一种防板柱结构连续倒塌的结构的制作方法

本实用新型涉及防止板柱结构节点的穿透破坏及连续倒塌的技术，特别涉及一种对角穿柱受力钢筋。

背景技术：

钢筋混凝土板柱结构通常是指由楼板和柱子构成的结构，与通常的框架结构不同，板柱结构的特点是楼板下没有梁，具有结构体系简单、传力路径简洁等优点，因此，空间具有层间高度低，施工速度快，便于分隔房间等优点，适用于地下车库、立体车库、多层厂房、公共建筑。近年来，随着技术的发展，出现了板柱-剪力墙结构、板柱-核心筒结构等新型混合板柱结构，大量应用于高层居民住宅、车库等建筑。

由于板的设计厚度有限，且楼板没有梁的支撑，柱节点处只有板与柱的连接，导致板柱节点处内力大，受力状态复杂，成为结构的薄弱环节。2010年7月8日，加拿大安大略的一个双层车库，一个小型吊车误入停车场，导致其中一个板柱节点穿透破坏，进而引起其余五个节点穿透破坏，形成连续倒塌。2014年11月17日，山东省济南市长清区一地下车库在地下室回填土过程中，由于回填土堆积过多，超过了车库顶层楼板的承载能力，导致了柱子发生穿透破坏，最后形成大面积连续倒塌。

技术实现要素：

板柱结构中板的跨度都比较大，板上荷载最后都要传递给柱子，因此，板柱节点处内力很大，且受力状态复杂，是板柱结构中的薄弱环节。节点发生冲切破坏前，柱子和楼板之间的作用力主要是弯矩和剪力，节点发生冲切破坏后，会存在短暂的过渡阶段，穿过破坏锥面的钢筋会产生一定的销栓作用，随着钢筋的拉伸阶段，柱子与楼板之间的作用力主要是钢筋的拉力，楼板会“悬挂”在柱头上，节点存在“冲切破坏后参与承载力”。如果钢筋因为承载力不足而拉断或者从钢筋中拔出，柱子彻底失去对楼板的支撑作用时，柱子会穿过楼板而使楼板在重力作用下向下塌落。板柱节点发生穿透破坏以后，相邻节点处内力会明显增大，进而可能发生冲切破坏和穿透破坏，从而引发板柱结构横向连续倒塌。对于多层板柱结构，发生横向连续倒塌的楼板会塌落到下一层的楼板上，导致下层楼板与柱子之间节点处内力增大，进而发生纵向连续倒塌。为了预防板柱结构的横向或纵向连续破坏，本实用新型专利提供一种防板柱结构连续倒塌的结构，目的是即使在柱子与板发生穿透破坏后，所配钢筋也能承受住被穿透的板，不能立即发生横向连续倒塌，提高整个结构的延性，以达到防灾的目的。

在没有增设对角穿柱钢筋之前，一个柱子通过上部及下部的受力穿柱钢筋将板上荷载传递周围的四根柱子，假设与之正对的四根分担力为N1，其他对角的柱子分担的力为N2，则N1、N2之间的关系为对比板柱结构没有增设对角穿柱钢筋之前，正对的四根柱子所力应为如此看来，柱子减少了则柱子承受荷载减少百分率为

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：防止板柱结构发生连续倒塌的结构设计有2个要点，其一是首先为结构提供备用的荷载传递路径；其二是局部破坏周围结构有足够富余度支撑新路径传递荷载。根据这两个要点提出三个技术方案：其一是在板中增加对角穿柱钢筋,对比原来，当柱子与板发生冲切破坏时，板上的荷载会通过对角钢筋传递给周围更多的柱子，不再仅是周围的四根，这样板即使被穿透也不至于立即发生横向倒塌。第二种则是在柱子附近用钢筋将斜向钢筋和板中其他的受力钢筋箍住(或是焊接)形成环形钢筋笼。此环形钢筋目的就是将柱子周围钢筋约束住，有利于柱子穿透板之后，板上荷载更加均匀稳定的传递给周围柱子；第三种则是考虑到板柱结构的板本身厚度有限，若再增添对角钢筋，支座处势必会出现钢筋密集的现象，为解决这个技术问题，可以使斜向钢筋不穿过柱子，利用上述的环形钢筋与之焊接形成连续的钢筋网，以此来达到防止板柱结构连续破坏的问题。(图形可以参考附图)其中，在板与柱子交接处，对角穿柱钢筋可以利用弯起式配筋方法，即对角穿柱钢筋向楼板上方弯起，弯起角度45°，这样既提高了钢筋的利用率，也可预防板柱结构的冲切破坏。具体技术方案如下：

一种防板柱结构连续倒塌的结构，在楼板的中性轴偏向上位置设置对角穿柱钢筋，在板柱结合处，楼板中相邻的穿柱钢筋连接成一体；对角穿柱钢筋和板中其他的受力钢筋形成环形钢筋笼；对角穿柱钢筋不穿过柱子，利用所述的环形钢筋笼焊接形成连续的钢筋网；在板与柱子交接处，对角穿柱钢筋向上楼板上方弯起，弯起角度45度。

本实用新型的有益效果是:通过对板柱结构中柱增加斜向穿柱钢筋的技术，达到预防板柱结构发生冲切破坏后继续发生横向或是纵向连续倒塌的目的，使结构的抗火，抗震等防灾能力得到显著提高，此种方法经济可行，技术简单，易于掌握，便于施工，可广泛用于地下车库等板柱结构防灾加固处理中。有效改善国内外板柱结构抵抗连续倒塌破坏能力不足的现状，使板柱结构及其混合结构的安全状况与与稳定发展的城市经济相协调。

附图说明：

附图1是：对角穿柱钢筋方案一剖面图；

附图2是；对角穿柱钢筋方案二剖面图；

附图3是；对角穿柱钢筋方案三剖面图；

附图4是；对角穿柱钢筋在支座处剖面详图；

图中，1为对角穿柱钢筋，2为分布钢筋，3为环形钢筋笼，4为柱，5为楼板。

具体实施方式：

1.板内分布钢筋除注明外见下表：

2.板跨中长向钢筋置于短向钢筋之上；支座处长向负筋置于短向负筋之下。楼板浇筑前应设置足够的支铁、垫块，以确保板内钢筋位置的准确。

3.板的钢筋网绑扎与基础相同，双向板钢筋交叉点应满绑。应注意板上部的负钢筋(面加筋)要防止被踩下

4.纵向受力钢筋出现双层或多层排列时，两排钢筋之间应垫以直径15mm的短钢筋，如纵向钢筋直径大于25mm时，短钢筋直径规格与纵向钢筋相同规格。

5.本实用新型提到的斜向穿柱钢筋施工时注意应在板中性轴偏向上布置(板中性轴理论上不受力，若钢筋布置在中性轴上，则起不到实质作用)。

6.本实用新型提到的环形钢筋施工方案如下：

(1)首先，相邻的对角穿柱钢筋用φ12HRB335钢筋绑在一起，形成不连续的环形箍筋；

(2)用相同规格的钢筋再将已经绑好的相邻钢筋绑在一起，形成连续的环形箍筋；

(3)对角穿柱钢筋在支座处可做成弯起钢筋，弯起角度a为45度。