一种新型的可更换RC连梁的制作方法

本发明涉及一种建筑构件，具体涉及一种新型的可更换rc连梁。

背景技术：

剪力墙结构在我国高层建筑中使用较为广泛，地震发生时，rc连梁作为第一道防线首先屈服，耗散地震能量，多次震害表明，绝大部分按照现行抗震规范设计的剪力墙具有良好的抗震性能。然而，剪力墙rc连梁震后难以修复或因修复时间、成本较大而影响建筑的正常使用。

近年来，国内外研究者先后发展了多种形式的可更换连梁，但大多数可更换连梁局限于在钢连梁中使用，因此亟需研制开发一种传力路径明确、震后易于更换的rc连梁。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种新型的可更换rc连梁。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种新型的可更换rc连梁，包括连接在rc墙肢ⅰ和rc墙肢ⅱ之间的rc连梁。

所述rc连梁包括刚性段ⅰ、过渡段ⅰ、屈服段、过渡段ⅱ和刚性段ⅱ。所述rc连梁的长度方向为刚性段ⅰ、过渡段ⅰ、屈服段、过渡段ⅱ和刚性段ⅱ的纵向。

所述屈服段的纵向两端分别连接有过渡段ⅰ和过渡段ⅱ，过渡段ⅰ与rc墙肢ⅰ之间连接有刚性段ⅰ，过渡段ⅱ与rc墙肢ⅱ之间连接有刚性段ⅱ。

所述刚性段ⅰ和刚性段ⅱ均为钢筋混凝土结构，刚性段ⅰ内水平设置有若干抗剪钢筋ⅰ，刚性段ⅱ内水平设置有若干抗剪钢筋ⅱ。

所述过渡段ⅰ包括转换钢板ⅰ和钢梁ⅰ，钢梁ⅰ靠近刚性段ⅰ的纵向端与转换钢板ⅰ垂直焊接。若干抗剪钢筋ⅰ的一端与转换钢板ⅰ连接，另一端锚固在rc墙肢ⅰ内。

所述钢梁ⅰ为工字钢或h型钢，钢梁ⅰ包括腹板ⅰ和两个翼缘ⅰ，腹板ⅰ靠近屈服段的纵向端设置有若干螺栓孔，两个翼缘ⅰ靠近屈服段的纵向端均设置有若干螺栓孔。

所述屈服段包括钢梁ⅱ，钢梁ⅱ为工字钢或h型钢，钢梁ⅱ包括腹板ⅱ和两个翼缘ⅱ，腹板ⅱ上设置有通孔，腹板ⅱ的纵向两端均设置有若干螺栓孔，两个翼缘ⅱ的纵向两端均设置有若干螺栓孔。

所述过渡段ⅱ包括转换钢板ⅱ和钢梁ⅲ，钢梁ⅲ靠近刚性段ⅱ的纵向端与转换钢板ⅱ垂直焊接。若干抗剪钢筋ⅱ的一端与转换钢板ⅱ连接，另一端锚固在rc墙肢ⅱ内。

所述钢梁ⅲ为工字钢或h型钢，钢梁ⅲ包括腹板ⅲ和两个翼缘ⅲ，腹板ⅲ靠近屈服段的纵向端设置有若干螺栓孔，两个翼缘ⅲ靠近屈服段的纵向端均设置有若干螺栓孔。

所述钢梁ⅰ和钢梁ⅱ通过若干拼接板进行连接，拼接板上设置有若干螺栓孔。所述腹板ⅰ和腹板ⅱ的接壤处设置有两块拼接板，这两块拼接板分别位于腹板ⅰ和腹板ⅱ的两侧，若干高强螺栓穿过腹板ⅰ、腹板ⅱ和这两块拼接板上的若干螺栓孔。

所述翼缘ⅰ和翼缘ⅱ的接壤处设置有两块拼接板，这两块拼接板分别位于翼缘ⅰ和翼缘ⅱ的上下侧，若干高强螺栓穿过翼缘ⅰ、翼缘ⅱ和这两块拼接板上的若干螺栓孔。

所述钢梁ⅱ和钢梁ⅲ通过若干拼接板进行连接。所述腹板ⅲ和腹板ⅱ的接壤处设置有两块拼接板，这两块拼接板分别位于腹板ⅲ和腹板ⅱ的两侧，若干高强螺栓穿过腹板ⅲ、腹板ⅱ和这两块拼接板上的若干螺栓孔。

所述翼缘ⅲ和翼缘ⅱ的接壤处设置有两块拼接板，这两块拼接板分别位于翼缘ⅲ和翼缘ⅱ的上下侧，若干高强螺栓穿过翼缘ⅲ、翼缘ⅱ和这两块拼接板上的若干螺栓孔。

每个所述高强螺栓旋入螺母。

进一步，所述钢梁ⅱ由耗能阻尼器代替。

进一步，所述钢梁ⅱ由软钢制成，通孔位于腹板ⅱ的中心点上。所述通孔的截面呈椭圆形或棱形。

进一步，所述抗剪钢筋ⅰ锚固在rc墙肢ⅰ内的一端设置有螺纹，将螺母旋入该螺纹。所述抗剪钢筋ⅱ锚固在rc墙肢ⅱ内的一端设置有螺纹，将螺母旋入该螺纹。

所述抗剪钢筋ⅰ与转换钢板ⅰ的连接方式为螺栓锚固、穿孔塞焊或透焊连接。当所述抗剪钢筋ⅰ与转换钢板ⅰ进行锚固连接时，抗剪钢筋ⅰ与转换钢板ⅰ锚固的一端设置有螺纹，转换钢板ⅰ上设置有若干锚孔，若干抗剪钢筋ⅰ穿过若干锚孔，每个螺纹上旋入螺母。

所述抗剪钢筋ⅱ与转换钢板ⅱ的连接方式为螺栓锚固、穿孔塞焊或透焊连接。当所述抗剪钢筋ⅱ与转换钢板ⅱ进行锚固连接时，抗剪钢筋ⅱ与转换钢板ⅱ锚固的一端设置有螺纹，转换钢板ⅱ上设置有若干锚孔，若干抗剪钢筋ⅱ穿过若干锚孔，每个螺纹上旋入螺母。

进一步，所述钢梁ⅰ和钢梁ⅲ均由硬钢制成。

进一步，所述刚性段ⅰ内水平设置有钢筋笼ⅰ，钢筋笼ⅰ包括若干纵筋ⅰ和若干箍筋ⅰ。所述刚性段ⅱ内水平设置有钢筋笼ⅱ，钢筋笼ⅱ包括若干纵筋ⅱ和若干箍筋ⅱ。

本发明的技术效果是毋庸置疑的：

1.失效模式可控：本发明的非耗能段的承载能力较大，耗能段的承载能力较小，地震发生时，耗能段的腹板开孔钢梁变形耗散能量，非耗能段处于弹性状态，从而大大减轻了rc剪力墙主体构件的破坏；

2.传力路径明确：过渡段和屈服段通过拼接板连接时，上下翼缘处的高强螺栓承受弯矩，腹板处的高强螺栓承受剪力；钢连梁和混凝土连梁通过转换钢板连接，等强焊接在转换钢板上的纵筋抵抗弯矩，锚固在转换钢板上的抗剪钢筋抵抗剪力；

3.更换简便快捷：地震结束后，拆除高强螺栓卸下变形较大的屈服段钢梁，换上新的屈服段钢梁并重新安装高强螺栓，即可简便快捷地完成屈服段钢梁的更换。

附图说明

图1为可更换rc连梁示意图(1)；

图2为可更换rc连梁示意图(2)；

图3为a-a剖面图；

图4为b-b剖面图；

图5为钢梁ⅰ、钢梁ⅱ和钢梁ⅲ的俯视图。

图中：rc墙肢ⅰ1、rc墙肢ⅱ2、刚性段ⅰ301、抗剪钢筋ⅰ3011、过渡段ⅰ302、转换钢板ⅰ3021、钢梁ⅰ3022、屈服段303、钢梁ⅱ3031、通孔30311、过渡段ⅱ304、转换钢板ⅱ3041、钢梁ⅲ3042、刚性段ⅱ305、抗剪钢筋ⅱ3051、拼接板306和高强螺栓307。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1：

本实施例公开了一种新型的可更换rc连梁，包括连接在rc墙肢ⅰ1和rc墙肢ⅱ2之间的rc连梁。

所述rc连梁包括刚性段ⅰ301、过渡段ⅰ302、屈服段303、过渡段ⅱ304和刚性段ⅱ305。所述rc连梁的长度方向为刚性段ⅰ301、过渡段ⅰ302、屈服段303、过渡段ⅱ304和刚性段ⅱ305的纵向。

参见图1，所述屈服段303的纵向两端分别连接有过渡段ⅰ302和过渡段ⅱ304，过渡段ⅰ302与rc墙肢ⅰ1之间连接有刚性段ⅰ301，过渡段ⅱ304与rc墙肢ⅱ2之间连接有刚性段ⅱ305。

所述刚性段ⅰ301和刚性段ⅱ305均为钢筋混凝土结构。参见图3，刚性段ⅰ301内水平设置有若干抗剪钢筋ⅰ3011和钢筋笼ⅰ，钢筋笼ⅰ包括若干纵筋ⅰ和若干箍筋ⅰ。所述刚性段ⅱ305内水平设置有若干抗剪钢筋ⅱ3051和钢筋笼ⅱ，钢筋笼ⅱ包括若干纵筋ⅱ和若干箍筋ⅱ。

参见图2，所述过渡段ⅰ302包括转换钢板ⅰ3021和钢梁ⅰ3022，钢梁ⅰ3022靠近刚性段ⅰ301的纵向端与转换钢板ⅰ3021垂直焊接。若干抗剪钢筋ⅰ3011的一端与转换钢板ⅰ3021进行螺栓锚固，另一端锚固在rc墙肢ⅰ1内。

所述抗剪钢筋ⅰ3011的两端均设置有螺纹，转换钢板ⅰ3021上设置有若干锚孔，抗剪钢筋ⅰ3011与转换钢板ⅰ3021锚固的一端穿过若干锚孔，每个抗剪钢筋ⅰ3011的两端均旋入螺母。

所述钢梁ⅰ3022为由硬钢制成的工字钢，钢梁ⅰ3022包括腹板ⅰ和两个翼缘ⅰ，腹板ⅰ靠近屈服段303的纵向端设置有若干螺栓孔，参见图5，两个翼缘ⅰ靠近屈服段303的纵向端均设置有若干螺栓孔。

参见图2，所述屈服段303包括钢梁ⅱ3031，钢梁ⅱ3031为工字钢，钢梁ⅱ3031包括腹板ⅱ和两个翼缘ⅱ，腹板ⅱ上设置有通孔30311，腹板ⅱ的纵向两端均设置有若干螺栓孔，参见图5，两个翼缘ⅱ的纵向两端均设置有若干螺栓孔。

所述钢梁ⅱ3031由软钢制成。参见图2，所述通孔30311为棱形通孔，通孔30311位于腹板ⅱ的中心点上，屈服段303的纵向记为通孔30311的纵向，沿通孔30311的纵向两端至通孔30311的中心点，通孔30311的横向宽度逐渐增大。

参见图2，所述过渡段ⅱ304包括转换钢板ⅱ3041和钢梁ⅲ3042，钢梁ⅲ3042靠近刚性段ⅱ305的纵向端与转换钢板ⅱ3041垂直焊接。若干抗剪钢筋ⅱ3051的一端与转换钢板ⅱ3041进行螺栓锚固，另一端锚固在rc墙肢ⅱ2内。

所述抗剪钢筋ⅱ3051的两端均设置有螺纹，转换钢板ⅱ3041上设置有若干锚孔，抗剪钢筋ⅱ3051与转换钢板ⅱ3041锚固的一端穿过若干锚孔，每个抗剪钢筋ⅱ3051的两端均旋入螺母。

所述钢梁ⅲ3042为由硬钢制成的工字钢，钢梁ⅲ3042包括腹板ⅲ和两个翼缘ⅲ，腹板ⅲ靠近屈服段303的纵向端设置有若干螺栓孔，参见图5，两个翼缘ⅲ靠近屈服段303的纵向端均设置有若干螺栓孔。

参见图1或2，所述钢梁ⅰ3022和钢梁ⅱ3031通过若干拼接板306进行连接，拼接板306上设置有若干螺栓孔。所述腹板ⅰ和腹板ⅱ的接壤处设置有两块拼接板306，这两块拼接板306分别位于腹板ⅰ和腹板ⅱ的两侧，若干高强螺栓307穿过腹板ⅰ、腹板ⅱ和这两块拼接板306上的若干螺栓孔。

所述翼缘ⅰ和翼缘ⅱ的接壤处设置有两块拼接板306，这两块拼接板306分别位于翼缘ⅰ和翼缘ⅱ的上下侧，若干高强螺栓307穿过翼缘ⅰ、翼缘ⅱ和这两块拼接板306上的若干螺栓孔。

参见图2或4，所述钢梁ⅱ3031和钢梁ⅲ3042通过若干拼接板306进行连接。所述腹板ⅲ和腹板ⅱ的接壤处设置有两块拼接板306，这两块拼接板306分别位于腹板ⅲ和腹板ⅱ的两侧，若干高强螺栓307穿过腹板ⅲ、腹板ⅱ和这两块拼接板306上的若干螺栓孔。

所述翼缘ⅲ和翼缘ⅱ的接壤处设置有两块拼接板306，这两块拼接板306分别位于翼缘ⅲ和翼缘ⅱ的上下侧，若干高强螺栓307穿过翼缘ⅲ、翼缘ⅱ和这两块拼接板306上的若干螺栓孔。

每个所述高强螺栓307旋入螺母。

地震发生时，由于所述刚性段ⅰ301、过渡段ⅰ302、过渡段ⅱ304和刚性段ⅱ305承载能力较屈服段303大，所以刚性段ⅰ301、过渡段ⅰ302、过渡段ⅱ304和刚性段ⅱ305均处于弹性状态，屈服段303的处于塑性状态。所述钢梁ⅱ3031的材质为软钢，具有屈服点较低变形能力良好的特点，能耗散大量的地震能量，大大减轻了rc剪力墙其余构件的损伤。

地震结束后，先对整体rc连梁进行支护，拆除所述高强螺栓307而卸下变形较大的钢梁ⅱ3031，换上新的钢梁ⅱ3031后再重新安装高强螺栓307，更换过程简便快捷。

实施例2：

本实施例主要结构同实施例1，进一步，所述钢梁ⅱ3031由耗能阻尼器代替。

地震发生时，由于所述刚性段ⅰ301、过渡段ⅰ302、过渡段ⅱ304和刚性段ⅱ305承载能力较屈服段303大，所以刚性段ⅰ301、过渡段ⅰ302、过渡段ⅱ304和刚性段ⅱ305均处于弹性状态，屈服段303的处于塑性状态。所述屈服段303为耗能阻尼器，能耗散大量的地震能量，大大减轻了rc剪力墙其余构件的损伤。

地震结束后，对所述耗能阻尼器进行检测，若耗能阻尼器功能完好，无需更换可进行投入使用。若检测到所述耗能阻尼器被损坏需要更换时，先对整体rc连梁进行支护，拆除高强螺栓307而卸下已损坏的耗能阻尼器，换上新的耗能阻尼器后再重新安装高强螺栓307，更换过程简便快捷。

实施例3：

本实施例公开了一种新型的可更换rc连梁，包括连接在rc墙肢ⅰ1和rc墙肢ⅱ2之间的rc连梁。

所述rc连梁包括刚性段ⅰ301、过渡段ⅰ302、屈服段303、过渡段ⅱ304和刚性段ⅱ305。所述rc连梁的长度方向为刚性段ⅰ301、过渡段ⅰ302、屈服段303、过渡段ⅱ304和刚性段ⅱ305的纵向。

参见图1，所述屈服段303的纵向两端分别连接有过渡段ⅰ302和过渡段ⅱ304，过渡段ⅰ302与rc墙肢ⅰ1之间连接有刚性段ⅰ301，过渡段ⅱ304与rc墙肢ⅱ2之间连接有刚性段ⅱ305。

所述刚性段ⅰ301和刚性段ⅱ305均为钢筋混凝土结构。参见图3，刚性段ⅰ301内水平设置有若干抗剪钢筋ⅰ3011。所述刚性段ⅱ305内水平设置有若干抗剪钢筋ⅱ3051。

参见图2，所述过渡段ⅰ302包括转换钢板ⅰ3021和钢梁ⅰ3022，钢梁ⅰ3022靠近刚性段ⅰ301的纵向端与转换钢板ⅰ3021垂直焊接。若干抗剪钢筋ⅰ3011的一端与转换钢板ⅰ3021进行螺栓锚固，另一端锚固在rc墙肢ⅰ1内。

所述钢梁ⅰ3022为h型钢，钢梁ⅰ3022包括腹板ⅰ和两个翼缘ⅰ，腹板ⅰ靠近屈服段303的纵向端设置有若干螺栓孔，参见图5，两个翼缘ⅰ靠近屈服段303的纵向端均设置有若干螺栓孔。

参见图2，所述屈服段303包括钢梁ⅱ3031，钢梁ⅱ3031为工h型钢，钢梁ⅱ3031包括腹板ⅱ和两个翼缘ⅱ，腹板ⅱ上设置有通孔30311，腹板ⅱ的纵向两端均设置有若干螺栓孔，参见图5，两个翼缘ⅱ的纵向两端均设置有若干螺栓孔。

参见图2，所述过渡段ⅱ304包括转换钢板ⅱ3041和钢梁ⅲ3042，钢梁ⅲ3042靠近刚性段ⅱ305的纵向端与转换钢板ⅱ3041垂直焊接。若干抗剪钢筋ⅱ3051的一端与转换钢板ⅱ3041进行螺栓锚固，另一端锚固在rc墙肢ⅱ2内。

所述钢梁ⅲ3042为h型钢，钢梁ⅲ3042包括腹板ⅲ和两个翼缘ⅲ，腹板ⅲ靠近屈服段303的纵向端设置有若干螺栓孔，参见图5，两个翼缘ⅲ靠近屈服段303的纵向端均设置有若干螺栓孔。

参见图1或2，所述钢梁ⅰ3022和钢梁ⅱ3031通过若干拼接板306进行连接，拼接板306上设置有若干螺栓孔。所述腹板ⅰ和腹板ⅱ的接壤处设置有两块拼接板306，这两块拼接板306分别位于腹板ⅰ和腹板ⅱ的两侧，若干高强螺栓307穿过腹板ⅰ、腹板ⅱ和这两块拼接板306上的若干螺栓孔。

所述翼缘ⅰ和翼缘ⅱ的接壤处设置有两块拼接板306，这两块拼接板306分别位于翼缘ⅰ和翼缘ⅱ的上下侧，若干高强螺栓307穿过翼缘ⅰ、翼缘ⅱ和这两块拼接板306上的若干螺栓孔。

参见图2或4，所述钢梁ⅱ3031和钢梁ⅲ3042通过若干拼接板306进行连接。所述腹板ⅲ和腹板ⅱ的接壤处设置有两块拼接板306，这两块拼接板306分别位于腹板ⅲ和腹板ⅱ的两侧，若干高强螺栓307穿过腹板ⅲ、腹板ⅱ和这两块拼接板306上的若干螺栓孔。

所述翼缘ⅲ和翼缘ⅱ的接壤处设置有两块拼接板306，这两块拼接板306分别位于翼缘ⅲ和翼缘ⅱ的上下侧，若干高强螺栓307穿过翼缘ⅲ、翼缘ⅱ和这两块拼接板306上的若干螺栓孔。

每个所述高强螺栓307旋入螺母。

实施例4：

本实施例主要结构同实施例3，进一步，所述钢梁ⅱ3031由软钢制成，通孔30311位于腹板ⅱ的中心点上。参见图1，所述屈服段303的纵向记为通孔30311的纵向，沿通孔30311的纵向两端至通孔30311的中心点，通孔30311的横向宽度逐渐增大。

实施例5：

本实施例主要结构同实施例4，进一步，所述抗剪钢筋ⅰ3011锚固在rc墙肢ⅰ1内的一端设置有螺纹，将螺母旋入该螺纹。所述抗剪钢筋ⅰ3011与转换钢板ⅰ3021的连接方式为透焊连接。

所述抗剪钢筋ⅱ3051锚固在rc墙肢ⅱ2内的一端设置有螺纹，将螺母旋入该螺纹。所述抗剪钢筋ⅱ3051与转换钢板ⅱ3041的连接方式为透焊连接。

实施例6：

本实施例主要结构同实施例5，进一步，所述钢梁ⅰ3022和钢梁ⅲ3042均由硬钢制成。

实施例7：

本实施例主要结构同实施例6，进一步，所述刚性段ⅰ301内水平设置有钢筋笼ⅰ，钢筋笼ⅰ包括若干纵筋ⅰ和若干箍筋ⅰ。所述刚性段ⅱ305内水平设置有钢筋笼ⅱ，钢筋笼ⅱ包括若干纵筋ⅱ和若干箍筋ⅱ。

地震发生时，由于所述刚性段ⅰ301、过渡段ⅰ302、过渡段ⅱ304和刚性段ⅱ305承载能力较屈服段303大，所以刚性段ⅰ301、过渡段ⅰ302、过渡段ⅱ304和刚性段ⅱ305均处于弹性状态，屈服段303的处于塑性状态。所述钢梁ⅱ3031的材质为软钢，具有屈服点较低变形能力良好的特点，能耗散大量的地震能量，大大减轻了rc剪力墙其余构件的损伤。

地震结束后，先对整体rc连梁进行支护，拆除所述高强螺栓307而卸下变形较大的钢梁ⅱ3031，换上新的钢梁ⅱ3031后再重新安装高强螺栓307，更换过程简便快捷。