一种新型钢筋混凝土抗火试件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种新型钢筋混凝土抗火试件。
【背景技术】
[0002] 为了研宄钢筋混凝土试件的抗火性能，以往都是设计比较简单的构件，如梁、柱、 板等单一构件，其受力性能比较简单，抗火性能比较差，承载力较低。
[0003] 因此，有必要设计一种全新的钢筋混凝土抗火试件。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型钢筋混凝土抗火试件，该钢筋混 凝土抗火试件采用梁柱组合的框架结构，相比单一形式的试件抗火性能更佳，承载力大。
[0005] 实用新型的技术解决方案如下：
[0006] 一种钢筋混凝土抗火试件，由2根柱和一根梁连接而成；所述的梁的两端与2根柱 的顶端刚性连接（即为一体式浇注成型的构件）；所述的梁和柱均为钢筋混凝土构件；所述 梁和柱的保护层的厚度为35mm-40mm。
[0007] 梁和柱中纵筋米用直径为l〇-16mm的螺纹钢筋；雜筋米用直径为8_12mm的圆钢； 箍筋间距小于纵筋直径的15倍。（箍筋为多根，顺着纵筋等间隔设置的，并非只有图1中的 9根，用3条箍筋表示是配筋图的简要表示方式）
[0008] 梁中的纵筋为5条，每一个柱中的纵筋为4条。
[0009] 箍筋间的间距为150mm ;箍筋的直径为8mm，纵筋的直径为10mm ;梁的长度为 1870mm，柱的高度为1870mm ;每根柱与梁的重叠部分长度为400mm，保护层的厚度为35mm ; 柱的截面尺寸为300mmX 300mm ;梁的截面尺寸为300mmX 400mm。
[0010] 有益效果：
[0011] 本实用新型创造的钢筋混凝土抗火试件，采用独特的框架形式，其框架是由梁和 柱刚性连接的骨架结构，连接点采用刚性连接，是一个儿何不变体。在竖向荷载作用下，框 架会变形，由于梁、柱互相约束，横梁的跨中弯矩比简支梁小（跨中弯矩是对比来说的，比 如在相同的荷载情况下，框架试件的横梁跨中弯矩就比简支梁小）。在水平力作用下，框架 的变形，与排架结构相比，由于梁柱的刚接可提高柱子的抗推刚度，从而框架的水平变形比 排架小。框架结构所用的钢筋混凝土有很好的抗压和抗弯能力，因此，在框架结构在高温作 用下时，这时框架结构整体的稳定性和结构整体的承载力就会更强。
[0012] 本实用新型的核心在于通过对单一构件的对比设计，创造性地设计了一种梁柱组 合的框架结构，其受力性能更加复杂，抗火性能和稳定性更好。钢筋混凝土结构的抗火性能 一方面是为了建立一套合理、方便且适用的抗火设计方法及测试方法；另一方面是为了对 建筑结构火灾损伤程度做出科学、准确的评价，以减少火灾损失，缩短火灾后结构功能恢复 时间，给建筑结构抗火设计提供依据。
[0013] 另外，这种测试系统结构简单，易于实施，测试效率高。
【附图说明】
[0014] 图1是组合框架式构件的总体结构示意图；
[0015] 图2是图1中A-A截面示意图（柱的横截面示意图）；
[0016] 图3是图1中B-B截面示意图（梁的横截面示意图）；
[0017] 图4是荷载施加装置对试件的加压示意图；
[0018] 图5是试件安装在火灾试验炉内的示意图（主视图）；
[0019] 图6是试件安装在火灾试验炉内的示意图（俯视图）；
[0020] 图7是试件固定示意图。
[0021] 标号说明：1_梁，2-柱，3-纵筋，4-箍筋，5-保护层，6-试件，7-荷载施加装置， 8-火灾试验炉，9-盖板，L为梁的总长，H为柱的高度。
【具体实施方式】
[0022] 以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：
[0023] 实施例1:如图1-3, 一种钢筋混凝土抗火试件，由2根柱和一根梁连接而成；所 述的梁的两端与2根柱的顶端刚性连接（即为一体式浇注成型的构件）；所述的梁和柱均 为钢筋混凝土构件；所述梁和柱的保护层的厚度为35mm-40mm。
[0024] 梁和柱中纵筋米用直径为l〇-16mm的螺纹钢筋；雜筋米用直径为8_12mm的圆钢； 箍筋间距小于纵筋直径的15倍。（箍筋为多根，顺着纵筋等间隔设置的，并非只有图1中的 9根，用3条箍筋表示是配筋图的简要表示方式）
[0025] 梁中的纵筋为5条，每一个柱中的纵筋为4条。
[0026] 箍筋间的间距为150mm ;箍筋的直径为8mm，纵筋的直径为10mm ;梁的长度为 1870mm，柱的高度为1870mm ;每根柱与梁的重叠部分长度为400mm，保护层的厚度为35mm ; 柱的截面尺寸为300mmX 300mm ;梁的截面尺寸为300mmX 400mm。
[0027] 混凝土由以下各组分混制而成：水泥：水：砂：一类石：二类石= 1 : 0.617 : 2.257 : 2.573 : 1.553;所述配比为质量比；所述的水泥为42. 5硅酸盐水泥， 所述的砂的平均粒径为3. 0_，一类石的平均粒径为31. 5_，二类石的平均粒径为15_。
[0028] 试件由钢筋和混凝土 2种材料组成，梁和柱里面都有钢筋，钢筋采用08圆钢为 箍筋，箍筋的间距为150_，〇 10螺纹钢为纵筋，（这里的配筋是根据试件长度，截面尺寸 和所加荷载算出来的，试件长度和尺寸一般是不能变的，但配筋算出来的是一个范围，只 是取了最经济配筋，箍筋〇8-12圆钢，纵筋〇 10-16螺纹钢，箍筋间距一般不应大于纵向 受力钢筋直径的15倍）保护层（保护层厚度是指钢筋到混凝土最外面的厚度）厚度为 35mm (保护层厚度工程上有规定，一般是35mm-40mm，本实施例中取35mm)。混凝土采用42. 5 普通硅酸盐水泥，其配比为水泥：水：砂：一类石（俗称大石）：二类石（俗称小石）= 1 : 0.617 : 2.257 : 2.573 : 1.553。（砂的平均粒径3. 0mm，大石的平均粒径31. 5mm，小 石的平均粒径为15_);本实用新型的核心在于结构，混凝土的配比并非最重要的，即采用 常用的混凝土配比也能达到本实用新型的目的。
[0029] 实施例2:如图4-7, 一种钢筋混凝土抗火试件的测试系统，包括火灾试验炉8、试 件6、固定铰支座和荷载施加装置【对于一个刚性构件是有三个自由度，就是水平自由度、铅 直自由度和转动自由度，而固定铰支座，可以限制其两个自由度，即水平和铅直，不能限制 转动。】；
[0030] 将试件6竖直放入到火灾试验炉8内，用火灾试验炉上面的左右2块盖板9将试 件夹在中间，防止试件6发生侧向位移，在试件6的下方用固定铰支座将试件固定，防止试 件发生水平位移；将试件固定后，启动火灾试验炉使得火灾试验炉内的温度恒定，在试件上 方通过荷载施加装置施加荷载，进而测试试件的抗火性能；
[0031] 所述的试件为前述的钢筋混凝土抗火试件。
[0032] 火灾试验炉内的温度恒定在600-1000°C中的某一温度值；荷载施加装置具有一 个型的加压部件，该加压部件具有2个加压端，2个加压端对应梁上的加压点分别位于梁 长度的1/3和2/3处。
[0033] 具体测试过程介绍：
[0034] 采用实施例2的钢筋混凝土抗火试件的测试系统实施测试，测试过程中，针对10 个试件在不同温度和不同载荷水平下，获取试件的火烧挠度及火烧后试件极限荷载和静载 挠度参数。将试件6竖直放入到火灾试验炉内8,用试验炉上面的左右2块盖板9将试件夹 在中间，防止试件发生侧向位移，在试件的下方用固定铰支座将试件固定，防止试件发生水 平位移。将试件固定后，在试件上方可以通过施加荷载来达到所需求的抗火性能，这样就很 好的完成框架结构的抗火试验。
[0035] 采用10个试件进行对比测试，前9个试件的在受热和加载的条件下进行测试，得 到火烧挠度数据，测试条件如下：
[0036]
【主权项】
1. 一种钢筋混凝土抗火试件，其特征在于，由2根柱和一根梁连接而成；所述的梁的两 端与2根柱的顶端刚性连接；所述的梁和柱均为钢筋混凝土构件；所述梁和柱的保护层的 厚度为 35mm-40mm。
2. 根据权利要求1所述的钢筋混凝土抗火试件，其特征在于，梁和柱中纵筋采用直径 为10-16_的螺纹钢筋；箍筋采用直径为8-12_的圆钢；箍筋间距小于纵筋直径的15倍。
3. 根据权利要求2所述的钢筋混凝土抗火试件，其特征在于，梁中的纵筋为5条，每一 个柱中的纵筋为4条。
4. 根据权利要求3所述的钢筋混凝土抗火试件，其特征在于，箍筋间的间距为150mm ; 箍筋的直径为8mm，纵筋的直径为IOmm ;梁的长度为1870mm，柱的高度为1870mm ;每根柱与 梁的重叠部分长度为400mm，保护层的厚度为35mm ;柱的截面尺寸为300mmX 300mm ;梁的截 面尺寸为300mmX400mm。
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型钢筋混凝土抗火试件，钢筋混凝土抗火试件由2根柱和一根梁连接而成；所述的梁的两端与2根柱的顶端刚性连接(即为一体式浇注成型的构件)；所述的梁和柱均为钢筋混凝土构件；所述梁和柱的保护层的厚度为35mm-40mm。该钢筋混凝土抗火试件采用梁柱组合的框架结构，相比单一形式的试件抗火性能更佳，承载力大。
【IPC分类】E04B1-20, G01N3-18, C04B28-04, E04C3-34, E04C3-20, C04B14-06, E04B1-94
【公开号】CN204311563
【申请号】CN201420773537
【发明人】沈晴晴, 李钟一, 张璇, 唐松花, 张焱, 罗迎社
【申请人】中南林业科技大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月9日