[发明专利]一种桁架片式配筋打印混凝土梁及制作方法

权利要求书

1.一种桁架片式配筋打印混凝土梁，其特征在于：包括打印混凝土和埋置在打印混凝土中的至少一组桁架钢筋网片；

每组桁架钢筋网片均包括一片Ⅰ型桁架钢筋网片和一片Ⅱ型桁架钢筋网片；

Ⅰ型桁架钢筋网片和Ⅱ型桁架钢筋网片均平行于打印混凝土梁的粱跨和高度所形成的平面；

Ⅰ型桁架钢筋网片和Ⅱ型桁架钢筋网片均包括梁上部纵筋、梁下部纵筋和若干根斜腹杆钢筋；

若干根斜腹杆钢筋呈锯齿波浪状布设在梁上部纵筋和梁下部纵筋之间，若干根斜腹杆钢筋的顶端与梁上部纵筋相焊接，形成锯齿波浪的齿顶；若干根斜腹杆钢筋的底端与梁下部纵筋相焊接，形成锯齿波浪的齿根；

Ⅰ型桁架钢筋网片的齿顶和Ⅱ型桁架钢筋网片的齿顶交错布设。

2.根据权利要求1所述的桁架片式配筋打印混凝土梁，其特征在于：每根斜腹杆钢筋与上部纵筋或梁下部纵筋之间的夹角均为30°~60°。

3.根据权利要求2所述的桁架片式配筋打印混凝土梁，其特征在于：每根斜腹杆钢筋与上部纵筋或梁下部纵筋之间的夹角均为45°。

4.根据权利要求1所述的桁架片式配筋打印混凝土梁，其特征在于：Ⅰ型桁架钢筋网片和Ⅱ型桁架钢筋网片均包括两根联系钢筋，两根联系钢筋与上部纵筋和梁下部纵筋首尾相焊接，形成矩形框架。

5.根据权利要求4所述的桁架片式配筋打印混凝土梁，其特征在于：上部纵筋和梁下部纵筋的长度均等于打印混凝土梁的跨度，联系钢筋的长度等于打印混凝土梁的高度。

6.根据权利要求1所述的桁架片式配筋打印混凝土梁，其特征在于：桁架钢筋网片的组数根据梁跨度和上部荷载情况进行确定。

7.一种桁架片式配筋打印混凝土梁的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、设置梁截面尺寸及桁架钢筋网片：根据梁跨度和上部荷载，设计打印混凝土梁的梁截面尺寸、桁架钢筋网片的组数、以及每片Ⅰ型桁架钢筋网片和每片Ⅱ型桁架钢筋网片的尺寸；

步骤2、制作桁架钢筋网片：根据步骤1设置的桁架钢筋网片组数，制作相应数量的Ⅰ型桁架钢筋网片和Ⅱ型桁架钢筋网片；其中，Ⅰ型桁架钢筋网片的制作方法，包括如下步骤：

步骤21、将上部纵筋和梁下部纵筋平行摆放；

步骤22、将若干根斜腹杆钢筋呈锯齿波浪状焊接在梁上部纵筋和梁下部纵筋之间；其中，若干根斜腹杆钢筋顶端与梁上部纵筋之间的焊接点，形成锯齿波浪的齿顶；

Ⅱ型桁架钢筋网片的制作方法与Ⅰ型桁架钢筋网片的制作方法相同，不同点在于：Ⅰ型桁架钢筋网片的齿顶和Ⅱ型桁架钢筋网片的齿顶交错布设；

步骤3、设置混凝土打印平面：在待打印位置设置一个表面平整的打印平面；

步骤4、3D打印，具体包括如下步骤：

步骤41、确定打印方向：将打印方向确定为待打印混凝土梁的梁截面宽度方向，从而使得待打印混凝土梁的梁截面高度方向与跨度方向所构成的平面与打印平面相平行；

步骤42、放置Ⅰ型桁架钢筋网片：将打印混凝土沿着步骤41确定的打印方向，从下至上逐层打印；当打印至设定打印高度H1时，暂停打印；水平布置一片Ⅰ型桁架钢筋网片，并均匀施加压力将Ⅰ型桁架钢筋网片的一半压入已经打印的混凝土中，使其与打印混凝土充分粘结；

步骤43、放置Ⅱ型桁架钢筋网片：继续沿着打印方向，将打印混凝土打印在Ⅰ型桁架钢筋网片的上表面，当打印至设定打印高度H2时，暂停打印；其中，H2H1；水平布置一片Ⅱ型桁架钢筋网片，放置时，应使得Ⅰ型桁架钢筋网片的齿顶和Ⅱ型桁架钢筋网片的齿顶交错布设；接着，均匀施加压力将Ⅱ型桁架钢筋网片的一半压入已经打印的混凝土中，使其与打印混凝土充分粘结；

步骤44、重复步骤42至43，直至将步骤1确定的所有组桁架钢筋网片全部布置在打印混凝土中；

步骤45、继续打印混凝土梁至预定的打印总高度；其中，打印总高度等于打印混凝土梁的梁截面宽度。

8.根据权利要求7所述的桁架片式配筋打印混凝土梁的制作方法，其特征在于：步骤21中，在将上部纵筋和梁下部纵筋平行摆放后，在上部纵筋和梁下部纵筋的两侧各设置一根联系钢筋，两根联系钢筋与上部纵筋和梁下部纵筋首尾相焊接，形成矩形框架。