[发明专利]一种高强钢筋自密实钢纤维超高强混凝土转换梁

说明书

技术领域

本发明属于一种建筑结构构件，涉及一种混凝土转换梁。

背景技术

因为建筑功能要求，下部大空间，上部部分竖向构件不能直接连续贯通落地，而通过水平转换结构与下部竖向构件连接。支撑上部的柱或者剪力墙的梁叫转换梁。转换梁相对其它类型转换结构具有传力路径清晰快捷、工作可靠、构造简单的优点。

目前转换梁有以下几种类型：1、钢筋混凝土转换梁；2、型钢混凝土转换梁；3、钢-混凝土组合转换梁。

目前转换梁采用的型钢、纵向受力钢筋和横向受力钢筋屈服强度均低于500兆帕。

目前我国转换梁采用的混凝土强度低于C50，主要是因为箍筋屈服强度低无法对高强、超高强混凝土有效约束。

钢筋混凝土转换梁具有自重大：重达几百吨，支模、浇筑混凝土困难；纵向受力钢筋和横向受力钢筋屈服强度均低于500兆帕，梁内钢筋拥挤，不便于施工；混凝土保护层没有受到有效约束，在往复地震力作用下，梁跨中、梁端弯矩大的地方混凝土保护层容易压溃、脱落，不利于形成塑性铰，不利于转换梁抗震；在剪压破坏时，混凝土保护层是受剪压的混凝土中薄弱环节，没有被有效约束的混凝土保护层容易被压溃，对构件延性不利；由于钢筋和混凝土能共同工作的基础是应变协调，屈服强度超过700兆帕的钢筋在受压屈服时应变达到3500个微应变以上，混凝土受压极限应变为3300个微应变，高强钢筋和混凝土之间产生变形差，产生裂缝，这样屈服强度超过700兆帕的高强钢筋在混凝土破坏时，不能屈服，其屈服强度高的优点未能发挥出来，不便于在工程中推广应用。

型钢混凝土转换梁要同时进行钢结构施工和钢筋混凝土结构施工，施工难度大，与框支柱的节点构造复杂、节点施工困难；型钢、纵向受力钢筋和横向受力钢筋屈服强度均低于500兆帕，造成梁内钢筋拥挤，不便于施工；混凝土保护层没有受到有效约束，在往复地震力作用下，梁跨中、梁端弯矩大的地方混凝土保护层容易压溃，不利于形成塑性铰，不利于转换梁抗震；在剪压破坏时，混凝土保护层是受剪压的混凝土中薄弱环节，没有被有效约束的混凝土保护层容易被压溃，对构件延性不利；由于钢筋和混凝土能共同工作的基础是应变协调，屈服强度超过700兆帕的钢筋在受压屈服时应变达到3500个微应变以上，混凝土受压极限应变为3300个微应变，高强钢筋和混凝土之间产生变形差，产生裂缝，这样屈服强度超过700兆帕的高强钢筋在混凝土破坏时，不能屈服，其屈服强度高的优点未能发挥出来，不便于在工程中推广应用。

钢-混凝土组合转换梁同型钢混凝土转换梁一样属于组合梁类型，与框支柱的连接节点构造复杂、节点施工困难；型钢屈服强度低于500兆帕，型钢自重大；在地震力作用下跨中要受到负向弯矩作用，钢梁翼缘容易压屈；混凝土保护层没有受到有效约束，在往复地震力作用下，梁端、梁跨中弯矩大的地方混凝土保护层容易压溃、不利于转换梁抗震；在剪压破坏时，混凝土保护层是受剪压的混凝土中薄弱环节，没有被有效约束的混凝土保护层容易被压溃，对构件延性不利；由于钢筋和混凝土能共同工作的基础是应变协调，屈服强度超过700兆帕的钢筋在受压屈服时应变达到3500个微应变以上，混凝土受压极限应变为3300个微应变，高强钢筋和混凝土之间产生变形差，产生裂缝，这样屈服强度超过700兆帕的高强钢筋在混凝土破坏时，不能屈服，其屈服强度高的优点未能发挥出来，不便于在工程中推广应用。

发明内容

本发明的目的是克服上述转换梁的缺点，提供一种截面尺寸小、承载力高、刚度大、自重轻、抗裂性能好、施工方便等优点的高强钢筋自密实钢纤维超高强混凝土转换梁。本发明自重轻，承载力高，抗裂性能好，易于施工，与框支柱的节点构造简单、施工方便。

本发明由高强纵向钢筋、高强封闭箍筋、自密实钢纤维超高强混凝土组成。

本发明的目的是通过如下措施达到的：

转换梁的混凝土为自密实钢纤维超高强混凝土，箍筋和纵向钢筋为高强钢筋，箍筋分两种类型，一种是约束纵向钢筋，防止纵向钢筋压曲的箍筋，另外一种是约束包括混凝土保护层在内的整个混凝土的箍筋。

自密实钢纤维超高强混凝土强度大于C100，小于C150，粗骨料最大粒径小于25mm。

高强纵向钢筋选用高强热处理钢筋，屈服强度大于700兆帕，小于800兆帕，最大力下总伸长率大于6.5%；高强箍筋选用高强热处理钢筋，屈服强度大于1100兆帕，最大力下总伸长率大于4%。