一种增强抗剪承载力的框架梁柱制造技术

本实用新型专利技术涉及一种增强抗剪承载力的框架梁柱结构，具体地包括框架梁和框架柱以及二者交界形成的节点，其特征是，所述框架梁柱节点的核心区及框架梁上与核心区相连的一倍有效梁高范围内设有至少两组相互平行的交叉加强筋且在交叉加强筋范围内浇筑有钢纤维混凝土结构，其余部位浇筑有常规混凝土结构，通过对受剪承载力、承载能力、延性系数的检测，证明钢纤维混凝土与交叉加强筋对上述性能具有协同增强效应。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于钢筋混凝土建筑结构领域，涉及一种增强抗剪承载力的框架梁柱结构。
技术介绍
多高层钢筋混凝土框架结构由于具有空间布置灵活，自重较轻，整体性好等优点而得到广泛的工程应用。在近几十年来国内外地震中，框架结构破坏现象屡有发生。如1976年唐山地震中钢筋混凝土框架结构震害率比其他结构类型低，现浇框架的震害主要集中在节点区。（框架节点专题组.低周反复荷载作用下钢筋混凝土框架梁柱节点核心区抗剪强度的实验研究[J].建筑结构学报,1983,25(6):17-21.）1995年日本Kobe地震中框架结构的梁柱节点处的破坏很严重。2008年汶川县地震中部分框架结构的节点箍筋被拉直。多次震害及研究表明，钢筋混凝土框架结构梁柱节点在地震作用下，节点受到水平、竖向剪力和弯矩的共同作用，受力相当复杂，是结构抗震中的薄弱部位。在地震作用下，框架梁柱节点核心区的剪力一般是柱子剪力的4-6倍，因此，节点核心区容易产生剪切破坏。同时，在往复荷载作用下，节点核心区容易发生梁纵筋的粘结滑移破坏，造成节点核心区的抗剪承载力降低。节点的破坏可能导致框架结构难以修复，甚至引起部分楼层或整个结构倒塌。法国抗震设计规范(REGLES,PS,1969)中的规定：“节点在地震中，为框架最易受伤的部分；对结构抗震来说，节点的研究比一般结构具有更重要的意义”。因此，节点核心区成为抗震设计中的关键部位。
技术实现思路
本技术的目的是解决上面存在的技术问题，提供一种增强抗剪承载力的框架梁柱及其制作方法。本技术提供的方法，可以提高现有钢筋混凝土框架梁柱的抗剪承载力，限制梁柱节点核心区混凝土开裂及裂缝发展延伸，提高梁柱节点的承载能力、变形能力及延性性能，从而改善梁柱节点的抗震性能。本技术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节点，其特征是，所述框架梁柱节点的核心区及框架梁上与核心区相连的一倍有效梁高范围内设有至少两组相互平行的交叉加强筋，相邻两组交叉加强筋的间距取100mm和10倍交叉加强筋直径尺寸中的较小值，每组交叉加强筋由两根加强筋和至少两根定位箍筋组成，两根加强筋沿框架梁轴向在框架梁上交叉固定形成X形结构，且在框架梁上形成固定点，两根加强筋端部存在固定端，固定端的固定位置优先选择框架梁的上下纵筋，其次选择框架柱的纵筋，固定端的固定长度不小于抗震锚固长度，定位箍筋沿框架梁径向分别连接两条加强筋在框架梁上的固定点，定位箍筋优先设于靠近节点的核心区，且该框架梁柱节点的核心区及框架梁上与核心区相连的一倍有效梁高范围内有浇筑的钢纤维混凝土结构，框架梁柱的其他部位有浇筑的常规混凝土结构，所述加强筋等级、直径与定位箍筋保持一致，所述钢纤维混凝土结构28天立方体标准抗压强度标准值大于65MPa，轴心抗拉强度标准值大于3.5MPa。通过对本技术提供的框架梁柱节点进行拟静力试验研究，与现有框架梁柱节点进行对比，采用交叉加强筋和钢纤维混凝土对框架梁柱节点的核心区及框架梁上与核心区相连的一倍有效梁高进行增强的节点的受剪承载力提高29%，承载能力提高27%，延性系数提高39%，从而提高了框架梁柱节点的抗震性能。附图说明图1为实施例1所得的浇筑混凝土前框架梁柱的结构示意图。图2为图1中交叉加强筋的结构示意图。其中，1为框架柱，2为框架梁，3为框架柱纵筋，4为框架梁纵筋，5为框架柱箍筋，6为框架梁箍筋，7为节点核心区箍筋，8为交叉加强筋，81为加强筋，82为固定端，83为定位箍筋。具体实施方式实施例1所选用的钢筋：框架梁柱的纵筋采用600MPa级钢筋，其中框架梁纵筋的直径为18mm，屈服强度为654MPa，抗拉强度为810MPa；框架柱纵筋的直径为25mm，屈服强度为622MPa，抗拉强度为793MPa。定位箍筋、框架梁柱的箍筋以及加强筋采用HRB400级钢筋，其屈服强度为453MPa，抗拉强度为616MPa，直径为10mm。所选用混凝土：选用C60级混凝土，常规混凝土立方体标准抗压强度为63MPa，轴心抗拉强度为2.9MPa；钢纤维混凝土立方体标准抗压强度为66.5MPa，钢纤维混凝土轴心抗拉强度为3.6MPa，钢纤维长度为40mm，钢纤维长径比为80，钢纤维抗拉强度为800MPa，钢纤维体积百分掺量为1.0%。本实施例提供的框架梁柱如附图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节点，在框架梁柱节点的核心区及框架梁2上与核心区相连的一倍有效梁高范围内设有两组相互平行的交叉加强筋8，二者间距为100mm，每组交叉加强筋8由两根加强筋81和两根定位箍筋83组成，两根加强筋81沿框架梁2轴向在框架梁2上交叉固定形成三个X形结构、四个固定点和四个固定端82，其中，中央X形结构两端分别设有一根定位箍筋83用来连接两根加强筋81在框架梁2上的固定点，固定端82固定在框架梁2的上下纵筋上，其固定长度大于抗震锚固长度为650mm，且该梁柱节点的核心区及框架梁2上与核心区相连的一倍有效梁高范围内灌满钢纤维混凝土，其余部位灌有常规混凝土。本实施例提供的框架梁柱的制作方法如下：1）绑扎框架柱1和框架梁2钢筋：分别绑扎框架柱1和框架梁2的纵筋及箍筋，其中框架柱纵筋3数量8根，框架梁纵筋4数量3根，确保框架梁2和框架柱1的纵筋与其各自的箍筋相垂直，所得框架柱1的截面尺寸为350mm×350mm，框架梁2的截面尺寸为300mm×400mm，节点核心区内框架梁柱的箍筋间距为75mm，其余部位框架梁柱的箍筋间距为100mm，框架柱1、框架梁2的箍筋带有弯钩，且沿框架梁2径向交错地布置于框架梁2的角部；2）绑扎交叉加强筋8：将两根加强筋81沿框架梁2的轴向在节点核心区及其相连的一倍有效梁高范围内交叉固定，形成三个X形结构、四个固定点和四个固定端82，其中，中央X形结构两端分别设有一根定位箍筋83用来连接两根加强筋81在框架梁上的固定点，形成一组交叉加强筋8，其中固定端82的固定在框架梁2的上下纵筋上，其固定长度大于抗震锚固长度为650mm。在框架梁2上，距离上述交叉加强筋8的100mm的位置，采用相同的方法绑扎第二组交叉加强筋。3）安装模板：固定在模板上的预埋件、预留孔按规定位置做好，且安装牢固；在浇筑混凝土之前，木模板浇水湿润，但模板内不能积水且保证模板接缝不漏浆。4）安装钢纤维混凝土隔板：交叉加强筋8与框架柱1和框架梁2的交界处均设置隔板。5）同时浇筑钢纤维混凝土及常规混凝土：在交叉加强筋分布的框架梁范围内浇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强抗剪承载力的框架梁柱，包括框架梁和框架柱以及二者交界形成的节点，其特征是，所述框架梁柱节点的核心区及框架梁上与核心区相连的一倍有效梁高范围内设有至少两组相互平行的交叉加强筋，相邻两组交叉加强筋的间距取100mm和10倍交叉加强筋直径尺寸中的较小值，每组交叉加强筋由两根加强筋和至少两根定位箍筋组成，两根加强筋沿框架梁轴向在框架梁上交叉固定形成X形结构，且在框架梁上形成固定点，两根加强筋端部存在固定端，固定端的固定位置选择框架梁的上下纵筋和/或框架柱的纵筋，固定端的固定长度不小于抗震锚固长度，定位箍筋沿框架梁径向分别连接两条加强筋在框架梁上的固定点，定位箍筋设于靠近节点的核心区，加强筋等级、直径与定位箍筋保持一致，且该框架梁柱节点的核心区及框架梁上与核心区相连的一倍有效梁高范围内有浇筑的钢纤维混凝土结构。

【技术特征摘要】
1.一种增强抗剪承载力的框架梁柱，包括框架梁和框架柱以及二者交界形成的节点，
其特征是，所述框架梁柱节点的核心区及框架梁上与核心区相连的一倍有效梁高范围内设
有至少两组相互平行的交叉加强筋，相邻两组交叉加强筋的间距取100mm和10倍交叉加强
筋直径尺寸中的较小值，每组交叉加强筋由两根加强筋和至少两根定位箍筋组成，两根加
强筋沿框架梁轴向在框架梁上交叉固定形成X形结构，且在框架梁上形成固定点，两根加强
筋端部存在固定端，固定端的固定位置选择框架梁的上下纵筋和/或框架柱的纵筋，固定端
的固定长度不小于抗震锚固长度，定位箍...

【专利技术属性】
技术研发人员：戎贤，张健新，李艳艳，刘平，吴海超，苏恒博，杨春晖，苏天姣，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津;12