钢筋混凝土框架结构梁柱节点区钢筋骨架安装改进方法

专利名称：钢筋混凝土框架结构梁柱节点区钢筋骨架安装改进方法
技术领域：
属土木工程领域钢筋混凝土框架结构的建筑物和构筑物，针对工程抗震重要部位 (梁柱节点)的钢筋骨架安装方法进行反复研究、总结发明出此方法。
背景技术：
近年来，已发生多次破坏性较强的地震，给人类的生命和财产造成了巨大的损失。 人们对工程防震、抗震意识不断加强。建筑物从规划设计开始采取了一系列抗震措施(如减震、抗震措施等)，钢筋混凝土框架结构设计现已形成比较成熟的防震、抗震设计理念如 强节点弱构件，强柱弱梁，强剪弱弯等等。框架结构梁、柱节点处柱箍筋加密设置就是强节点设计的具体措施之一，建筑抗震设计规范GB50011附录D中也有专门对梁、柱节点处核心区抗震验算的具体要求，这对整体结构的抗震性能来说非常重要。作为工程实施的施工环节，目前主要采用柱、梁、板构件一起支模，梁柱节点处的柱箍筋安装普遍存在一些问题，如节点处柱箍筋安装绑扎操作困难，造成柱箍筋安装绑扎质量差、箍筋间距不规范、箍筋数量少或无箍筋，不符合上述建筑抗震设计要求，这些问题造成的危害可以从震后工程的损害图片看出(如图1、图2)，整个结构在梁柱节点处发生脆性破坏，导致结构提前进入破坏状态，造成失稳坍塌。分析其原因是梁柱节点受反复地震力后，由于柱箍筋没能按设计要求约束柱纵筋和节点核心区砼，柱纵筋很快被压曲脱离节点核心混凝土，造成节点核心区砼在没有钢筋骨架(柱纵筋、箍筋)的约束情况下提前进入破坏状态，使柱子发生坍塌，给人们的生命和财产造成巨大损失。之所以会出现这类问题，除了施工人员操作不规范，意识不到，不重视外，更重要的原因是节点处柱箍筋安装复杂，操作难度大，传统安装方法很难满足设计要求，达到设计抗震效果。传统的梁、柱节点处钢筋骨架安装方法是现场梁柱板构件的模板支设完毕后， 先在柱纵向筋(插筋)上绑扎柱箍筋，再在梁模板槽的正上方放一木方，梁纵筋穿过柱纵向筋及柱箍筋(当梁纵筋多排或带弯拐时此操作非常困难和费时)，并放置在柱箍筋，进行梁钢筋绑扎，完毕后，将柱箍筋与柱纵筋绑扎点松开，在起吊设备协助下，抽出梁纵筋下木方， 使梁钢筋骨架(连同已松开的柱箍筋)沿柱纵筋下滑入梁模板槽内，这时的柱箍筋已严重移位和变形，而此时框架柱、梁的模板已经支设完毕，随梁钢筋骨架卧入模板内的柱箍筋间距很难调整，给操作带来很大难度，造成节点处柱箍筋重叠，间距不规范，位置不准确，不能发挥其应有的作用，给实际工程质量带来很大隐患，达不到结构抗震设计要求。可见传统安装方法存在很多问题，急需对其改进，因此我们通过反复研究、总结改进，得到本发明，应用效果明显。

发明内容
如图3，图4，本项发明的目的是消除上述传统安装操作方法带来的诸多问题，既能保证梁、柱节点处钢筋骨架安装质量又方便各工序之间的穿插操作，大大降低工人劳动强度、提高生产效率、缩短工期。这一目的可以通过以下措施及操作来实现在梁模板槽正上方搭设梁纵筋支架(可用Φ48架管搭设)，梁的纵向钢筋穿插在柱纵筋中，核芯区柱箍筋放在柱纵筋位置、梁上下纵筋之间(根据梁纵向钢筋和柱箍筋的空间位置由下至上依次摆好梁纵向钢筋和节点核芯区柱箍筋)；梁的纵向钢筋通过与梁的箍筋绑扎固定，形成梁钢筋骨架，柱箍筋通过与“箍筋限位模杆”绑扎固定，形成不与柱纵筋绑扎的“柱箍筋笼”， 合起来形成了在梁模板槽和柱、梁节点区正上方临时放置的梁、柱节点区钢筋骨架(包括梁纵向钢筋、柱纵向钢筋、柱箍筋及限制箍筋位置的箍筋限位模杆)；经钢筋隐蔽验收合格后，将梁钢筋骨架同柱箍筋笼整体沿柱纵筋下滑落入梁模板槽及梁、柱节点核芯区模板内， 实现梁、柱节点区钢筋骨架的最终位置。由于箍筋限位模杆的固定作用，确保整体钢筋骨架下滑过程中柱箍筋位置、间距正确不位移，符合规范要求，无需进行二次调整，限位效果良好。


图1 地震后框架结构在梁、柱节点处发生脆性破坏实例照片图2 梁、柱节点震害放大照片，证明核芯区内少或无柱箍筋产生脆性破坏图3 梁柱节点区钢筋骨架绑扎操作示意图，A图为节点平面图，B图为钢筋骨架安装过程示意4 利用箍筋限位模杆绑扎柱箍筋笼示意图，A图为最终形成的柱箍筋笼示意图 B图为箍筋限位模杆构造示意5 箍筋限位模杆制作示意图A图示制作限位模杆的理石和水泥砂浆模具 B图示理石模具中放入限位模杆的短钢筋段IlC图示理石模具中放钢筋头5在短钢筋段11 上D图示把钢筋头5和短钢筋段11焊接形成限位模杆图6 梁柱节点钢筋骨架就位效果图；A图、B图示梁、柱节点区钢筋骨架在梁模板槽上方绑扎完毕示意图；C图、D图示梁、柱节点区钢筋骨架沿柱纵筋下滑就位后示意图。
具体实施例方式1.制作柱箍筋限位模杆，构造如图4中B图。限位模杆上的钢筋头5长度等于梁柱节点核心区处较大梁截面高度，短钢筋段11直径为柱箍筋直径，长度13为2 3cm，一对短钢筋段11间距12为柱箍筋直径，两对之间的距离14为柱箍筋间距；模杆的制作材料为工地钢筋下脚料，可采用Φ8、Φ10钢筋即可。具体实施如下①首先利用现场钢筋加工车间一角用水泥砂浆(内配钢丝网)预制限位模杆制作的模具板(详图5中A图)或用粘贴碳纤维加固的石材板加工成限位模杆的模具(如图5中A图)。注意模具上应通过压制 (水泥未终凝前用短钢筋段11压入砂浆)形成放置钢筋段11的模槽或用理石据在石材板上切割出放置钢筋段11的模槽，模槽尺寸及位置应满足尺寸12、13、14要求。②将短钢筋段 11放入模具的模槽内(如图5中B图)，再放置钢筋头5在钢筋段11上(如图5中C图) 并点焊固定5与11形成限位模杆(如图5中D图)，最后取出备用。2.梁柱节点区钢筋骨架绑扎安装顺序流程，如图3所示，以钢筋砼梁的模板8和砼板的模板7及柱的模板10作为安装操作平台，用钢管9搭设临时支架把梁的钢筋骨架及柱箍筋笼架在梁模板槽和柱核芯区正上方进行绑扎操作，梁、柱节点区钢筋骨架绑扎完毕经验收后，此钢筋骨架沿柱纵筋整体下滑就位。具体实施如下①首先将梁的下层纵筋4穿过柱核芯区柱纵筋1放置在钢管9上；②然后根据计算确定核芯区柱箍筋2的个数及位置， 并套在柱纵筋1上，同时放在梁底部纵筋4的上面(此时并不绑扎固定)，根据梁纵向钢筋和柱箍筋的空间位置由下至上依次摆好梁纵向钢筋和节点核芯区柱箍筋；③然后把梁的上层纵向钢筋3放置在临时钢管支架上，通过梁的箍筋6与梁纵筋3、4绑扎形成梁钢筋骨架； ④然后把套在柱纵向钢筋1上位于梁最上层和最下层纵向钢筋3、4之间的柱箍筋2与箍筋限位模杆绑扎固定形成如图4中A图所示的核芯区柱箍筋笼。至此，梁柱节点核芯区钢筋骨架绑扎完毕，效果如图6中A图、B图所示；⑤最后把梁钢筋骨架和柱箍筋笼沿柱纵筋整体下滑(可采取逐步松开Φ48钢管支架上的扣件)落入梁模板槽和柱核心区内，至此完成梁、柱节点核芯区钢筋骨架的安装就位施工，效果如图6中的C图、D图所示。
权利要求
1.本发明涉及的技术特征是在梁模板槽正上方搭设梁纵筋支架(可用Φ48架管搭设)，梁的纵向钢筋穿插在柱纵筋中，核芯区柱箍筋放在柱纵筋位置、梁上下纵筋之间(根据梁纵向钢筋和柱箍筋的空间位置由下至上依次摆好梁纵向钢筋和节点核芯区柱箍筋)； 梁的纵向钢筋通过与梁的箍筋绑扎固定，形成梁钢筋骨架，柱箍筋通过与“箍筋限位模杆” 绑扎固定，形成不与柱纵筋绑扎的“柱箍筋笼”，合起来形成了在梁模板槽和柱、梁节点区正上方临时放置的梁、柱节点区钢筋骨架(包括梁纵向钢筋、柱纵向钢筋、柱箍筋及限制箍筋位置的箍筋限位模杆)；经钢筋隐蔽验收合格后，将梁钢筋骨架同柱箍筋笼整体沿柱纵筋下滑落入梁模板槽及梁、柱节点核芯区模板内，实现梁、柱节点区钢筋骨架的最终位置。 本发明请求保护的范围钢筋混凝土框架结构梁柱节点区钢筋骨架安装改进方法主要涉及1柱箍筋限位模杆的设计与制作2梁柱节点区钢筋骨架绑扎安装顺序流程。
全文摘要
钢筋混凝土框架结构梁柱节点区钢筋骨架安装改进方法，属土木工程领域钢筋混凝土框架结构的建筑物和构筑物。本项发明目的是消除传统安装方法带来的诸多问题，既能保证梁、柱节点处钢筋骨架安装质量又方便操作详图3，在梁模板槽正上方搭设支架，梁的纵向钢筋穿插在柱纵筋中放在支架上，核芯区柱箍筋放在柱纵筋位置、梁上下纵筋之间；梁的纵向钢筋通过与梁的箍筋绑扎固定，柱箍筋通过与箍筋限位模杆(图4中B)绑扎固定，形成不与柱纵筋绑扎的在梁模板槽和柱、梁节点区正上方临时放置的梁、柱节点区钢筋骨架；最后将梁钢筋骨架同柱箍筋笼整体沿柱纵筋下滑落入梁模板槽及梁、柱节点核芯区内，实现梁、柱节点区钢筋骨架的最终位置，详图6。
文档编号E04B1/58GK102359279SQ20111028101
公开日2012年2月22日 申请日期2011年9月11日 优先权日2011年9月11日
发明者宋瑞杰, 张葆华, 朱明清, 高中勤 申请人:威海建设集团股份有限公司