[發(fā)明專利]一種桁架片式配筋打印混凝土梁及制作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110294346.7
• 申請(qǐng)日: 2021-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN113152783A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武雷;康強(qiáng);王雨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): E04C3/20
• 分類號(hào): E04C3/20;E04G21/00;E04G21/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

本發(fā)明公開了一種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組桁架鋼筋網(wǎng)片；每組桁架鋼筋網(wǎng)片均包括一片Ⅰ型桁架鋼筋網(wǎng)片和一片Ⅱ型桁架鋼筋網(wǎng)片；Ⅰ型桁架鋼筋網(wǎng)片和Ⅱ型桁架鋼筋網(wǎng)片均包括梁上部縱筋、梁下部縱筋和若干根斜腹桿鋼筋；若干根斜腹桿鋼筋呈鋸齒波浪狀布設(shè)在梁上部縱筋和梁下部縱筋之間，若干根斜腹桿鋼筋的頂端與梁上部縱筋相焊接，形成鋸齒波浪的齒頂；若干根斜腹桿鋼筋的底端與梁下部縱筋相焊接，形成鋸齒波浪的齒根；Ⅰ型桁架鋼筋網(wǎng)片的齒頂和Ⅱ型桁架鋼筋網(wǎng)片的齒頂交錯(cuò)布設(shè)。本發(fā)明能提高構(gòu)件的抗剪性能與整體剛度，使得3D打印混凝土梁廣泛應(yīng)用于24m以下建筑結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑工程3D打印技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種桁架片式配筋打印混凝土梁及制作方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆混凝土施工，具體施工方法為：首先進(jìn)行鋼筋綁扎，然后采用模板進(jìn)行模板支護(hù)，最后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)澆筑成型。這種現(xiàn)澆混凝土的施工方法，所需要的施工工人多，建筑成本高，施工工期長(zhǎng)，不符合建筑工業(yè)化的要求。

打印混凝土由于無需模板，采用自動(dòng)化打印設(shè)備，對(duì)混凝土自下而上逐條逐層疊加打印，而形成整體。因而，是智能建造的一種方式。

在現(xiàn)澆混凝土工藝中，梁構(gòu)件的抗彎承載力主要來源于梁下部的縱向鋼筋，而抗剪承載力則來自于混凝土及聯(lián)系縱向鋼筋的箍筋。采用3D打印混凝土建造梁構(gòu)件時(shí)，受到打印混凝土工藝的限制，梁內(nèi)鋼筋僅可隨打印層放置，通常僅在梁的上部與下部設(shè)置縱向鋼筋，而無法配置垂直于打印面的箍筋，最終成型的構(gòu)件只具備一定的抗彎性能，而在抗剪性能上較為薄弱，無法最大限度的發(fā)揮混凝土3D打印的優(yōu)勢(shì)，限制了打印混凝土梁構(gòu)件在實(shí)際工程的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種桁架片式配筋打印混凝土梁及制作方法，該桁架片式配筋打印混凝土梁及制作方法采用平面桁架鋼筋網(wǎng)片作為配筋，通過斜腹桿鋼筋將原本獨(dú)立的梁上部縱筋與下部縱筋組合為一個(gè)二維的桁架，梁內(nèi)可配置若干組桁架鋼筋網(wǎng)片，從而提高了構(gòu)件的抗剪性能與整體剛度，使得3D打印混凝土梁具備了在實(shí)際工程中應(yīng)用的可能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種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組桁架鋼筋網(wǎng)片。

每組桁架鋼筋網(wǎng)片均包括一片Ⅰ型桁架鋼筋網(wǎng)片和一片Ⅱ型桁架鋼筋網(wǎng)片。

Ⅰ型桁架鋼筋網(wǎng)片和Ⅱ型桁架鋼筋網(wǎng)片均平行于打印混凝土梁的粱跨和高度所形成的平面。

Ⅰ型桁架鋼筋網(wǎng)片和Ⅱ型桁架鋼筋網(wǎng)片均包括梁上部縱筋、梁下部縱筋和若干根斜腹桿鋼筋。

若干根斜腹桿鋼筋呈鋸齒波浪狀布設(shè)在梁上部縱筋和梁下部縱筋之間，若干根斜腹桿鋼筋的頂端與梁上部縱筋相焊接，形成鋸齒波浪的齒頂。若干根斜腹桿鋼筋的底端與梁下部縱筋相焊接，形成鋸齒波浪的齒根。

Ⅰ型桁架鋼筋網(wǎng)片的齒頂和Ⅱ型桁架鋼筋網(wǎng)片的齒頂交錯(cuò)布設(shè)。

每根斜腹桿鋼筋與上部縱筋或梁下部縱筋之間的夾角均為30°~60°。

每根斜腹桿鋼筋與上部縱筋或梁下部縱筋之間的夾角均為45°。

Ⅰ型桁架鋼筋網(wǎng)片和Ⅱ型桁架鋼筋網(wǎng)片均包括兩根聯(lián)系鋼筋，兩根聯(lián)系鋼筋與上部縱筋和梁下部縱筋首尾相焊接，形成矩形框架。

上部縱筋和梁下部縱筋的長(zhǎng)度均等于打印混凝土梁的跨度，聯(lián)系鋼筋的長(zhǎng)度等于打印混凝土梁的高度。

桁架鋼筋網(wǎng)片的組數(shù)根據(jù)梁跨度和上部荷載情況進(jìn)行確定。

一種桁架片式配筋打印混凝土梁的制作方法，包括如下步驟。