CN101956461B - 一种钢筋混凝土深梁的配筋方法及其配筋装置 - Google Patents

Abstract

一种钢筋混凝土深梁的配筋方法及其配筋装置，涉及土木工程的技术领域，尤其涉及利用钢筋混凝土深梁的受压钢筋配筋方法的技术领域。本发明的混凝土深梁承受集中力的部位设置垫块，混凝土深梁内部布置纵向受拉钢筋、斜向受压钢筋以及其他钢筋。纵向受拉钢筋沿两个支座的长度方向布置，其端部分别与支座相对应；两组斜向受压钢筋的一端分别连接纵向受拉钢筋的两端，其另一端与垫块相对应的位置相交。所有钢筋笼绑扎完毕后，浇注混凝土，纵向受拉钢筋与斜向受压钢筋形成由支座支承的三铰刚架，承受垫块上的顶部集中荷载。本发明实现了深梁内部的受力路径更加明确，应力分布更加规则，与现有配筋方法对比，在大大减少所使用的钢筋数量的情况下任能够达到相同承载力的目的。

Description

一种钢筋混凝土深梁的配筋方法及其配筋装置

技术领域

本发明涉及土木工程的技术领域，尤其涉及利用钢筋混凝土深梁的拉-斜向受压钢筋配筋装置的技术领域。

背景技术

《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002)规定，跨度与高度之比l/h≤2的简支梁和l/h≤2.5的连续梁为深梁。由于深梁结构体型庞大，内部体系受力复杂，这就导致了深梁的破坏类型较多。深梁的主要破坏形式主要有三种：一是弯曲破坏；二是剪切破坏；三是局部受压或锚固破坏。为了抵抗各种破坏，深梁的配筋比较复杂。目前规范建议采用截面内力法进行设计，并对深梁配置构造配筋来进行局部加强，保证结构安全。

但是深梁的内力十分复杂，同一个截面的受力状态非常不规则，因此截面内力法的应用有困难。此外，对深配置构造钢筋主要还是根据经验来定的，为了保证安全，构造钢筋可能会配置过度，从而造成浪费，因此这种配筋方式不是理想的设计方法。寻找既能保证深梁安全，又节省钢材的配筋方法是许多技术人员考虑的问题。

经过现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为200620136074.9，提供了一种钢板—混凝土组合深梁，该发明将钢筋混凝土板与钢板通过螺栓进行组装，由钢板承受主要荷载，由混凝土板来限制钢板的屈曲。该发明操作方法复杂，并且无法完全发挥材料的性能。中国专利申请号为200420043408.9，提供了一种新型内置钢骨构架钢筋混凝土梁，该发明在钢筋混凝土深梁内加设由斜钢板及水平钢板构成的钢骨构架，来增强深梁的承载能力。该发明的制作方法非常复杂，需要专门制作符合深梁尺寸的钢板。此外，在混凝土中埋入大块的钢板，会造成混凝土与钢板的粘结性能极大削弱，容易造成整块混凝土保护层的脱落。

发明内容

本发明目的是提供一种深梁内部的受力路径更加明确，应力分布更加规则，与现有配筋方法对比，在大大减少所使用的钢筋数量的情况下任能够达到相同承载力的钢筋混凝土深梁的配筋方法及配筋装置。

一种钢筋混凝土深梁的配筋方法，包括如下步骤：

第一步：在深梁的底部横向布置纵向受拉钢筋；纵向受拉钢筋的端部分别设置弯钩；

第二步：两组斜向受压钢筋的一端分别固定在同侧斜向受压钢筋两端的弯钩内，另一端在深梁顶部互相搭接，斜向受压钢筋与纵向受拉钢筋形成三角形布置，顶部在搭接位置由螺旋筋套住；

第三步：顶部分配钢筋穿过螺旋筋后，搭接在斜向受压钢筋的上部，深梁两端由竖向箍筋套住底部纵向受拉钢筋和顶部分配钢筋，并在相交的位置搭接。

第四步：在深梁半高处布置水平箍筋，套在竖向箍筋和斜向受压钢筋的外侧，钢筋相交处全部搭接，在水平箍筋两侧间布置短拉筋，布置位置分别为水平箍筋的跨中位置以及斜向受压钢筋与水平箍筋搭接处。

第五步：钢筋笼绑扎完毕后，浇注混凝土本体，并在混凝土本体的两侧分别设置支座和垫块，其中支座为两块。

钢筋混凝土深梁的配筋装置，混凝土本体外壁的一侧分别布置两个支座，混凝土本体外壁的另一侧设置垫块；混凝土本体的内部布置纵向受力钢筋，纵向受力钢筋沿两个支座的长度方向布置，纵向受力钢筋的端部分别与支座相对应；纵向受力钢筋的端部分别设置弯钩；纵向受力钢筋的两端分别垂直连接竖向箍筋的一端，竖向箍筋的另一端与分配钢筋连接，竖向箍筋与斜向受压钢筋位于同一侧，分配钢筋与纵向受力钢筋平行；纵向受力钢筋的一侧布置两组斜向受压钢筋，两组纵向受力钢筋的一端分别连接斜向受压钢筋的两端，两组斜向受压钢筋的另一端在垫块相对应的位置相交；位于纵向受力钢筋、分配钢筋之间平行布置水平箍筋，水平箍筋上设置若干个短拉筋；斜向受压钢筋、水平箍筋的相交处通过螺旋筋固定连接。

本发明顶部分配钢筋的端部朝向纵向受力钢筋弯起，顶部分配钢筋钢筋直径不小于纵向受拉钢筋直径的一半。。

本发明的竖向箍筋为封闭式双肢箍，直径与顶部分配钢筋相同。

本发明的水平箍筋为封闭式双肢箍，直径与顶部分配钢筋相同。

本发明的短拉筋为S状，短拉筋的两端分别勾住水平箍筋的双肢。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比具有如下优点：

本发明先根据拉-斜向受压钢筋模型（图4）计算斜向受压钢筋和纵向受拉钢筋的受力大小，计算所需的纵向受拉钢筋和斜向受压钢筋的根数、型号和直径。并利用该模型根据集中荷载值的大小，由《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002)相关公式计算螺旋筋钢筋直径、螺圈直径和间距。将纵向受拉钢筋布置在深梁底部，深梁的跨中承受集中荷载，则布置两组斜向受压钢筋，两组斜向受压钢筋的一端分别固定在同侧纵向受拉钢筋两端的弯钩内，可以焊接或用铁丝绑扎；另一端在深梁顶部互相搭接，在搭接位置由螺旋筋套住。顶部分配钢筋穿过螺旋筋后，搭接在斜向受压钢筋的上部，深梁两端由竖向箍筋套住纵向受拉钢筋和顶部分配钢筋，并在相交的位置搭接，在深梁半高处布置水平箍筋，套在竖向箍筋和斜向受压钢筋的外侧，钢筋相交处全部搭接，在水平箍筋两侧间布置短拉筋，布置位置分别为水平箍筋的跨中位置以及斜向受压钢筋与水平箍筋搭接处。钢筋笼绑扎完毕后，浇注混凝土。深梁承受荷载时，即形成拉-斜向受压钢筋受力体系，顶部跨中的集中力沿着斜向受压钢筋的方向传入支座。深梁内部的受力路径更加明确，应力分布更加规则；与现有配筋方法对比，在大大减少所使用的钢筋数量的情况下任能够达到相同承载力；原理简单、操作简便。

附图说明

图1是本发明的各钢筋结构布置示意图。

图2是图1的侧视图。

图3是本发明的钢筋详图。

图4是本发明的装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：

如图1、图2、图3、图4所示，一种钢筋混凝土深梁的配筋方法，包括如下步骤：

第一步：在深梁的底部横向布置纵向受拉钢筋1；纵向受拉钢筋1的端部分别设置弯钩11，

第二步：两组斜向受压钢筋2的一端分别固定在同侧斜向受压钢筋1两端的弯钩内，另一端在深梁顶部互相搭接，斜向受压钢筋2与纵向受拉钢筋1形成三角形布置，顶部在搭接位置由螺旋筋3套住；

第三步：顶部分配钢筋4穿过螺旋筋3后，搭接在斜向受压钢筋2的上部，深梁两端由竖向箍筋5套住底部纵向受拉钢筋1和顶部分配钢筋4，并在相交的位置搭接。

第四步：在深梁半高处布置水平箍筋6，套在竖向箍筋5和斜向受压钢筋2的外侧，钢筋相交处全部搭接，在水平箍筋6两侧间布置短拉筋7，布置位置分别为水平箍筋6的跨中位置以及斜向受压钢筋2与水平箍筋6搭接处。

第五步：钢筋笼绑扎完毕后，浇注混凝土本体8，并在混凝土本体8的两侧分别设置支座9和垫块10，其中支座9为两块。

如图1、图2、图3、图4所示，钢筋混凝土深梁的配筋装置，混凝土本体8外壁的一侧分别布置两个支座9，混凝土本体8外壁的另一侧设置垫块10；混凝土本体8的内部布置纵向受力钢筋1，纵向受力钢筋1沿两个支座9的长度方向布置，纵向受力钢筋1的端部分别与支座9相对应；纵向受力钢筋1的端部分别设置弯钩11；纵向受力钢筋1的两端分别垂直连接竖向箍筋5的一端，竖向箍筋5的另一端与分配钢筋4连接，竖向箍筋5与斜向受压钢筋2位于同一侧，分配钢筋4与纵向受力钢筋1平行，；纵向受力钢筋1的一侧布置两组斜向受压钢筋2，纵向受力钢筋1的两端分别连接两组斜向受压钢筋2的两端，两组斜向受压钢筋2的另一端在垫块10相对应的位置相交；位于纵向受力钢筋1、分配钢筋4之间平行布置水平箍筋6，水平箍筋6上设置若干个短拉筋7；斜向受压钢筋2、水平箍筋6的相交处通过螺旋筋3固定连接。

如图1、图2、图3所示，本发明顶部分配钢筋4，端部朝向纵向受力钢筋1弯起，顶部分配钢筋4钢筋直径不小于纵向受拉钢筋1直径的一半。。

如图1、图2、图3所示，本发明的竖向箍筋5为封闭式双肢箍，直径与顶部分配钢筋4相同。

如图1、图2、图3所示，本发明的水平箍筋6为封闭式双肢箍，直径与顶部分配钢筋4相同。

如图1、图2、图3所示，本发明的短拉筋7为S状，短拉筋7的两端分别勾住水平箍筋6的双肢。

如图1、图2、图3所示，本发明所述混凝土，拆模后养护28天。

如图1、图2、图3所示，本发明的所述支座，刚度和强度远大于深梁。

如图1、图2、图3所示，本发明的所述垫块，材质为钢，厚度大于10mm，宽度等于深梁宽度。

如图1、图2所示，本发明的深梁沿梁高度方向和长度方向是否布置构造筋，可根据《混凝土设计规范》GB50010-2002布置。

本发明在制作时，先根据拉-斜向受压钢筋模型（图4）计算斜向受压钢筋和纵向受拉钢筋的受力大小，计算所需的纵向受拉钢筋1和斜向受压钢筋2的根数、型号和直径。并利用该模型根据集中荷载值的大小，由《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002)相关公式计算螺旋筋钢筋直径、螺圈直径和间距。将纵向受拉钢筋1布置在深梁底部，如果深梁的跨中承受集中荷载，则布置两组斜向受压钢筋2，两组斜向受压钢筋2的一端分别固定在同侧纵向受拉钢筋1两端的弯钩11内，可以焊接或用铁丝绑扎。另一端在深梁顶部互相搭接，在搭接位置由螺旋筋3套住。顶部分配钢筋4穿过螺旋筋3后，搭接在斜向受压钢筋2的上部，深梁两端由竖向箍筋5套住纵向受拉钢筋1和顶部分配钢筋4，并在相交的位置搭接，在深梁半高处布置水平箍筋6，套在竖向箍筋5和斜向受压钢筋2的外侧，钢筋相交处全部搭接，在水平箍筋6两侧间布置短拉筋7，布置位置分别为水平箍筋6的跨中位置以及斜向受压钢筋2与水平箍筋6搭接处。钢筋笼绑扎完毕后，浇注混凝土本体8。深梁承受荷载时，即形成拉-斜向受压钢筋受力体系，顶部跨中的集中力沿着斜向受压钢筋2的方向传入支座9。

本发明在使用时，以跨中承受集中荷载的深梁为例，将拉-斜向受压钢筋模型近似为三铰刚架，计算斜向受压钢筋2和纵向受拉钢筋1的受力大小，并计算所需的纵向受拉钢筋1和斜向受压钢筋2的根数、型号和直径。绑扎钢筋笼时，将纵向受拉钢筋1布置在底部，两组斜向受压钢筋2的一端分别绑扎在同侧纵向受拉钢筋1两端的弯钩内，另一端在深梁顶部互相搭接，在搭接位置由螺旋筋3套住。顶部分配钢筋4穿过螺旋筋3，并搭接在斜向受压钢筋2的上部，深梁两端由竖向箍筋5套住纵向受拉钢筋1和顶部分配钢筋4，并在相交的位置搭接。在深梁半高处布置水平箍筋6，套在竖向箍筋5和斜向受压钢筋2的外侧，钢筋相交处全部搭接，在水平箍筋6两侧间布置短拉筋7，布置位置分别为水平箍筋6的跨中位置以及斜向受压钢筋2与水平箍筋6搭接处。钢筋笼绑扎完毕后，浇注混凝土8。深梁承受荷载时，即形成拉-斜向受压钢筋受力体系，纵向受拉钢筋9与斜向受压钢筋10形成由支座9支承的三铰刚架，承受垫块10上的顶部集中荷载。

Claims (6)

1.一种钢筋混凝土深梁的配筋方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步：在深梁的底部横向布置纵向受拉钢筋（1）；纵向受拉钢筋（1）的端部分别设置弯钩（11）；

第二步：两组斜向受压钢筋（2）的一端分别固定在同侧纵向受拉钢筋（1）两端的弯钩内，另一端在深梁顶部互相搭接，斜向受压钢筋（2）与纵向受拉钢筋（1）形成三角形布置，顶部在搭接位置由螺旋筋（3）套住；

第三步：顶部分配钢筋（4）穿过螺旋筋（3）后，搭接在斜向受压钢筋（2）的上部，深梁两端由竖向箍筋（5）套住底部纵向受拉钢筋（1）和顶部分配钢筋（4），并在相交的位置搭接；

第四步：在深梁半高处布置水平箍筋（6），套在竖向箍筋（5）和斜向受压钢筋（2）的外侧，钢筋相交处全部搭接，在水平箍筋（6）两侧间布置短拉筋（7），布置位置分别为水平箍筋（6）的跨中位置以及斜向受压钢筋（2）与水平箍筋（6）搭接处；

第五步：钢筋笼绑扎完毕后，浇注混凝土本体（8），并在混凝土本体（8）外壁的一侧分别布置两个支座（9），混凝土本体（8）外壁的另一侧设置垫块（10）。

2.一种应用权利要求1所述配筋方法的钢筋混凝土深梁配筋装置，其特征在于混凝土本体（8）外壁的一侧分别布置两个支座（9），混凝土本体（8）外壁的另一侧设置垫块（10）；混凝土本体（8）的内部布置纵向受拉钢筋（1），纵向受拉钢筋（1）沿两个支座（9）的长度方向布置，纵向受拉钢筋（1）的端部分别与支座（9）相对应；纵向受拉钢筋（1）的端部分别设置弯钩（11）；纵向受拉钢筋（1）的两端分别垂直连接竖向箍筋（5）的一端，竖向箍筋（5）的另一端与顶部分配钢筋（4）连接，竖向箍筋（5）与斜向受压钢筋（2）位于同一侧，顶部分配钢筋（4）与纵向受拉钢筋（1）平行；纵向受拉钢筋（1）的一侧布置两组斜向受压钢筋（2），两组斜向受压钢筋（2）的一端分别固定在同侧纵向受拉钢筋（1）两端的弯钩内，两组斜向受压钢筋（2）的另一端在垫块（10）相对应的位置相交；位于纵向受拉钢筋（1）、顶部分配钢筋（4）之间平行布置水平箍筋（6），水平箍筋（6）上设置若干个短拉筋（7）；斜向受压钢筋（2）、水平箍筋（6）的相交处通过螺旋筋（3）固定连接。

3.根据权利要求2所述的钢筋混凝土深梁的配筋装置，其特征在于上述顶部分配钢筋（4）的端部朝向纵向受拉钢筋（1）弯起，顶部分配钢筋（4）钢筋直径不小于纵向受拉钢筋（1）直径的一半。

4.根据权利要求2所述的钢筋混凝土深梁的配筋装置，其特征在于上述竖向箍筋（5）为封闭式双肢箍，直径与顶部分配钢筋（4）相同。

5.根据权利要求2所述的钢筋混凝土深梁的配筋装置，其特征在于上述水平箍筋（6）为封闭式双肢箍，直径与顶部分配钢筋（4）相同。

6.根据权利要求5所述的钢筋混凝土深梁的配筋装置，其特征在于上述短拉筋（7）为S状，短拉筋（7）的两端分别勾住水平箍筋（6）的双肢。

Images