用于在起波钢筋混凝土梁中释放钢筋弯度的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于在起波钢筋混凝土梁中释放钢筋弯度的装置，所述起波钢筋包括至少一段直线段和凸出所述直线段的至少一段凸起段，所述凸起段具有凸起侧和凹口侧，所述装置内限定有隔离腔，所述凸起段容纳在所述隔离腔内以将所述凸起段与所述混凝土间隔开，所述装置的位于所述凹口侧的部分上设有供所述装置随所述凸起段变形且不与所述隔离腔连通的空腔。根据本实用新型的装置，通过将起波钢筋的凸起段容纳在隔离腔内，将凸起段与混凝土间隔开，并在装置上设置随凸起段变形且不与隔离腔连通的空腔，可以将起波钢筋的变形完全释放，并且能够避免钢筋对混凝土产生压力，提高钢筋混凝土梁的承载能力。
【专利说明】
用于在起波钢筋混凝土梁中释放钢筋弯度的装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及土木建筑领域，尤其是涉及一种用于在起波钢筋混凝土梁中释放钢筋弯度的装置。
【背景技术】
[0002]我国是一个地震多发的国家，地震对于人民的生命和财产安全造成了巨大的威胁。通过震后调查分析发现，地震造成的损害绝大多数都是由于房屋的倒塌所引起的。因此，防止或者限制房屋在地震作用下的倒塌是抗震的关键。
[0003]结构工程经过长久以来的发展，在抗震领域发展出了众多的抗震、隔振和消能技术，其中最为基础的便是利用结构构件本身的耗能机制来抵抗地震能量，即在结构的合理位置形成塑性铰，通过塑性铰的转动来耗散地震能量。
[0004]对于钢筋混凝土结构来说，在梁端形成塑性铰是最为合理的耗能机制，因为在柱端只要形成少量的塑性铰结构便会发生倒塌，而在梁端即使形成数量较多的塑性铰，结构也能保持相对安全而不倒塌的状态。这也就是为什么要在结构设计中进行“强柱弱梁”设
i+o
[0005]然而现实情况往往是，由于梁端超配筋、楼板隔墙的加强作用等因素，使得梁端具有比柱端更高的强度，进而导致地震作用下塑性铰常常率先出现在柱端，最后引起结构的倒塌。
【实用新型内容】
[0006]本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的:
[0007]相关技术中，普通的直线型钢筋通过冷加工制成带有波形凸起的“起波钢筋”，钢筋起波部分的变形能力得到增强。在框架梁中配置“起波钢筋”，钢筋起波方向朝向中和轴，在钢筋起波截面，梁有效高度降低，抗弯承载力被削弱。该截面在地震作用下易形成塑性铰，同时由于钢筋的变形能力增强，截面的转动能力得到增强，能够保证塑性铰的安全，以此来达成“强柱弱梁”耗能机制。
[0008]但是，上述配置“起波钢筋”的钢筋混凝土梁在实际应用时遇到一个问题，即钢筋起波处由于直接被混凝土包围，导致其在受拉时无法完全被拉直，其变形能力得不到充分发挥；同时，钢筋会对波形凸起内部的混凝土产生压力，使其从梁上崩出，导致该截面出现较大的裂缝，影响塑性铰的承载能力。
[0009]有鉴于此，
【申请人】提出了一种新结构的装置，该装置可以与起波钢筋配合使用，不仅可以使其变形能力得到更好的发挥，同时可以减少对混凝土的影响。
[0010]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型提出一种用于在起波钢筋混凝土梁中释放钢筋弯度的装置，该装置不仅可以解决起波钢筋无法完全被拉直的问题，而且能够避免钢筋对波形凸起内部的混凝土产生压力，从而可以提高起波钢筋混凝土梁的承载能力。
[0011]根据本实用新型实施例的用于在起波钢筋混凝土梁中释放钢筋弯度的装置，所述起波钢筋包括至少一段直线段和凸出所述直线段的至少一段凸起段，所述凸起段具有凸起侧和凹口侧，所述装置内限定有隔离腔，所述凸起段容纳在所述隔离腔内以将所述凸起段与所述混凝土间隔开，所述装置的位于所述凹口侧的部分上设有供所述装置随所述凸起段变形且不与所述隔离腔连通的空腔。
[0012]根据本实用新型实施例的用于在起波钢筋混凝土梁中释放钢筋弯度的装置，通过将起波钢筋的凸起段容纳在隔离腔内，将凸起段与混凝土间隔开，并在装置上设置随凸起段变形且不与隔离腔连通的空腔，可以将起波钢筋的变形完全释放，并且能够避免钢筋对混凝土产生压力，提高钢筋混凝土梁的承载能力。
[0013]根据本实用新型的一些实施例，所述隔离腔的延伸形状与所述凸起段的形状相同。
[0014]可选地，所述空腔形成为封闭腔。
[0015]进一步地，在沿所述凸起段的轴向上，所述空腔的横截面形成为三角形且所述三角形的一个顶角邻近所述凸起段的最高点。
[0016]根据本实用新型的一些实施例，在沿所述凸起段的延伸方向上，所述装置的位于所述凸起侧的部分的两端分别形成为缺角结构。
[0017]根据本实用新型的一些实施例，所述装置包括:盒体，所述盒体的一侧表面上设有隔离槽和凹槽;盖体，所述盖体可活动地盖设在所述盒体上，以将所述隔离槽和所述凹槽分别封闭形成所述隔离槽和所述空腔。
[0018]可选地，所述盒体为一体成型件。
[0019]可选地，所述盒体为聚苯乙烯泡沫盒。
[0020]进一步地，所述隔离槽由加热后的所述凸起段与所述盒体触碰形成。
[0021]进一步地，所述凸起段的加热温度为150-250摄氏度。
[0022 ]可选地，所述盒体与所述盖体采用胶带固定。
【附图说明】
[0023]图1是根据本实用新型实施例的用于在起波钢筋混凝土梁中释放钢筋弯度的装置的爆炸图；
[0024]图2是根据本实用新型实施例的用于在起波钢筋混凝土梁中释放钢筋弯度的装置的结构示意图；
[0025]图3是根据本实用新型实施例的用于在起波钢筋混凝土梁中释放钢筋弯度的装置的装配示意图；
[0026]图4是根据本实用新型实施例的钢筋混凝土梁示意图。
[0027]附图标记:
[0028]1000:起波钢筋混凝土梁；
[0029]100:起波钢筋;200:释放钢筋弯度的装置;300:立柱;400:箍筋；
[0030]101:直线段；102:凸起段；
[0031]1:盒体;2:盖体;11:隔离槽;12:凹槽。
【具体实施方式】
[0032]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0033]下面结合图1-图4对根据本实用新型实施例的用于在起波钢筋混凝土梁中释放钢筋弯度的装置200。
[0034]如图1所示，起波钢筋100可以包括至少一段直线段101和凸出直线段101的至少一段凸起段102，换言之，凸起段102相对于直线段101凸出设置，即凸起段102与直线段101为非共线结构。凸起段102具有凸起侧和凹口侧，可以理解的是，凸起段102相对于直线段101凸出的一侧为凸起侧，与凸起侧相对的一侧为凹口侧。
[0035]该起波钢筋100的凸起段102在受到拉力时会被拉直，因此该起波钢筋100在具有与传统直线型钢筋相同强度的情况下，具有比传统直线型钢筋更好地延伸变形能力，并且，通过控制凸起段102的大小、构造等还可以形成具有不同变形能力的起波钢筋100。
[0036]可选地，如图1所示，两个直线段101之间可以形成有一个凸起段102。或者，两个直线段101之间可以形成有多个凸起段102。当然，凸起段102和直线段101还可以是交错布置的，即起波刚筋按照一个凸起段102、一个直线段101排列而成。需要说明的是，这里关于凸起段102和直线段101的排布方式的描述仅是示意性的，不能理解为是对本实用新型的一种限制。
[0037]如图1和图2所示，根据本实用新型的用于在起波钢筋混凝土梁中释放钢筋弯度的装置200内可以限定有隔离腔，凸起段102可以容纳在该隔离腔内以将凸起段102与混凝土间隔开，避免凸起段102直接被混凝土包围，从而可以将起波钢筋100的变形完全释放。并且，装置200的位于凹口侧的部分上可设有供装置200随凸起段102变形且不与隔离腔连通的空腔。由此，空腔内不会填充上混凝土，当凸起段102在受到拉力时被拉直时，空腔可供装置200的变形，特别是装置200可以从内部发生变形，使装置200可以随着凸起段102—同变形，避免装置200对凸起段102的变形构成干扰，使凸起段102的变形能力可以得到较好的发挥，保证梁中塑性铰的形成及其性能的可靠，同时装置200受破坏程度相对更小，对混凝土层产生的压力更小，防止混凝土从梁上崩出，特别是避免出现钢筋起波处混凝土的脱落，从而可以避免梁上出现较大的裂缝，提高起波钢筋混凝土梁的承载能力。
[0038]根据本实用新型实施例的用于起波钢筋混凝土梁中释放钢筋弯度的装置200，通过将起波钢筋100的凸起段102容纳在隔离腔内，将凸起段102与混凝土间隔开，并在装置200上设置随凸起段102变形且不与隔离腔连通的空腔，可以将起波钢筋100的变形完全释放，并且能够避免钢筋对的混凝土产生压力，提高起波钢筋混凝土梁的承载能力。
[0039]根据本实用新型的一些实施例，如图1和图2所示，隔离腔的延伸形状可与凸起段102的形状相同。换言之，隔离腔的延伸轨迹与凸起段102的延伸轨迹大致相同。由此，可以方便地将凸起段102容纳在隔离腔内，提高装配效率以及装置200与起波钢筋100的配合性。
[0040]可选地，空腔可以形成为封闭腔，由此，空腔可以完全与外部隔离，防止混凝土填入，从而可以更大程度上释放起波钢筋100的变形，提高起波钢筋混凝土梁的承载能力。
[0041]进一步地，如图1和图2所示，在沿凸起段102的轴向上，也就是说，在垂直于凸起段102所在平面的方向上，空腔的横截面可以形成为三角形，并且，三角形的一个顶角可以邻近凸起段102的最高点。这样，不仅加工制造方便，而且在凸起段102被拉直的过程中，三角形的空腔更易于受力发生变形，使装置100对凸起段102变形的影响更小，使凸起段102的变形能够更完全的释放，使得起波钢筋100在地震中能够更好地变形以吸收地震能量，有效防止建筑坍塌。
[0042]在本实用新型的一些实施例中，在沿凸起段102的延伸方向上，装置200的位于凸起侧的部分的两端可分别形成为缺角结构。由此，成型方便、工艺简单，可有效降低成本。缺角结构可以形成为多种，例如，如图2所示，缺角结构的形状可以形成为三角形。此时，装置200可以形成为类似于梯形的结构，方便制造和安装。
[0043]根据本实用新型的一些实施例，如图1和图2所示，用于在起波钢筋100混凝土梁中释放钢筋弯度的装置200可以包括盒体I和盖体2。具体而言，盒体I的一侧表面上可设有隔离槽11和凹槽12，盖体2可活动地盖设在盒体I上，以将隔离槽11和凹槽12分别封闭形成隔离腔和空腔。这样，盒体I和盖体2可以共同限定出隔离腔和空腔，在安装时，只需将起波钢筋100的凸起段102容纳在盒体I上的隔离槽11内，再将盖体2盖设在盒体I上封闭隔离槽11和凹槽12，即可完成装配工作，不仅结构简单，而且安装方便。
[0044]可选地，盒体I可为一体成型件，从而可以方便加工制造，降低成本。
[0045]可选地，盒体I可为聚苯乙烯泡沫盒，由于聚苯乙烯泡沫具有质轻、坚固、吸震、低吸潮、易成型及良好的耐水性、绝热性、价格低等优点，利用聚苯乙烯泡沫制成的盒体I可以保证起波钢筋100能够完全被拉伸，提高带起波钢筋100的混凝土梁的承载能力，并且，聚苯乙烯泡沫还具有抗老化、防腐蚀等特点，从而可以回收利用，节约能源，进一步降低成本。
[0046]进一步地，隔离槽11可由加热后的凸起段102与盒体I碰触形成，即如图1所示，盒体I为具有凹槽12的实体，将凸起段102加热后与盒体I触碰，盒体I内可形成形如凸起段102的隔离槽11。由此，在制造盒体I时只需制造带有凹槽12的实体结构即可，加工方便，便于施工，并且触碰形成的隔离槽11与凸起段102形状配合性好，可以使盒体I与凸起段102之间形成良好的嵌固包裹，避免盒体I脱落。
[0047]可选地，凸起段102的加热温度可为150-250摄氏度。也就是说，将凸起段102加热至150-250摄氏度后与盒体I触碰，即可在盒体I内形成隔离槽11，方便省力。进一步地，凸起段102的加热温度可以是200-250，从而可以加快隔离槽11的形成速度，提高生产效率。例如，在本实用新型的一个具体示例中，可将凸起段102加热至220度后与盒体I触碰，盒体I内即可以形成隔离槽11，并且盒体I与凸起段102之间形成良好的嵌固包裹，提高了稳定性。
[0048]可选地，盒体I与盖体2可以采用胶带固定，例如，盒体I与盖体2之间可以采用胶带捆绑连接，不仅牢固可靠，而且方便装配和施工。
[0049]在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，起波钢筋混凝土梁1000可以包括立柱300、起波钢筋100和用于在起波钢筋混凝土梁中释放钢筋弯度的装置200。其中，立柱300可以是竖向设置的，立柱300同样可以采用钢筋混凝土结构。起波钢筋100可以设在相邻的两个立柱300之间，起波钢筋100可与立柱300正交，起波钢筋100可以包括上下间隔设置的两组，位于上面的一组起波钢筋100的凸起段102向下凸出，位于下面的起波钢筋100的凸起段102向上凸出。并且，如图3所示，在竖向上位于上面一组起波钢筋100的凸起段102与位于下面的一组起波钢筋100的凸起段102可以彼此正对。进一步地，位于上面的一组起波钢筋100的凸起段102向下凸出且位于下面的一组起波钢筋100的凸起段102向上凸出。
[0050]可选地，起波钢筋100的凸起段102可以邻近钢筋混凝土梁在竖向载荷作用下的弯矩最小处，优选地，起波钢筋100的凸起段102可以位于钢筋混凝土梁在竖向载荷作用下的弯矩最小处。
[0051]由此，减小了该凸起段102截面处梁的有效高度，削弱其受弯承载力的同时其受剪承载力保持不变。在日常的荷载作用下，该处弯矩较小而剪力较大，从而能够保证其承载力足够。而在地震荷载作用下，该截面所受的弯矩较大而其截面受弯承载力又较小，因此容易形成塑性铰，进而达成“强柱弱梁”耗能机制。另外，起波钢筋100的凸起段102在地震荷载作用下能够被拉直，具有比一般直线型钢筋更好的延变形能力，因此在该处形成的“塑性铰”具有更好的转动能力。
[0052]进一步地，为了增加起波钢筋100的凸起段102处的强度，还可以在凸起段102处设置加强结构。可选地，加强结构可以为箍筋400。可以理解的是，加强结构不仅可以设置在凸起段102处，还可以设置在起波钢筋100的其他位置。由此，由于起波钢筋100具有优秀的变形能力，该截面在屈服后拥有更好的转动能力，加上配置的加强结构例如箍筋400，使得起波截面的转动能力得到了更好的保障。
[0053]作为优选的实施方式，如图3和图4所示，从立柱300到距离最近的凸起段102处的箍筋400的设置密度大于位于相邻两凸起段102之间的箍筋400的设置密度。换言之，结合图4所示，左侧立柱300到左侧的凸起段102处的箍筋400的设置密度以及右侧立柱300到右侧凸起段102处的箍筋400的设置密度要大于左侧凸起段102和右侧凸起段102之间的箍筋400内的设置密度。由此，起波处截面在屈服后拥有更好的转动能力，加上密集设置的箍筋400，截面的转动能力进一步增强，从而能够充分耗散地震能量，防止建筑坍塌。
[0054]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0055]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0056]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
[0057]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种用于在起波钢筋混凝土梁中释放钢筋弯度的装置，其特征在于，所述起波钢筋包括至少一段直线段和凸出所述直线段的至少一段凸起段，所述凸起段具有凸起侧和凹口侦U，所述装置内限定有隔离腔，所述凸起段容纳在所述隔离腔内以将所述凸起段与所述混凝土间隔开，所述装置的位于所述凹口侧的部分上设有供所述装置随所述凸起段变形且不与所述隔离腔连通的空腔。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述隔离腔的延伸形状与所述凸起段的形状相同。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述空腔形成为封闭腔。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，在沿所述凸起段的轴向上，所述空腔的横截面形成为三角形且所述三角形的一个顶角邻近所述凸起段的最高点。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在沿所述凸起段的延伸方向上，所述装置的位于所述凸起侧的部分的两端分别形成为缺角结构。6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括: 盒体，所述盒体的一侧表面上设有隔离槽和凹槽； 盖体，所述盖体可活动地盖设在所述盒体上，以将所述隔离槽和所述凹槽分别封闭形成所述隔离腔和所述空腔。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述盒体为一体成型件。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述盒体为聚苯乙烯泡沫盒。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述隔离槽由加热后的所述凸起段与所述盒体触碰形成。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述凸起段的加热温度为150-250摄氏度。11.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述盒体与所述盖体采用胶带固定。
【文档编号】E04B1/98GK205444698SQ201620144188
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月25日
【发明人】冯鹏, 强翰霖, 高蒙, 叶列平
【申请人】清华大学