[发明专利]端部不同无粘结长度钢筋混凝土梁

说明书

技术领域

本发明涉及钢筋混凝土梁，特别涉及端部不同无粘结长度钢筋混凝土梁，属于结构工程领域。

背景技术

近年来频繁发生的地震不仅带来巨大的经济损失。而且严重影响人们的生命安全，框架结构占我国建筑总量的1/3，,是比较合理的抗震结构形式。框架结构依据“强柱弱梁”的设计理念保证结构合理受力的前提下提高梁的抗震性能。地震作用下框架结构会出现柱铰模式、梁铰模式和梁柱铰混合模式三类破坏模式，其中梁铰模式是最理想的破坏模式，即在地震作用时，梁端先屈服出铰，并且塑性铰主要分布在各梁梁端，梁铰通过充分的转动来耗散地震能量。通过提高梁铰区的延性，增大屈服段的长度就能在梁铰模式下有效的提高结构的抗震性能。

钢筋混凝土结构是最常用的梁的结构形式。当钢筋与混凝土可靠粘结并且端部锚固良好时，在荷载作用下梁的钢筋应力随截面弯矩而变化。梁是框架结构主要的受弯构件，混凝土的抗拉强度低、受拉极限变形小,与钢筋工作状态不相适应,导致荷载作用下过早地出现裂缝,这是钢筋混凝土受弯构件的一个根本弱点。混凝土出现裂缝时的受拉极限变形值远远小于钢筋达到其容许应力时的受拉极限变形值,采用端部无粘结技术，利用梁端的无粘结区可以在协调钢筋和混凝土的变形关系的同时增大屈曲段的长度，从而调高梁的耗能能力。

常规设计中梁的纵筋是按照承载力要求采用对称配筋，这会导致荷载作用下纵筋同时达到屈服极限而产生大的残余变形。采用不同的无粘结长度可以使荷载作用下边缘钢筋首先屈服，消耗大量的能量，内部钢筋保有一定的弹性变形能力，从而减小梁的残余变形，提高梁的抗震性能。

发明内容

本发明的目的在于提供能有效减小地震残余变形并提高耗能能力的端部不同无粘结长度的钢筋混凝土梁。

本发明采用的技术方案如下：

端部不同无粘结长度钢筋混凝土梁，其特征在于，包括端部无粘结钢筋（1）、箍筋（2）、起无粘结作用的预埋波纹管（3）、圆柱体泡沫垫块（4）、钢筋笼内浇注的混凝土（5）、外部混凝土保护层（6）；切割不同长度的波纹管（3），在钢筋（1）的端部提前固定上粘贴有圆柱体泡沫垫块（4）的波纹管（3），将钢筋（1）与箍筋（2）绑扎成钢筋笼后支模，内部浇注混凝土(5)，外部设混凝土保护层(6)。

进一步，所述钢筋为屈服强度不小于335MPa的带肋钢筋。

进一步，所述波纹管的不同长度分别为h₀和2h₀，h₀是梁的有效截面高度；所述波纹管的直径为1.5d₀，d₀是纵筋直径；所述波纹管的厚度为0.5～2mm。

进一步，粘贴在波纹管两端的圆柱体泡沫塑料的长度为1/10h₀，直径为1.5d₀。

进一步，所用的波纹管用PVC管或薄壁钢管代替。

进一步，所述无粘结段的箍筋间距为有粘结段箍筋间距的1/2。

利用上述端部不同无粘结长度钢筋混凝土梁技术提高抗震性能的制备方法，其步骤如下：

边梁的做法：

步骤一：分别切割长度为h₀和2h₀的波纹管（3）。

步骤二:制作直径为1.5d₀的圆柱体泡沫垫块（4），中心掏去直径小于钢筋直径的圆孔，在泡沫壁上涂抹914粘结剂后将泡沫塞到波纹管（3）的两端。

步骤三：将塞有泡沫塑料的长度为2h₀的波纹管（3）插到边缘钢筋（1）的距离末端长度b处，b为梁的宽度；将塞有泡沫塑料的长度为h₀的波纹管（3）插到中心钢筋（1）的距离末端长度b处，用细钢丝横向穿透波纹管和泡沫塑料以固定波纹管的位置。

步骤四：将末端固定波纹管的纵筋（1）与箍筋（2）绑扎成钢筋笼。

步骤五：内部浇注混凝土，并在外部设上混凝土保护层。

中间梁的做法：

步骤一：分别切割长度为h₀和2h₀的波纹管（3）。

步骤二:制作直径为1.5d₀圆柱体泡沫垫块（4），中心掏去直径小于钢筋直径的圆孔，在泡沫壁上涂抹914粘结剂后将泡沫塞到波纹管（3）的两端。