本发明专利技术提供了一种利用钢棍抗拉防结构连续倒塌的体外抗力可调钢绞线网装置，是由若干个连接单元纵横交错连接组成，所述连接单元包括两段连接线和连接装置，所述两段连接线通过所述连接装置连接形成连接单元。所述连接线为钢绞线(4)，所述连接装置为连接盒(5)，所述连接盒(5)内部设置有多个锚具、高强度钢块(7)、两个一级钢棍、两个二级钢棍、两个三级钢棍。本发明专利技术提供的装置具有效率高、经济性好和不影响建筑美观的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种利用钢棍抗拉防结构连续倒塌的体外钢绞线网装置
本专利技术属于土木工程
，涉及一种位于结构体外、抗力可调、防结构连续倒塌的装置。
技术介绍
一些房屋建筑因其功能特点、地理位置等原因，在其服役期内可能遭受偶然荷载的作用，如遭遇远超设计水平的强烈地震、煤气爆炸、恐怖爆炸、车辆撞击等。偶然荷载可造成建筑结构局部破坏，如果破坏进一步蔓延并引发结构大面积坍塌，工程上称之为连续性倒塌。结构连续性倒塌极大地威胁生命财产安全，并可产生严重社会影响。历史上著名的例子是2001年美国911事件中世贸中心大厦倒塌。因此，提高重要结构的防连续倒塌能力具有重要意义。我国“混凝土结构设计规范(GB50010-2010)”中对防连续倒塌设计原则进行了规定。结构的某竖向构件遭受偶然荷载破坏后，上部水平构件(梁和楼板)在该竖向构件处产生向下的竖向位移。防倒塌抗力的提高，在前期主要依靠水平构件的抗弯性能，在后期主要依靠梁和楼板内的纵向钢筋形成的悬索效应，如图1所示。如果该竖向构件上部楼层的竖向荷载较大，则水平构件内的纵向钢筋最终被拉断，防连续倒塌抗力耗尽，结构发生连续倒塌。目前，结构防连续倒塌设计方法是基于传统设计方法的验算方法，首先对结构进行传统设计，然后考虑结构对应的防连续倒塌要求等级，分别进行防连续倒塌设计。对于重要建筑，常常采用移柱法(或移除其他竖向承重构件如剪力墙)检验结构防连续倒塌能力。如果移除某根柱后，结构不发生连续倒塌，则计算通过，维持原设计。否则，加大梁或柱的配筋或截面，提高结构极限承载能力，直至计算通过。采用增大相关构件配筋或截面以提高防连续倒塌性能的方法存在以下不足：(1)效率不高。因建筑钢筋的极限强度不高，因而增多钢筋来提高悬索效应的作用有限。(2)不经济。钢筋增多后可能引起构件超筋，从而不得不扩大构件截面，增加造价。(3)不美观。增大截面后易形成“宽梁肥柱”，影响建筑美观。
技术实现思路
为克服现有方法的缺陷，本专利技术的目的是提供一种利用钢棍(或较短的钢筋段)抗拉防结构连续倒塌的体外钢绞线网装置，可高效经济地提高结构防连续倒塌性能，适用于钢筋混凝土结构。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术提供了一种利用钢棍抗拉防结构连续倒塌的体外钢绞线网装置，是由若干个连接单元纵横交错连接组成，所述连接单元包括两段连接线和连接装置，所述两段连接线通过所述连接装置连接形成连接单元。所述连接线为钢绞线。所述连接装置为连接盒，所述连接盒内部设置有多个锚具、高强度钢块、两个一级钢棍、两个二级钢棍、两个三级钢棍。所述两段连接线中的一段连接线，通过连接盒一侧设置的第九个圆孔伸入连接盒的内部，与紧邻连接盒内侧壁设置的第一块锚具连接，另一段连接线通过连接盒另一侧设置的第一个圆孔伸入连接盒的内部，并穿过高强度钢块上设有的第二个圆孔，与紧邻高强度钢块设置的第二块锚具连接。所述两个一级钢棍为第一个一级钢棍和第二个一级钢棍，分别位于连接线的两侧；所述第一个一级钢棍的一端通过连接盒一侧设置的第十个圆孔伸出连接盒，并与紧邻连接盒外侧壁设置的第三块锚具连接，所述第一个一级钢棍的另一端通过高强度钢块上设置的第三个圆孔，并延伸一段距离，其端部与第四块锚具连接；所述第二个一级钢棍的一端通过连接盒一侧设置的第十三个圆孔伸出连接盒，并与紧邻连接盒外侧壁设置的第五块锚具连接，所述第二个一级钢棍的另一端通过高强度钢块上设置的第六个圆孔，并延伸一段距离，其端部与第六块锚具连接。所述两个二级钢棍为第一个二级钢棍和第二个二级钢棍，所述第一个二级钢棍位于第一个一级钢棍的外侧，所述第二个二级钢棍位于第二个一级钢棍的外侧；所述第一个二级钢棍的一端通过连接盒一侧设置的第十一个圆孔伸出连接盒，并与紧邻连接盒外侧壁设置的第七块锚具连接，所述第一个二级钢棍的另一端通过高强度钢块上设置的第四个圆孔，并延伸一段距离，其端部与第八块锚具连接；所述第二个二级钢棍的一端通过连接盒一侧设置的第十四个圆孔伸出连接盒，并与紧邻连接盒外侧壁设置的第九块锚具连接，所述第二个二级钢棍的另一端通过高强度钢块上设置的第七个圆孔，并延伸一段距离，其端部与第十块锚具连接。所述两个三级钢棍为第一个三级钢棍和第二个三级钢棍，所述第一个三级钢棍位于第一个二级钢棍的外侧，所述第二个三级钢棍位于第二个二级钢棍的外侧；所述第一个三级钢棍的一端通过连接盒一侧设置的第十二个圆孔伸出连接盒，并与紧邻连接盒外侧壁设置的第十一块锚具连接，所述第一个三级钢棍的另一端通过高强度钢块上设置的第五个圆孔，并延伸一段距离，其端部与第十二块锚具连接；所述第二个三级钢棍的一端通过连接盒一侧设置的第十五个圆孔伸出连接盒，并与紧邻连接盒外侧壁设置的第十三块锚具连接，所述第二个三级钢棍的另一端通过高强度钢块上设置的第八个圆孔，并延伸一段距离，其端部与第十四块锚具连接。所述两个一级钢棍的长度相等，所述两个二级钢棍的长度相等，所述两个三级钢棍的长度相等；进一步，两个一级钢棍的长度<两个二级钢棍的长度<两个三级钢棍的长度；优选地，所述高强度钢块与两个一级钢棍、两个二级钢棍、两个三级钢棍在连接盒内部的端部锚具的距离分别为D1、D2、D3，其中：D1＝0.3D3，D2＝0.6D3。所述两个一级钢棍、两个二级钢棍、两个三级钢棍的材质为HRB500钢筋，极限抗拉强度标准值为630MPa；所述高强度钢块的材质为Q420钢。所述两个一级钢棍、两个二级钢棍、两个三级钢棍的横截面形状为圆形，优选的，圆形的半径为10～20mm。本专利技术同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：本专利技术提供的装置可以高效率地提高结构防连续倒塌性能，钢绞线的极限强度是钢筋极限强度的3～4倍左右，相比采用增多钢筋来提高悬索效应产生的抗力，效率高。本专利技术提供的装置经济性好，钢绞线设置在水平构件外部，不影响构件的受弯性能，仅在悬索效应阶段参与受力；由此，解决了增多钢筋产生的超筋和增大截面的问题，避免“宽梁肥柱”。本专利技术提供的装置不影响建筑美观，钢绞线和连接盒紧贴梁底部，基本不占用建筑高度，如有吊顶也不影响视觉美观。本专利技术提供的装置适应性强，通过改变抗力和位移，可以适应不同跨度、梁板配筋的结构。附图说明图1为防结构连续倒塌抗力与竖向位移关系的示意图。图2为采用本专利技术提供的装置后防结构连续倒塌性能提高的示意图。图3为实施例所示利用钢棍抗拉防结构连续倒塌的体外钢绞线网装置的结构仰视图。图4为图3所示利用钢棍抗拉防结构连续倒塌的体外钢绞线网装置的侧面示意图。图5为连接盒内部结构的俯视图。图6是连接盒的一侧的侧视图。图7是连接盒的另一侧的侧视图。其中：1为水平构件梁，2为水平构件板，3为竖向构件柱，4为钢绞线，5为连接盒，601为第一块锚具，602为第二块锚具，603为第三块锚具，604为第四块锚具，605为第五块锚具，606为第六块锚具，607为第七块锚具，608为第八块锚具，609为第九块锚具，610为第十块锚具，611为第十一块锚具，612为第十二块锚具，613为第十三块锚具，614为第十四块锚具，7为高强度钢块，81为第一个一级钢棍，82为第二个一级钢棍，91为第一个二级钢棍，92为第二个二级钢棍，101为第一个三级钢棍，102为第二个三级钢棍，201为第一个圆孔，202为第二个圆本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用钢棍抗拉防结构连续倒塌的体外钢绞线网装置，其特征在于：是由若干个连接单元纵横交错连接组成，所述连接单元包括两段连接线和连接装置，所述两段连接线通过所述连接装置连接形成连接单元。
【技术特征摘要】
1.一种利用钢棍抗拉防结构连续倒塌的体外钢绞线网装置，是由若干个连接单元纵横交错连接组成，其特征在于：所述连接单元包括两段连接线和连接装置，所述两段连接线通过所述连接装置连接形成连接单元；所述连接装置为连接盒，所述连接盒内部设置有高强度钢块、多个锚具、若干个钢棍；所述钢棍的一端通过连接盒一侧设置的圆孔伸出连接盒，并与紧邻连接盒外侧壁设置的锚具连接，所述钢棍的另一端通过高强度钢块上设置的圆孔，并延伸一段距离，其端部与另一块锚具连接。2.根据权利要求1所述的利用钢棍抗拉防结构连续倒塌的体外钢绞线网装置，其特征在于：所述连接线为钢绞线(4)。3.根据权利要求1所述的利用钢棍抗拉防结构连续倒塌的体外钢绞线网装置，其特征在于：所述钢棍包括两个一级钢棍、两个二级钢棍、两个三级钢棍。4.根据权利要求1所述的利用钢棍抗拉防结构连续倒塌的体外钢绞线网装置，其特征在于：所述两段连接线中的一段连接线，通过连接盒(5)一侧设置的第九个圆孔(209)伸入连接盒(5)的内部，与紧邻连接盒(5)内侧壁设置的第一块锚具(601)连接，另一段连接线通过连接盒(5)另一侧设置的第一个圆孔(201)伸入连接盒(5)的内部，并穿过高强度钢块(7)上设有的第二个圆孔(202)，与紧邻高强度钢块(7)设置的第二块锚具(602)连接。5.根据权利要求3所述的利用钢棍抗拉防结构连续倒塌的体外钢绞线网装置，其特征在于：所述两个一级钢棍为第一个一级钢棍(81)和第二个一级钢棍(82)，分别位于连接线的两侧；所述第一个一级钢棍(81)的一端通过连接盒(5)一侧设置的第十个圆孔(210)伸出连接盒(5)，并与紧邻连接盒(5)外侧壁设置的第三块锚具(603)连接，所述第一个一级钢棍(81)的另一端通过高强度钢块(7)上设置的第三个圆孔(203)，并延伸一段距离，其端部与第四块锚具(604)连接；所述第二个一级钢棍(82)的一端通过连接盒(5)一侧设置的第十三个圆孔(213)伸出连接盒(5)，并与紧邻连接盒(5)外侧壁设置的第五块锚具(605)连接，所述第二个一级钢棍(82)的另一端通过高强度钢块(7)上设置的第六个圆孔(206)，并延伸一段距离，其端部与第六块锚具(606)连接。6.根据权利要求3所述的利用钢棍抗拉防结构连续倒塌的体外钢绞线网装置，其特征在于：所述两个二级钢棍为第一个二级钢棍(91)和第二个二级钢棍(92)，所述第一个二级钢棍(91)位于第一个一级钢棍(81)的外侧，所述第二个二级钢棍(92)位于第二个一级钢棍(82)的外侧；所述第一个二级钢棍(91)的一端通过连接盒(5)一侧设置的第十一个圆孔(211)伸出连接盒(5)，并与紧邻连接盒(5)外侧壁设置的第七块锚具(607)连接，所述第一个二级钢棍(91)的另一端通...
【专利技术属性】
技术研发人员：林峰，张逢伯，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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