋，8為交叉加強(qiáng)筋，81為加強(qiáng)筋，82為固定端，83為定位箍 筋。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 實(shí)施例1 [0010]所選用的鋼筋：
[0011] 框架梁柱的縱筋采用600MPa級(jí)鋼筋，其中框架梁縱筋的直徑為18mm，屈服強(qiáng)度為 654MPa，抗拉強(qiáng)度為810MPa;框架柱縱筋的直徑為25mm，屈服強(qiáng)度為622MPa，抗拉強(qiáng)度為 793MPa〇
[0012] 定位箍筋、框架梁柱的箍筋以及加強(qiáng)筋采用HRB400級(jí)鋼筋，其屈服強(qiáng)度為453MPa， 抗拉強(qiáng)度為616MPa，直徑為10mm。
[0013] 所選用混凝土 ：
[0014] 選用C60級(jí)混凝土，常規(guī)混凝土立方體標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度為63MPa，軸心抗拉強(qiáng)度為 2.9MPa;鋼纖維混凝土立方體標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度為66.5MPa，鋼纖維混凝土軸心抗拉強(qiáng)度為 3.6MPa，鋼纖維長度為40mm，鋼纖維長徑比為80，鋼纖維抗拉強(qiáng)度為SOOMPa，鋼纖維體積百 分慘量為1.0%。
[0015] 本實(shí)施例提供的框架梁柱如附圖1和2所示，包括框架梁2和框架柱1以及二者交界 形成的節(jié)點(diǎn)，在框架梁柱節(jié)點(diǎn)的核心區(qū)及框架梁2上與核心區(qū)相連的一倍有效梁高范圍內(nèi) 設(shè)有兩組相互平行的交叉加強(qiáng)筋8,二者間距為100mm，每組交叉加強(qiáng)筋8由兩根加強(qiáng)筋81和 兩根定位箍筋83組成，兩根加強(qiáng)筋81沿框架梁2軸向在框架梁2上交叉固定形成三個(gè)X形結(jié) 構(gòu)、四個(gè)固定點(diǎn)和四個(gè)固定端82,其中，中央X形結(jié)構(gòu)兩端分別設(shè)有一根定位箍筋83用來連 接兩根加強(qiáng)筋81在框架梁2上的固定點(diǎn)，固定端82固定在框架梁2的上下縱筋上，其固定長 度大于抗震錨固長度為650mm，且該梁柱節(jié)點(diǎn)的核心區(qū)及框架梁2上與核心區(qū)相連的一倍有 效梁高范圍內(nèi)灌滿鋼纖維混凝土，其余部位灌有常規(guī)混凝土。
[0016] 本實(shí)施例提供的框架梁柱的制作方法如下：
[0017] 1)綁扎框架柱1和框架梁2鋼筋：分別綁扎框架柱1和框架梁2的縱筋及箍筋，其中 框架柱縱筋3數(shù)量8根，框架梁縱筋4數(shù)量3根，確?？蚣芰?和框架柱1的縱筋與其各自的箍 筋相垂直，所得框架柱1的截面尺寸為350mm X 350mm，框架梁2的截面尺寸為300mm X 400mm， 節(jié)點(diǎn)核心區(qū)內(nèi)框架梁柱的箍筋間距為75mm，其余部位框架梁柱的箍筋間距為100mm，框架柱 1、框架梁2的箍筋帶有彎鉤，且沿框架梁2徑向交錯(cuò)地布置于框架梁2的角部；
[0018] 2)綁扎交叉加強(qiáng)筋8:將兩根加強(qiáng)筋81沿框架梁2的軸向在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)及其相連的 一倍有效梁高范圍內(nèi)交叉固定，形成三個(gè)X形結(jié)構(gòu)、四個(gè)固定點(diǎn)和四個(gè)固定端82,其中，中央 X形結(jié)構(gòu)兩端分別設(shè)有一根定位箍筋83用來連接兩根加強(qiáng)筋81在框架梁上的固定點(diǎn)，形成 一組交叉加強(qiáng)筋8,其中固定端82的固定在框架梁2的上下縱筋上，其固定長度大于抗震錨 固長度為650mm。
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