一种基于UHPC的抗震与抗连续倒塌框架结构的制作方法
本发明涉及建筑结构技术领域,具体为一种基于uhpc的抗震与抗连续倒塌框架结构。
背景技术:
(1)汶川大地震,玉树地震,九寨沟地震等给我国带来了巨大的人员伤亡和财产损失,地震严重危害着社会的和谐发展;在偶然荷载下,结构的局部破坏引起结构的部分或整体倒塌称为结构的连续性倒塌,连续性倒塌同样也严重的危害了人们的安全和社会的安定。所以目前我们迫切的需要能同时满足抗震和抗连续倒塌的结构形式。
(2)在抗连续倒塌设计时,通过增加梁纵筋配筋率来提升结构压拱承载力和悬链线承载力,而过高的配筋率往往带来成本的增加和梁柱节点的施工不便。
(3)超高性能混凝土(uhpc)是一种高性能的水泥基复合材料,具有超高的抗压强度,抗拉强度,优越的粘结性能和耗能能力。但由于成本较高,在结构中整体使用uhpc,往往会带来很高的成本。
技术实现要素:
发明目的:本发明的目的在于提供一种既能满足抗震和抗连续倒塌要求,同时又节省材料的高性能装配式混凝土框架结构。。
技术方案:为实现本发明的目的,本发明所采用的技术方案是:一种基于uhpc的抗震与抗连续倒塌框架结构,包括多个预制混凝土柱1、多个预制混凝土叠合梁2;
所述每个预制混凝土柱1上部和下部设有两个贯穿预制混凝土柱1的预留通道11,预留通道11内的搭接钢筋4与预留通道11固定连接;
所述每个预制混凝土叠合梁2设置有梁底纵筋21和梁箍筋22,梁底纵筋21伸出预制混凝土叠合梁1的部分与搭接钢筋4绑扎连接,连接部分位于后浇uhpc区域6,通过后浇uhpc区域6使得预制混凝土柱1和预制混凝土叠合梁2一体化固定连接;
所述后浇叠合层5位于预制混凝土叠合梁2的上部,梁顶纵筋3穿过后浇叠合层5、后浇uhpc区域6和预留通道11,通过浇筑后浇叠合层5、后浇uhpc区域6和预留通道11完成整体连接。
如图2所示,所述预制混凝土柱1设有预留通道11,以便搭接钢筋4和梁顶纵筋3穿过。
如图3所示,所述预制混凝土叠合梁2的梁端为梯形,梯形区域的长度为15-25倍梁纵筋直径,梁端设有预留孔洞。这样设计是为了施工时方便浇筑uhpc,并且使得后浇uhpc和预制混凝土叠合梁2连接更加紧密。
优选的,所述预留孔洞23位于梁箍筋22间隙之间,长度等于箍筋间距。
优选的,所述预留通道11与后浇叠合层5的横截面尺寸一致,位于预制混凝土柱1上部的预留通道11的顶面与后浇叠合层5的顶面位于同一平面,位于预制混凝土柱1下部的预留通道11的底面与预制混凝土叠合梁2的底面位于同一平面。
优选的,所述梁底纵筋21搭接距离为10-20倍梁底纵筋21直径。
优选的,所述后浇uhpc区域6的长度为20-30倍梁底纵筋21直径,并浇筑uhpc。
优选的,所述后浇叠合层5浇筑普通混凝土,所述的预留通道11浇筑uhpc。
优选的,所述梁顶纵筋3穿过梁箍筋22内部,与梁箍筋22绑扎连接。
有益效果:与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下有益技术效果:
(1)地震时,梁端的uhpc可以耗散大量地震能量。并且梁端使用uhpc可以使得梁上塑性铰远离梁端从而耗散更多的地震能量;在偶然荷载下,预制柱突然失效,由于uhpc优越的抗压性能,梁端受压区的uhpc可以使结构压拱承载力提高,对于梁端受拉区的梁钢筋搭接区域,由于uhpc优秀的抗拉性能和粘结性能,可以使结构悬链线承载力提高。
(2)在梁端区域局部使用uhpc,减少了钢筋搭接长度,在抗连续倒塌设计时,用uhpc代替一部分钢筋的受力,可以减少设计时钢筋用量,使得材料成本降低。
(3)在梁端预留有uhpc后浇区域,方便钢筋绑扎连接,提高梁底纵筋连接性能。
附图说明
图1为本发明的抗震与抗连续倒塌框架结构示意图;
图2为本发明的预制混凝土柱示意图;
图3为本发明的预制混凝土叠合梁示意图;
图4为图1中区域a的三维放大示意图;
图5为图1中区域b的三维放大示意图;
图中:1-预制混凝土柱,11-预留通道,2-预制混凝土叠合梁,21-梁底纵筋,22-梁箍筋,23-预留孔洞,3-梁顶纵筋,4-搭接钢筋,5-后浇叠合层,6-后浇uhpc区域。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明:
本发明提出一种基于uhpc的抗震与抗连续倒塌框架结构,该结构包括多个预制混凝土柱1、多个预制混凝土叠合梁2;所述每个预制混凝土柱1上部和下部设有两个贯穿预制混凝土柱的预留通道11,预留通道11内的搭接钢筋4与预留通道11固定连接;所述每个预制混凝土叠合梁2设置有梁底纵筋21和梁箍筋22,梁底纵筋21伸出预制混凝土叠合梁1的部分与搭接钢筋4搭接连接,连接部分位于后浇uhpc区域6,通过后浇uhpc区域6使得预制混凝土柱1和预制混凝土叠合梁2一体化固定连接;后浇叠合层5位于预制混凝土叠合梁2的上部,梁顶纵筋3穿过后浇叠合层5、后浇uhpc区域6和预留通道11,通过浇筑后浇叠合层5、后浇uhpc区域6和预留通道11完成整体连接。
进一步的,所述预制混凝土叠合梁2的梁端为梯形,梯形区域的长度为15-25倍梁纵筋直径,梁端设有预留孔洞23。
进一步的,所述预留通道11与后浇叠合层5的横截面尺寸一致,位于预制混凝土柱1上部的预留通道11的顶面与后浇叠合层5的顶面位于同一平面,位于预制混凝土柱1下部的预留通道11的底面与预制混凝土叠合梁2的底面位于同一平面。
进一步的,所述后浇叠合层5浇筑普通混凝土,所述的预留通道11和后浇uhpc区域6浇筑uhpc。
参阅图1到图5,本发明的施工方法,包括以下步骤:
步骤一:在工厂加工好预制混凝土柱1和预制混凝土叠合梁2;
步骤二:吊装预制混凝土柱1,将搭接钢筋4穿过预留通道11;
步骤三:吊装预制混凝土叠合梁2,将梁底纵筋21与搭接钢筋4进行绑扎,再将梁顶纵筋3伸入预留通道11和梁箍筋22的内部至图1所示位置处,绑扎梁顶部纵筋21和梁箍筋22;
步骤四:现场浇筑后浇叠合层5;
步骤五:现场浇筑预留通道11和后浇uhpc区域6;
步骤六:重复上述步骤一到步骤五完成整体框架的制作。
以上所述仅是本发明的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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