[發明專利]鋼筋混凝土梁柱節點的對角配筋構造

有效

• 申請號: 201910971594.3
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110700493B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 李波;沈新宇;陳永蒼
• 申請（專利權）人: 寧波諾丁漢新材料研究院有限公司;寧波諾丁漢大學
• 主分類號: E04C5/06
• 分類號: E04C5/06;E04B1/20;E04B1/21
• 代理公司: 寧波市海曙鈞泰專利代理事務所(普通合伙) 33281
• 代理人: 代宇琛

本發明公開了一種鋼筋混凝土梁柱節點的對角配筋構造，它包括貫穿節點區的橫向主筋和豎向主筋，該對角配筋構造還包括兩條附加筋，每條附加筋由兩側的水平段和中間的傾斜段構成，兩側水平段分別錨固在節點區兩側的橫梁混凝土內，中間的傾斜段位于節點區混凝土內，且兩條附加筋的兩傾斜段交叉呈對角設置；每根附加筋的傾斜段外間隙套合有一個鋼套管，每個鋼套管兩端各設一個中空的錨頭，錨頭外徑大于鋼套管的外徑，每根鋼套管和每個錨頭均錨固在節點區的混凝土內。該構造既能減少受拉附加筋將橫梁受拉區域的應力向節點區滲透，同時有效約束住節點區內另一個對角方向受壓形成的斜壓桿，且能增強節點的縱橫向抗剪性能。

技術領域

本發明涉及鋼筋混凝土框架結構施工技術領域，具體講是一種鋼筋混凝土梁柱節點的對角配筋構造。

背景技術

在鋼筋混凝土梁柱框架結構中，柱和梁豎橫交叉重疊的部分即為節點區，業內也稱節點核心區。節點區內部配筋而外包混凝土保護層。節點區的配筋通常包括貫穿節點區的橫梁橫向主筋、立柱豎向主筋和數道箍住豎向主筋的橫向箍筋。上述常見的配筋形式存在缺陷：即為增強節點區的抗剪強度，實現“強節點、弱構件”的設計思路，橫向箍筋的道數勢必增加，這樣會造成節點核心區內配筋擁擠，施工不便，極端情況下甚至無法振搗密實混凝土，從而影響梁柱節點的抗震性能。

為克服上述弊端，業內有人提出采用對角配筋的方式，如圖1所示，即除了常規的橫向主筋101和豎向主筋102外，增加相互交叉的兩條附加筋103，每條附加筋103由兩側的水平段1031和中間的傾斜段1032構成，兩側水平段1031分別錨固在節點區104兩側的橫梁105混凝土內，而中間的傾斜段1032錨固在節點區104混凝土內，且兩條附加筋103的兩傾斜段1032交叉呈對角設置。

該業內人員希望通過對角設置的附加筋來替代傳統的多道橫向箍筋，但該配筋形式仍然存在以下缺陷。

先對節點區進行受力分析：地震時梁柱節點上下方立柱常會受到水平作用力，節點勢必產生對應的反向力矩。為表述方便，先以上方立柱受到向左的水平力為例，節點會應激產生順時針的扭轉，使得左側橫梁上部受壓而下部受拉，而右側橫梁上部受拉而下部受壓，橫梁的受拉狀況會同步傳導到附加筋的水平段，并沿附加筋向節點區域內部傳遞，具體的說，會使得向右下延伸的對角方向的混凝土均受壓而向左下延伸的附加筋的兩水平段均受拉。換句話說，無論立柱或節點受到哪個方向的水平力，都會導致一根附加筋的兩水平段同時受拉而另一個對角方向兩側的混凝土同時受壓。

這樣，由于附加筋的傾斜段是錨固粘結在節點核心區混凝土內，所以兩側受拉的附加筋難免將兩側水平段受到的拉力經傾斜段傳導滲入到節點區的混凝土內，從而對節點區混凝土造成破壞；而且，另一個對角方向的兩側混凝土受壓并將壓力傳入核心區混凝土，使得該對角方向形成混凝土斜壓桿，即該對角方向的混凝土會由于受壓沿該對角線徑向向外膨脹，且該對角線中間膨脹外凸程度大而該對角線兩端外凸膨脹程度小，從而形成紡錘形斜壓桿，這樣，自然會進一步破壞節點區混凝土，降低節點強度和抗震性能；并且，錨固在節點混凝土內的兩對角狀附加筋的兩傾斜段，其水平和豎向抗剪能力仍然不足，仍存在受剪破壞的概率；其次，附加筋錨固在節點兩側橫梁混凝土內的水平段長度也尚需商榷，長度過短則附加筋的錨固長度不足，導致經該附加筋傳遞的力不滿足構造要求，但如果水平段長度較大，則橫梁內配筋的梯度和落差不明顯，使得橫梁塑性鉸過于靠近節點區而無法實現外移，甚至干脆就位于節點區與橫梁的分界面上，這會導致橫梁轉動的應力滲入節點區，且輸入的剪力也會增大，進一步加大節點區的破壞風險。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種既能減少受拉附加筋將橫梁受拉區域的應力向節點區滲透，同時有效約束住節點區內另一個對角方向受壓形成的斜壓桿，且能增強節點的縱橫向抗剪性能的鋼筋混凝土梁柱節點的對角配筋構造。