[發明專利]局部表面設置鋼板增強層的鋼筋混凝土結構

無效

• 申請號: 200810069479.9
• 申請日: 2008-03-18
• 公開（公告）號: CN101245610A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 周志祥;徐勇
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: E04B1/00
• 分類號: E04B1/00;E04B1/32;E01D19/00;E01D4/00;E04C3/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司
• 代理人: 謝殿武

技術領域

本發明屬于建筑結構技術領域，特別涉及一種局部表面設置鋼板增強層的鋼筋混凝土結構。

背景技術

鋼筋混凝土具有就地取材、施工簡便、可模性強、造價低廉等優點，迄今在世界范圍內已廣泛應用于建筑和橋梁結構。但因混凝土的抗拉強度極低，普通鋼筋混凝土結構通常為帶裂縫工作。裂縫的存在明顯降低了結構的剛度和耐久性，極大地限制了其實用范圍，因此提高鋼筋混凝土結構的抗裂能力成為世界范圍內工程師們追求的一個目標，為此人們開發并實踐了預應力混凝土結構，較好地解決了大跨徑混凝土結構的抗裂問題，但對復雜狀況下局部區域混凝土的受拉問題(如混凝土無鉸拱拱腳區段頂部和連續梁中間支座區段頂部通常拉應力較大，但經過較短區段即變化為壓應力)至今沒有很好的解決方法，以致因局部控制區域的抗裂需要而增大了整個構件的截面尺寸，造成對大部分梁段而言的浪費，否則會出現結構性裂縫，影響結構的安全性和耐久性。

因此需要對鋼筋混凝土結構進行改造，以便有針對性地提高鋼筋混凝土結構局部區域的抗裂性能和延性抗震能力，并在開裂后能夠有效限制裂縫的發展速度，顯著減小裂縫寬度，增加結構的負載能力，提高結構的安全性和耐久性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種局部表面設置鋼板增強層的鋼筋混凝土結構，能夠明顯提高鋼筋混凝土結構的抗裂彎矩，增大結構的負載能力和延性抗震能力，能夠抑制裂縫的發展速度，顯著減小裂縫寬度，有效提高鋼筋混凝土結構的安全性和耐久性，同時，在抗裂或裂縫寬度限定條件下，可以有效減小結構尺寸，減小結構自重，節約成本。

本發明的局部表面設置鋼板增強層的鋼筋混凝土結構，包括鋼筋混凝土結構本體，在鋼筋混凝土結構本體承受拉應力區段的表面澆注為一體設置鋼板增強層。

進一步，所述鋼筋混凝土結構本體為鋼筋混凝土拱肋，所述鋼板增強層設置于承受拉應力的鋼筋混凝土拱肋拱腳區段的上表面；所述鋼板增強層下端與拱座固定連接，上端延伸至鋼筋混凝土拱肋上表面受壓區段；

進一步，所述鋼板增強層下端與拱座通過鋼箱固定連接；所述鋼箱包圍在鋼筋混凝土拱肋根部周圍并與鋼筋混凝土拱肋澆注為一體；鋼箱上端與鋼板增強層制成一體，鋼箱伸入拱座內并與拱座澆注為一體；

進一步，所述鋼筋混凝土結構本體為連續梁結構，所述鋼板增強層設置于承受拉應力的中間支座處連續梁結構的上表面，所述鋼板增強層兩端延伸至連續梁結構上表面的受壓區；

進一步，所述鋼板增強層兩端設置為鋼箱，所述鋼箱包圍鋼筋混凝土連續梁結構周圍并與連續梁結構澆注為一體；

進一步，所述在鋼板增強層和/或鋼箱與鋼筋混凝土結構本體澆注為一體的表面布置剪力連接鍵；

進一步，所述剪力連接鍵包括至少二條縱向固定設置在鋼板增強層上的肋板和設置在肋板上的剪力鍵孔，所述鋼筋混凝土結構本體的箍筋穿過剪力鍵孔；

進一步，所述剪力連接鍵為栓釘。

本發明的局部表面設置鋼板增強層的鋼筋混凝土結構，采用鋼筋混凝土結構本體受拉表面設置鋼板的結構，能夠明顯提高鋼筋混凝土結構的抗裂彎矩，增大結構的負載能力和延性抗震能力，抑制裂縫的發展速度，顯著減小裂縫寬度，有效提高鋼筋混凝土結構的安全性和耐久性；經過試驗得出數據證明：同等條件下的鋼筋混凝土結構，采用本發明，可以抗裂彎矩4～5倍；抑制裂縫的發展速度，顯著減小裂縫寬度，有效提高鋼筋混凝土結構的安全性和耐久性；當鋼筋混凝土結構本體為拱肋時，鋼板下端通過與結構本體澆注為一體的鋼箱錨固在拱座內，進一步增強了鋼板的抗拉作用，從而提高整個結構的抗裂性能，可以有效減小拱肋的控制截面尺寸；對于連續梁，鋼板的兩端設置鋼箱結構，使鋼板兩端與鋼筋混凝土結構本體錨固為一體，進一步增強了鋼板的抗拉作用，從而提高整個結構的抗裂性能，可以有效減小連續梁的控制截面尺寸；鋼板與鋼筋混凝土澆注的內側表面設置縱向肋板，鋼筋混凝土結構本體的箍筋穿過肋板，進一步增加了鋼板增強層與鋼筋混凝土結構本體的聯結，增加結構的抗裂能力和延性抗震能力，使整個結構的安全性和耐久性進一步增強。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

圖1為本發明實施例一結構示意圖；

圖2為圖1沿A-A向剖視圖；

圖3為圖1沿B-B向剖視圖；

圖4為圖1沿C-C向剖視圖；

圖5為發明實施例一受力分析示意圖；

圖6本發明實施例二結構示意圖；

圖7為圖6沿D-D向剖視圖；

圖8為圖6沿E-E向剖視圖；

圖9為圖6沿F-F向剖視圖；

圖10為發明實施例二受力分析示意圖。

具體實施方式