一种防结构连续倒塌的体外抗力可调钢绞线网装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于土木工程技术领域，涉及一种位于结构体外、抗力可调、防结构连续倒 塌的装置。
【背景技术】
[0002] 一些房屋建筑因其功能特点、地理位置等原因，在其服役期内可能遭受偶然荷载 的作用，如遭遇远超设计水平的强烈地震、煤气爆炸、恐怖爆炸、车辆撞击等。偶然荷载可造 成建筑结构局部破坏，如果破坏进一步蔓延并引发结构大面积坍塌，工程上称之为连续性 倒塌。结构连续性倒塌极大地威胁生命财产安全，并可产生严重社会影响。历史上著名的 例子是2001年美国911事件中世贸中心大厦倒塌。因此，提高重要结构的防连续倒塌能力 具有重要意义。我国"混凝土结构设计规范（GB50010-2010)"中对防连续倒塌设计原则进 行了规定。
[0003] 结构的某竖向构件遭受偶然荷载破坏后，上部水平构件（梁和楼板）在该竖向构 件处产生向下的竖向位移。防倒塌抗力的提高，在前期主要依靠水平构件的抗弯性能，在后 期主要依靠梁和楼板内的纵向钢筋形成的悬索效应，如图1所示。如果该竖向构件上部楼 层的竖向荷载较大，则水平构件内的纵向钢筋最终被拉断，防连续倒塌抗力耗尽，结构发生 连续倒塌。
[0004] 目前，结构防连续倒塌设计方法是基于传统设计方法的验算方法。首先对结构进 行传统设计，然后考虑结构对应的防连续倒塌要求等级，分别进行防连续倒塌设计。对于重 要建筑，常常采用移柱法（或移除其他竖向承重构件如剪力墙）检验结构防连续倒塌能力。 如果移除某根柱后，结构不发生连续倒塌，则计算通过，维持原设计。否则，加大梁或柱的配 筋或截面，提高结构极限承载能力，直至计算通过。
[0005] 采用增大相关构件配筋或截面以提高防连续倒塌性能的方法存在以下不足：（1) 效率不高。因建筑钢筋的极限强度不高，因而增多钢筋来提高悬索效应的作用有限。（2)不 经济。钢筋增多后可能引起构件超筋，从而不得不扩大构件截面，增加造价。（3)不美观。 增大截面后易形成"宽梁肥柱"，影响建筑美观。
【发明内容】
[0006] 为克服现有方法的缺陷，本发明的目的是提供一种利用钢板抗剪防结构连续倒塌 的体外抗力可调钢绞线网装置，可高效经济地提高结构防连续倒塌性能，适用于钢筋混凝 土结构。
[0007] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0008] 本发明提供了一种防结构连续倒塌的体外抗力可调钢绞线网装置，是由若干个连 接单元纵横交错连接组成，所述连接单元包括两段连接线和连接装置，所述两段连接线通 过所述连接装置连接形成连接单元。
[0009] 所述连接线为钢绞线。
[0010] 所述连接装置为连接盒，所述连接盒内部依次设置有第一块锚具、第二块锚具、高 强度钢块、第一块钢板、第二块钢板、第三块钢板。利用第一块钢板、第二块钢板、第三块钢 板依次受剪破坏提供抗力。
[0011] 所述连接盒的两侧设置有圆孔。
[0012] 所述第一块锚具紧邻连接盒的侧壁设置，所述第二块锚具紧邻高强度钢块设置。
[0013] 所述两段连接线中的一段连接线伸入一个圆孔内，与所述连接盒内紧邻连接盒的 侧壁设置的第一块锚具连接，所述另一段连接线伸入另一个圆孔内，依次穿过第三块钢板、 第二块钢板、第一块钢板、高强度钢块中的预留孔，与紧邻高强度钢块的第二块锚具连接。
[0014] 所述高强度钢块与第一块钢板、第二块钢板、第三块钢板的间隔分别为DpD2、D3， 其中：Di= 0? 3D3,D2= 0? 6D3。
[0015] 所述第一块钢板、第二块钢板、第三块钢板的材质为Q390钢，极限抗剪强度 190MPa〇
[0016] 所述高强度钢块的材质为Q420钢，极限抗剪强度195MPa。
[0017] 对于一般的民用建筑，所述第一块钢板、第二块钢板、第三块钢板的厚度为100~ 120mm，宽度为 10 ~50mm。
[0018] 本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
[0019] 本发明提供的装置可以高效率地提高结构防连续倒塌性能。钢绞线的极限强度是 钢筋极限强度的3~4倍左右，相比采用增多钢筋来提高悬索效应产生的抗力，效率高。
[0020] 本发明提供的装置经济性好。钢绞线设置在水平构件外部，不影响构件的受弯性 能，仅在悬索效应阶段参与受力；由此，解决了增多钢筋产生的超筋和增大截面的问题，避 免"宽梁肥柱"。
[0021] 本发明提供的装置不影响建筑美观。钢绞线和连接盒紧贴梁底部，基本不占用建 筑高度，如有吊顶也不影响视觉美观。
[0022] 本发明提供的装置适应性强。通过改变抗力和位移，可以适应不同跨度、梁板配筋 的结构。
【附图说明】
[0023] 图1为防结构连续倒塌抗力与竖向位移关系的示意图。
[0024] 图2为采用本发明提供的装置后防结构连续倒塌性能提高的示意图。
[0025] 图3为实施例所示防结构连续倒塌的体外抗力可调钢绞线网装置的结构仰视图。
[0026] 图4为图3所示防结构连续倒塌的体外抗力可调钢绞线网装置的侧面示意图。
[0027] 图5为连接盒内部的结构示意图。
[0028] 图6是连接盒侧视图。
[0029] 其中：1为水平构件梁，2为水平构件板，3为竖向构件柱，4为钢绞线，5为连接盒， 61为第一块锚具，62为第二块锚具，7为高强度钢块，8为第一块钢板，9为第二块钢板，10 为第三块钢板。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合附图所示实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0031]实施例1
[0032] 如图3和图4所示，图3为实施例所示防结构连续倒塌的体外抗力可调钢绞线网 装置的结构仰视图；图4为图3所示防结构连续倒塌的体外抗力可调钢绞线网装置的侧面 示意图。一种防结构连续倒塌的体外抗力可调钢绞线网装置，是由若干个连接单元纵横交 错连接组成，所述连接单元包括两段连接线和连接装置，所述两段连接线通过所述连接装 置连接形成连接单元；连接线为钢绞线4。所有钢绞线在节点区内纵横贯通，从而在楼层下 方形成网状布置。横向和纵向每跨主梁下方布置。
[0033] 每跨梁下钢绞线的一端穿过节点区与相邻跨梁内装置相连，另一端通过锚具与连 接盒相连，形如"一口一"。边跨钢绞线锚固于竖向钢筋混凝土构件顶部（节点区下方），且 需保证锚固长度，使锚固力不小于钢绞线的极限抗拉力。每跨梁下两段钢绞线和一个连接 盒每隔一段距离通过吊扣固定在梁底部，不下坠，从而基本不占用建筑高度。
[0034] 所述连接装置为连接盒5,所述连接盒5内部依次设置有第一块锚具61、第二块锚 具62、高强度钢块7、第一块钢板8、第二块