[发明专利]一种桁架片式配筋打印混凝土梁及制作方法

说明书

本发明公开了一种桁架片式配筋打印混凝土梁及制作方法，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。本发明能提高构件的抗剪性能与整体刚度，使得3D打印混凝土梁广泛应用于24m以下建筑结构。

技术领域

本发明涉及建筑工程3D打印技术领域，特别是一种桁架片式配筋打印混凝土梁及制作方法。

背景技术

传统的建筑结构采用现浇混凝土施工，具体施工方法为：首先进行钢筋绑扎，然后采用模板进行模板支护，最后进行现场浇筑成型。这种现浇混凝土的施工方法，所需要的施工工人多，建筑成本高，施工工期长，不符合建筑工业化的要求。

打印混凝土由于无需模板，采用自动化打印设备，对混凝土自下而上逐条逐层叠加打印，而形成整体。因而，是智能建造的一种方式。

在现浇混凝土工艺中，梁构件的抗弯承载力主要来源于梁下部的纵向钢筋，而抗剪承载力则来自于混凝土及联系纵向钢筋的箍筋。采用3D打印混凝土建造梁构件时，受到打印混凝土工艺的限制，梁内钢筋仅可随打印层放置，通常仅在梁的上部与下部设置纵向钢筋，而无法配置垂直于打印面的箍筋，最终成型的构件只具备一定的抗弯性能，而在抗剪性能上较为薄弱，无法最大限度的发挥混凝土3D打印的优势，限制了打印混凝土梁构件在实际工程的应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种桁架片式配筋打印混凝土梁及制作方法，该桁架片式配筋打印混凝土梁及制作方法采用平面桁架钢筋网片作为配筋，通过斜腹杆钢筋将原本独立的梁上部纵筋与下部纵筋组合为一个二维的桁架，梁内可配置若干组桁架钢筋网片，从而提高了构件的抗剪性能与整体刚度，使得3D打印混凝土梁具备了在实际工程中应用的可能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种桁架片式配筋打印混凝土梁，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。

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°。

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°。

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。

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。

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。

一种桁架片式配筋打印混凝土梁的制作方法，包括如下步骤。