一种抗剪增强型钢筋混凝土梁及其方法转让专利

申请号 : CN202210192352.6

文献号 : CN114412064B

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发明人 : 付李王浩张莉佳尹强圣

申请人 : 江南大学

摘要 :

本发明公开了一种抗剪增强型钢筋混凝土梁及其方法,包括:混凝土体;钢筋骨架,设置在所述混凝土体内,其包括纵筋和包裹约束所述纵筋的若干箍筋,所述纵筋沿所述混凝土体长度方向设置且关于梁轴线平行对称设置;其中,所述梁轴线与所述混凝土梁底之间的混凝土体上设置有若干预设孔洞,所述预设孔洞关于中央横截面对称设置,在中央横截面同一侧的所述预设孔洞的中轴线与中央纵断面的交点在同一条直线上,且所述直线经过所在中央横截面同一侧的集中力加载点。本发明使RC梁受剪承载力和变形能力大幅提升且稳定在高水平。

权利要求 :

1.一种抗剪增强型钢筋混凝土梁,其特征在于:包括:

混凝土体,设置有集中力加载点,所述混凝土体上相对集中力加载点的一面为混凝土梁底,所述集中力加载点所在混凝土体的纵截面为中央纵断面,所述中央纵断面长度方向的中心线为梁轴线,所述集中力加载点对称中心点所在混凝土体的横截面为中央横截面;

钢筋骨架,设置在所述混凝土体内,其包括纵筋和包裹约束所述纵筋的若干箍筋,所述纵筋沿所述混凝土体长度方向设置且关于所述梁轴线平行对称设置;

其中,所述梁轴线与所述混凝土梁底之间的所述混凝土体上设置有若干预设孔洞,所述预设孔洞关于中央横截面对称设置,在中央横截面同一侧的所述预设孔洞的中轴线与中央纵断面的交点在同一条直线上,且所述直线经过所在中央横截面同一侧的集中力加载点,所述直线与梁轴线的夹角为30°‑45°;

所述预设孔洞沿所述直线方向至少有三层,第一层预设孔洞的横截面中心点与梁轴线的距离为0‑50mm,第三层预设孔洞的下沿与靠近混凝土梁底的纵筋的上沿垂直距离为5‑

50mm,第二层预设孔洞的上沿与第一层预设孔洞的下沿在竖直方向距离为20‑200mm;第二层预设孔洞的下沿与第三层预设孔洞的上沿在竖直方向距离为20‑200mm。

2.如权利要求1所述的一种抗剪增强型钢筋混凝土梁,其特征在于:所述预设孔洞在长度方向上关于中央纵断面对称,且所述预设孔洞的长度大于所述混凝土体宽度的五分之二。

3.如权利要求1所述的一种抗剪增强型钢筋混凝土梁,其特征在于:所述预设孔洞的横截面为正方形、圆形或菱形;

当所述预设孔洞的横截面为正方形时,所述正方形的边长为10‑50mm,且正方形的顶面和底面与梁轴线平行;

当所述预设孔洞的横截面为圆形时,所述圆形的直径为10‑50mm;

当所述预设孔洞的横截面为菱形时,所述菱形的长对角线长度为10‑50mm,且长对角线所在直线通过集中力加载点。

4.如权利要求1所述的一种抗剪增强型钢筋混凝土梁,其特征在于:所述纵筋至少有两层,第一层纵筋与第二层纵筋关于梁轴线对称,第一层纵筋靠近集中力加载点设置,第二层纵筋靠近混凝土梁底设置,所述预设孔洞设在梁轴线与第二层纵筋之间。

5.如权利要求1所述的一种抗剪增强型钢筋混凝土梁,其特征在于:所述箍筋关于中央横截面对称且等距分布,相邻两根箍筋的间距为80‑350mm。

6.如权利要求1‑5中任一项所述的一种抗剪增强型钢筋混凝土梁的施工方法,其特征在于:包括以下步骤:按照荷载需求进行钢筋混凝土梁尺寸和配筋设计;

按照设计将纵筋和若干箍筋进行绑扎,得到钢筋骨架;

按照设计搭设混凝土体的模板后,将若干预设孔洞的模具以及钢筋骨架放入模板中的对应位置进行固定;

向模板中浇筑混凝土并抹平;

待混凝土达到可拆模强度后,拆除模板得到带预设孔洞的抗剪增强型钢筋混凝土梁。

7.一种抗剪增强型钢筋混凝土梁的检测方法,其特征在于:对如权利要求1‑5中任一项所述的一种抗剪增强型钢筋混凝土梁的受剪荷载和受剪承载力进行检测,包括以下步骤:采用三点对称加载方式,采用100t级别油压千斤顶在集中力加载点进行加载;

在千斤顶处安装力传感器,其最大量程为50t,用来测定钢筋混凝土梁被施加的荷载值;

采用位移加载控制法,并进行分级加载,荷载每级增加0.5mm,加载速率为0.5mm/min;

随着荷载的增强,直至钢筋混凝土梁集中力加载点附近混凝土被压溃而发生破坏的峰值荷载即为钢筋混凝土梁的受剪承载力。

8.一种抗剪增强型钢筋混凝土梁的检测方法,其特征在于:对如权利要求1‑5中任一项所述的一种抗剪增强型钢筋混凝土梁的梁挠度和变形能力进行检测,包括以下步骤:在钢筋混凝土梁跨中底面中心和支点正上方顶面中心布置竖直方向的位移计,测定跨中挠度值;

记录荷载下降至峰值的85%时的挠度值,即为钢筋混凝土梁的极限变形能力;

其中,使用DIC技术拍摄记录剪跨变形过程。

说明书 :

一种抗剪增强型钢筋混凝土梁及其方法

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑结构技术领域,具体涉及一种抗剪增强型钢筋混凝土梁及其方法。

背景技术

[0002] 钢筋混凝土结构是当今使用最为广泛的结构形式。它主要由梁、柱、板、墙、基础等主要承重构件组成。钢筋混凝土梁(reinforced concrete beam,简称RC梁)是建筑、桥梁等结构的核心承重构件,主要承受弯矩、剪力等荷载形式。其主要特点是,在主要承受弯矩的区段内,沿梁的下部配置纵向受拉力钢筋以承担梁横截面弯矩引起的拉力作用。在弯矩和剪力共同作用的区段内,配置横向箍筋和斜向钢筋,它们和混凝土以及纵向钢筋共同承担剪力。斜向钢筋一般由纵向钢筋弯起,也称为弯起钢筋。RC梁的受剪承载力分为混凝土、箍筋、弯起钢筋的承载力三个部分,并分别进行计算设计。当剪跨比(RC梁有效高度和剪跨长度的比值)大于2.0时,RC梁的斜截面受剪主要有斜拉破坏和剪压破坏2种形式。当配箍率较少时,RC梁受剪破坏呈现脆性显著的斜拉破坏形式,一旦裂缝出现,便很快形成临界斜裂缝,与临界斜裂缝相交的腹筋很快屈服甚至被拉断,承载力急剧下降。当配箍率适当,RC梁受剪破坏呈现脆性的剪压破坏形式,在弯剪区段的受拉区边缘先出现一些竖向裂缝,它们沿竖向延伸一小段长度后,就斜向形成一些斜裂缝,而后又产生一条较宽的临界斜裂缝,临界斜裂缝出现后迅速延伸,使斜截面剪压区的高度缩小,最后导致剪压区的混凝土破坏,使斜截面丧失承载力。两种破坏形态的RC梁受剪承载力不同,剪压破坏时较大,斜拉较小。
[0003] 目前,现有的RC梁在受剪性能方面存在以下问题:虽然采用构造措施,能够防止斜拉破坏,但是对于剪压破坏,RC梁的受剪承载力的变化幅度较大;当剪跨比介于2.0和4.0之间这一常用范围时,接近50%的RC梁受剪承载力的试验结果的上限值可达下限值的2~3倍。
[0004] 上述问题导致:第一,RC梁的受剪承载力难以估测,设计中只能采用试验结果的下包线,即取下限值。这造成在大部分情况下,RC梁的受剪承载力设计趋于保守,浪费了大量的建筑材料,不利于减碳环保的绿色发展。第二,RC梁的受剪承载力的较大变化幅度使其抗震设计十分困难,难以准确估测RC梁的抗震性能安全储备量,既有可能无法满足大震发生时的抗震需求。。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种抗剪增强型钢筋混凝土梁及其方法,使RC梁受剪承载力和变形能力大幅提升且稳定在高水平。
[0006] 为了解决上述技术问题,本发明提供了一种抗剪增强型钢筋混凝土梁,包括:
[0007] 混凝土体,设置有集中力加载点,所述混凝土体上相对集中力加载点的一面为混凝土梁底,所述集中力加载点所在混凝土体的纵截面为中央纵断面,所述中央纵断面长度方向的中心线为梁轴线,所述集中力加载点对称中心点所在混凝土体的横截面为中央横截面;
[0008] 钢筋骨架,设置在所述混凝土体内,其包括纵筋和包裹约束所述纵筋的若干箍筋,所述纵筋沿所述混凝土体长度方向设置且关于所述梁轴线平行对称设置;
[0009] 其中,所述梁轴线与所述混凝土梁底之间的所述混凝土体上设置有若干预设孔洞,所述预设孔洞关于中央横截面对称设置,在中央横截面同一侧的所述预设孔洞的中轴线与中央纵断面的交点在同一条直线上,且所述直线经过所在中央横截面同一侧的集中力加载点。
[0010] 作为本发明的进一步改进,所述直线与梁轴线的夹角为30°‑45°。
[0011] 作为本发明的进一步改进,所述预设孔洞在长度方向上关于中央纵断面对称,且所述预设孔洞的长度大于所述混凝土体宽度的五分之二。
[0012] 作为本发明的进一步改进,所述预设孔洞沿所述直线方向至少有三层,第一层预设孔洞的横截面中心点与梁轴线的距离为0‑50mm,第三层预设孔洞的下沿与靠近混凝土梁底的纵筋的上沿垂直距离为5‑50mm,第二层预设孔洞的上沿与第一层预设孔洞的下沿在竖直方向距离为20‑200mm;第二层预设孔洞的下沿与第三层预设孔洞的上沿在竖直方向距离为20‑200mm。
[0013] 作为本发明的进一步改进,所述预设孔洞的横截面为正方形、圆形或菱形;
[0014] 当所述预设孔洞的横截面为正方形时,所述正方形的边长为10‑50mm,且正方形的顶面和底面与梁轴线平行;
[0015] 当所述预设孔洞的横截面为圆形时,所述圆形的直径为10‑50mm;
[0016] 当所述预设孔洞的横截面为菱形时,所述菱形的长对角线长度为10‑50mm,且长对角线所在直线通过集中力加载点。
[0017] 作为本发明的进一步改进,所述纵筋至少有两层,第一层纵筋与第二层纵筋关于梁轴线对称,第一层纵筋靠近集中力加载点设置,第二层纵筋靠近混凝土梁底设置,所述预设孔洞设在梁轴线与第二层纵筋之间。
[0018] 作为本发明的进一步改进,所述箍筋关于中央横截面对称且等距分布,相邻两根箍筋的间距为80‑350mm。
[0019] 如上所述的一种抗剪增强型钢筋混凝土梁的施工方法,包括以下步骤:
[0020] 按照荷载需求进行钢筋混凝土梁尺寸和配筋设计;
[0021] 按照设计将纵筋和若干箍筋进行绑扎,得到钢筋骨架;
[0022] 按照设计搭设混凝土体的模板后,将若干预设孔洞的模具以及钢筋骨架放入模板中的对应位置进行固定;
[0023] 向模板中浇筑混凝土并抹平;
[0024] 待混凝土达到可拆模强度后,拆除模板得到带预设孔洞的抗剪增强型钢筋混凝土梁。
[0025] 一种抗剪增强型钢筋混凝土梁的检测方法,对如上所述的一种抗剪增强型钢筋混凝土梁的受剪荷载和受剪承载力进行检测,包括以下步骤:
[0026] 采用三点对称加载方式,采用100t级别油压千斤顶在集中力加载点进行加载;
[0027] 在千斤顶处安装力传感器,其最大量程为50t,用来测定钢筋混凝土梁被施加的荷载值;
[0028] 采用位移加载控制法,并进行分级加载,荷载每级增加0.5mm,加载速率为0.5mm/min;
[0029] 随着荷载的增强,直至钢筋混凝土梁集中力加载点附近混凝土被压溃而发生破坏的峰值荷载即为钢筋混凝土梁的受剪承载力。
[0030] 一种抗剪增强型钢筋混凝土梁的检测方法,对如上所述的一种抗剪增强型钢筋混凝土梁的梁挠度和变形能力进行检测,包括以下步骤:
[0031] 在钢筋混凝土梁跨中底面中心和支点正上方顶面中心布置竖直方向的位移计,测定跨中挠度值;
[0032] 记录荷载下降至峰值的85%时的挠度值,即为钢筋混凝土梁的极限变形能力;
[0033] 其中,使用DIC技术拍摄记录剪跨变形过程。
[0034] 本发明的有益效果:本发明的带预设孔洞的抗剪增强型RC梁中的预设孔洞能有效控制临界斜裂缝的路径和走向,极大增强RC梁的受剪承载力和变形能力;
[0035] 本发明的带预设孔洞的抗剪增强型RC梁在剪力弯矩复合作用下,剪跨内临界斜裂缝沿预设孔洞出现后,逐渐向加载点和支点延伸,其受剪承载力不断增强,当加载点附近混凝土达到抗压强度被逐渐压溃后,受剪承载力不再增长。该设计避免了现有RC梁的斜拉破坏模式或脆性特征明显的剪压破坏模式,破坏过程具有较显著的征兆;
[0036] 本发明的带预设孔洞的抗剪增强型RC梁相比于现有RC梁技术,不增加钢筋用量,并减少了混凝土的用量,不需要使用其他价格相对高昂的高强高韧性材料,有利于减碳和环保;
[0037] 本发明的带预设孔洞的抗剪增强型RC梁中的预设孔洞同时可用于管线施工的预留通道,方便了管线施工,减少管线长度和用量;
[0038] 本发明的带预设孔洞的抗剪增强型RC梁可在工厂预制,质量有保证且便于施工,能减少现场施工的工作量以及现场施工产生的建筑垃圾、粉尘和噪音污染,并且本发明的带预设孔洞的抗剪增强型RC梁在施工现场可通过梁端伸出的纵筋与RC柱搭接并现场浇筑成整体以完成梁柱节点的施工;因此,本发明的带预设孔洞的抗剪增强型RC梁符合目前装配式建筑和减碳环保的趋势。

附图说明

[0039] 图1是本发明RC梁包含一个集中力加载点的中央纵断面结构示意图;
[0040] 图2是本发明RC梁包含两个集中力加载点的中央纵断面结构示意图
[0041] 图3是本发明RC梁的中央横截面结构示意图;
[0042] 图4是本发明预设孔洞横截面结构示意图;
[0043] 图5是本发明实施例3RC梁的中央纵断面结构示意图;
[0044] 图6是本发明实施例3RC梁的中央横截面结构示意图;
[0045] 图7是本发明实施例荷载‑挠度曲线图。

具体实施方式

[0046] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0047] 下述实施例中涉及的检测方法如下:
[0048] 受剪荷载和受剪承载力检测方法:
[0049] 对简支RC梁进行受剪承载力试验研究,采用三点对称加载方式,采用100t级别油压千斤顶进行加载,在千斤顶处安装力传感器,其最大量程为50t,用来测定RC梁被施加的荷载值。试验采用位移加载控制法,并进行分级加载,荷载每级增加0.5mm,加载速率为0.5mm/min。随着荷载的增强,加载点正下方RC梁腹区域横截面首先产生受弯裂缝,随后剪跨内产生斜裂缝;临界斜裂缝通过预设孔洞并且两端分别指向加载点和支点,临界斜裂缝不断向两端延伸、宽度变大,最终RC梁由于加载点附近混凝土被压溃而发生破坏。峰值荷载即为RC梁的受剪承载力。
[0050] RC梁挠度和变形能力检测方法:
[0051] 在RC梁跨中底面中心和支点正上方顶面中心布置竖直方向的位移计,测定跨中挠度值,记录荷载下降至峰值的85%时的挠度值,即为RC梁的极限变形能力;使用DIC(数字图像相关)技术拍摄记录剪跨变形过程。
[0052] 实施例1
[0053] 如图1和图3所示,本发明实施例提供了一种抗剪增强型钢筋混凝土梁,包括混凝土体1、混凝土体1内部的若干预设孔洞2以及混凝土体1内部的钢筋骨架3;若干预设孔洞2至少有三层,每层两个,位于RC梁中轴线(梁轴线13)以下,从上至下为第一孔洞4,第二孔洞5和第三孔洞6;所述钢筋骨架3包括纵筋7以及包若干箍筋8;所述纵筋7至少有两层,从上至下,第一层纵筋9,第二层纵筋10。
[0054] 其中,预设孔洞2关于两个平面对称,不同预设孔洞2关于RC梁的集中力加载点14对称中心点所在横截面对称,此横截面为中央横截面11;同一预设孔洞2关于RC梁集中力加载点14所在纵断面对称,此纵断面为中央纵断面12。第一孔洞4、第二孔洞5和第三孔洞6的中轴线与中央纵断面12的交点在一条斜直线上,且该斜直线通过集中力加载点14;该斜直线与梁轴线13的夹角为30~45°。进一步地,如图2所示,集中力加载点14为2个,对称分布在中央横截面11两侧,同一侧的第一孔洞4、第二孔洞5和第三孔洞6的中轴线与中央纵断面12的交点在一条斜直线上,该斜直线通过所在同一侧的集中力加载点14,两个加载点之间为只受弯矩、不受剪力的区间。
[0055] 进一步地,若干预设孔洞2沿RC梁宽方向的总长度大于梁宽度的五分之二。
[0056] 进一步地,如图4所示,预设孔洞2的横截面可以是正方形,其特征尺寸或边长为10~50mm,且正方形的顶面和底面与梁轴线平行。
[0057] 进一步地,如图4所示,预设孔洞2的横截面可以是圆形,其特征尺寸或直径为10~50mm。
[0058] 进一步地,如图4所示,预设孔洞2的横截面可以是菱形,其特征尺寸(长对角线长度)为10~50mm,且长对角线所在直线通过集中力加载点。
[0059] 进一步地,第一孔洞4的横截面中心点位于RC梁轴线13以下0~50mm;第三孔洞6的最下缘位于第二层纵筋10的最上缘以上5~50mm;第二孔洞5的最上缘与第一孔洞4的最下缘在竖直方向距离为20~200mm;第二孔洞5的最下缘与第三孔洞6的最上缘在竖直方向距离为20~200mm。预设孔洞2的特征尺寸之和小于梁轴线至第二层纵筋10的最上缘的距离。
[0060] 进一步地,相邻两根箍筋8的间距为80~350mm。
[0061] 实施例2
[0062] 本实施例提供一种带预设孔洞的抗剪增强型RC梁的施工方法,具体步骤如下:
[0063] (1)搭设混凝土的模板后,将预设孔洞2的条形空心模具放入混凝土模板的既定位置并进行固定。
[0064] (2)将纵筋7和若干箍筋8进行绑扎,得到钢筋骨架3;钢筋骨架3放入混凝土模板中的既定位置。
[0065] (3)向RC梁模板中浇筑混凝土并振捣均匀、抹平表面;待混凝土达到可拆模强度后,拆除模板并进行养护可得带预设孔洞的抗剪增强型RC梁。
[0066] 所述方法为根据不同荷载需求、不同剪跨比条件进行设计;按照设计将纵筋7和若干箍筋8进行绑扎,得到钢筋骨架3;按照设计搭设混凝土的模板后,将若干预设孔洞2的模具以及钢筋骨架3放入模板中的既定位置(即如实施例1所述位置);按照设计向模板中浇筑混凝土并抹平,待混凝土达到可拆模强度后,拆除模板得到带预设孔洞的抗剪增强型RC梁。
[0067] 实施例3
[0068] 如图5和图6所示,本实施例提供一种带预设孔洞的抗剪增强型RC梁:带预设孔洞的抗剪增强型RC梁的总长度为1800mm,横截面尺寸为100mm(宽)╳240mm(高),剪跨长度为750mm,剪跨比为3.0;浇筑RC梁所用的混凝土材料为普通C40级混凝土,钢筋骨架中的平直纵筋有两层,从上至下,两根受压纵筋为第一层纵筋9,其强度等级为HRB300、公称直径为
6mm;两根受拉纵筋为第二层纵筋10,其强度等级为HRB500、公称直径为16mm(第二层纵筋10的配筋率为1.90%);平直纵筋7的混凝土保护层厚度为20mm;支点15外的箍筋8强度等级为HRB300,直径为6mm;剪跨内不配置箍筋;钢筋和混凝土材料的力学性能如表1所示。
[0069] 表1:
[0070]
[0071] 若干预设孔洞2共有六个,沿RC梁宽度方向的长度为100mm(贯穿RC梁横截面);若干预设孔洞2为正方形截面,边长为9mm。
[0072] 如图5所示,第一孔洞4的截面中心点距离梁的中央横截面163mm,距离梁底面120mm;第二孔洞5的截面中心点距离梁的中央横截面210mm,距离梁底面87mm;第三孔洞6的截面中心点距离梁的中央横截面257mm,距离梁底面54mm,三个孔洞的截面中心连线与RC梁轴线的夹角为35度。根据上述受剪承载力以及变形能力的检测方法测定RC梁的受剪承载力和变形能力,检测结果为:受剪承载力可达109.36kN、极限变形能力可达7.19mm,如图7所示。
[0073] 实施例4
[0074] 本实施例提供一种带预设孔洞的抗剪增强型RC梁在实施例3的基础上,将预设的三个孔洞的长度改为60mm(即孔洞预埋于RC梁内部),浇筑得到一种带预设孔洞的抗剪增强型RC梁。
[0075] 根据上述检测方法测定RC梁的受剪承载力和极限变形能力,检测结果为:受剪承载力可达119.7kN、极限变形能力可达8.2mm。
[0076] 对比例1:对比例在实施例3的基础上,去除三个孔洞,浇筑得到一种现有的传统RC梁。
[0077] 根据上述检测方法测定RC梁的受剪承载力和极限变形能力,检测结果为:受剪承载力可达75.3kN、极限变形能力可达4.1mm。
[0078] 从实施例3和对比例1可以看出,实施例1‑3的抗剪增强型RC梁的受剪承载力和极限变形能力均有较明显的提升(受剪承载力提升45%、极限变形能力提升75%);从实施例4和对比例1可以看出,实施例4的抗剪增强型RC梁的受剪承载力和极限变形能力均有较明显的提升(受剪承载力提升60%、极限变形能力提升100%,证明实施例1‑4的抗剪增强型RC梁的抗剪性能较强。
[0079] 实施例5
[0080] 本实施例提供一种带预设孔洞的抗剪增强型RC梁在实施例3的基础上,将RC梁的剪跨长度改为650mm,则RC梁剪跨比变为2.59,总长度变为1600mm;第一孔洞4的截面中心点距离梁的中央横截面改为120mm,距离梁底面改为120mm;第二孔洞5的截面中心点距离梁的中央横截面改为160mm,距离梁底面改为87mm;第三孔洞6的截面中心点距离梁的中央横截面改为200mm,距离梁底面改为54mm,三个孔洞的截面中心连线与RC梁轴线的夹角变为45度。
[0081] 根据上述受剪承载力和极限变形能力的检测方法测定RC梁的受剪承载力和极限变形能力,检测结果为:受剪承载力可达160.4kN、极限变形能力可达7.2mm。
[0082] 实施例6
[0083] 本实施例提供一种带预设孔洞的抗剪增强型RC梁在实施例5的基础上,将预设的三个孔洞沿梁宽度方向的长度改为60mm(即孔洞预埋于RC梁内部),浇筑得到一种带预设孔洞的抗剪增强型RC梁。
[0084] 根据上述检测方法测定RC梁的受剪承载力和极限变形能力,检测结果为:受剪承载力可达162.3kN、极限变形能力可达8.05mm。
[0085] 对比例2:对比例在实施例5的基础上,去除三个孔洞,(浇筑得到一种现有的传统RC梁。
[0086] 根据上述检测方法测定RC梁的受剪承载力和极限变形能力,检测结果为:受剪承载力可达95.7kN、极限变形能力可达3.9mm。
[0087] 从实施例5和对比例2可以看出,实施例5的抗剪增强型RC梁的受剪承载力和极限变形能力均有较明显的提升(受剪承载力提升68%、极限变形能力提升85%);从实施例6和对比例2可以看出,实施例6的抗剪增强型RC梁的受剪承载力和极限变形能力均有较明显的提升(受剪承载力提升69.6%、极限变形能力提升106.4%,证明实施例5‑6的抗剪增强型RC梁的抗剪性能较强。
[0088] 实施例7
[0089] 本实施例提供一种带预设孔洞的抗剪增强型RC梁在在实施例3的基础上,将RC梁的剪跨长度改为750mm,则RC梁剪跨比变为3.56,总长度变为2000mm;第一孔洞4的截面中心点距离梁的中央横截面改为208mm,距离梁底面改为120mm;第二孔洞5的截面中心点距离梁的中央横截面改为265mm,距离梁底面改为87mm;第三孔洞6的截面中心点距离梁的中央横截面改为322mm,距离梁底面改为54mm,三个孔洞的截面中心连线与RC梁轴线的夹角变为30度。
[0090] 根据上述受剪承载力和极限变形能力的检测方法测定RC梁的受剪承载力和极限变形能力,检测结果为:受剪承载力可达88.7kN、极限变形能力可达8.7mm。
[0091] 实施例8
[0092] 本实施例提供一种带预设孔洞的抗剪增强型RC梁在实施例7的基础上,将预设的三个孔洞沿梁宽度方向的长度改为60mm(即孔洞预埋于RC梁内部),浇筑得到一种带预设孔洞的抗剪增强型RC梁。
[0093] 根据上述检测方法测定RC梁的受剪承载力和极限变形能力,检测结果为:受剪承载力可达64.9kN、极限变形能力可达7.2mm。
[0094] 对比例3:对比例在实施例7的基础上,去除三个孔洞,浇筑得到一种现有的传统RC梁。
[0095] 根据上述检测方法测定RC梁的受剪承载力和极限变形能力,检测结果为:受剪承载力可达54.4kN、极限变形能力可达4.2mm。
[0096] 从实施例7和对比例3可以看出,实施例7的抗剪增强型RC梁的受剪承载力和极限变形能力均有较明显的提升(受剪承载力提升63%、极限变形能力提升107%);从实施例8和对比例3可以看出,实施例8的抗剪增强型RC梁的受剪承载力和极限变形能力均有较明显的提升(受剪承载力提升19.3%、极限变形能力提升71.4%),证明实施例7‑8的抗剪增强型RC梁的抗剪性能较强。
[0097] 实施例9
[0098] 本实施例提供一种带预设孔洞的抗剪增强型RC梁在实施例3的基础上,按照最小配箍率要求,为RC梁的剪跨配置单肢箍筋,箍筋强度等级为HRB300,直径为6mm,箍筋间距为150mm;之后浇筑得到一种带预设孔洞的抗剪增强型RC梁。
[0099] 根据上述检测方法测定RC梁的受剪承载力和极限变形能力,检测结果为:受剪承载力可达126.2kN、极限变形能力可达8.25mm。
[0100] 对比例4:对比例在实施例9的基础上,去除三个孔洞,浇筑得到一种现有的传统RC梁。
[0101] 根据上述检测方法测定RC梁的受剪承载力和极限变形能力,检测结果为:受剪承载力可达112.2kN、极限变形能力可达6.6mm。
[0102] 从实施例9和对比例4可以看出,实施例9的抗剪增强型RC梁的受剪承载力和极限变形能力均有较明显的提升(受剪承载力提升12.5%、极限变形能力提升25%,证明实施例9的抗剪增强型RC梁的抗剪性能较强。
[0103] 相比于对比例1、2、3、4的现有传统RC梁,实施例1‑4、5‑6、7‑8、9的抗剪增强型RC梁的受剪承载力和极限变形能力均有非常明显的提升,具有极大的应用前景。
[0104] 本发明在不增加现有RC梁的钢筋用量,不改变现有RC梁的尺寸设计的情况下,通过合理预设孔洞的施工方法,设计出受剪承载力和变形能力大幅度提升并且稳定在高水平的抗剪增强型RC梁。
[0105] 以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。