采用焊接箍筋的鋼筋混凝土梁斜截面受剪性能試驗(yàn)研究

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1、采用焊接箍筋的鋼筋混凝土梁斜截面受剪性能試驗(yàn)研究勇1,2,田靜1,張紫微1楊（1.西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院，陜西西安710055；2.西部建筑科技大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（籌），陜西西安710055）摘要：焊接箍筋具有節(jié)約鋼材、節(jié)約工時(shí)、方便施工、可工業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)等性能優(yōu)勢(shì)，具有良好應(yīng)用前景．為研究采用焊接箍筋的鋼筋混凝土梁斜截面抗剪性能，分別對(duì)4個(gè)采用焊接箍筋混凝土梁和4個(gè)采用傳統(tǒng)綁扎箍筋混凝土梁試件的受剪性能試驗(yàn)研究．結(jié)合試驗(yàn)研究，考察了焊接箍筋梁和普通綁扎箍筋梁試件裂縫開(kāi)展過(guò)程和梁受剪破壞形態(tài)，分析了各試件抗剪承載能力和箍筋應(yīng)力發(fā)展過(guò)程．試驗(yàn)研究結(jié)果表明在鋼筋混凝土梁中以焊接箍筋替

2、代傳統(tǒng)綁扎箍筋是作為抗剪箍筋是可行的，主要表現(xiàn)在焊接箍筋混凝土梁與普通箍筋混凝土梁的裂縫開(kāi)展、變形發(fā)展和破壞形態(tài)基本相同，并且焊接箍筋混凝土梁的極限抗剪承載力略高于普通箍筋混凝土梁．另外，經(jīng)對(duì)比分析，焊接箍筋混凝土梁斜截面受剪承載能力稍高于現(xiàn)行規(guī)范建議的鋼筋混凝土梁斜截面承載能力計(jì)算公式的計(jì)算結(jié)果．本文研究結(jié)果可為焊接箍筋混凝土梁的后續(xù)研究和工程推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)．關(guān)鍵詞：焊接箍筋；鋼筋混凝土梁；受剪性能；破壞形態(tài)；抗剪承載能力文章編號(hào)：1006-7930(2014)05-0643-08中圖分類(lèi)號(hào)：TU375.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A焊接箍筋是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一種新型箍筋形式，主要構(gòu)造思想為箍筋

3、各肢之間全部采用焊接連接，目前應(yīng)用較廣泛的是閃光對(duì)焊焊接箍筋．筆者近年來(lái)開(kāi)發(fā)研究了一種采用電阻點(diǎn)焊連接的焊接箍筋形式（如圖1）．該新型焊接箍筋全部采用電阻點(diǎn)焊機(jī)進(jìn)行工廠(chǎng)連接，操作簡(jiǎn)單、無(wú)需焊劑，相對(duì)傳統(tǒng)綁扎鋼筋具有良好性能優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）節(jié)約鋼筋用量：由于焊接箍筋無(wú)需彎鉤和重疊，因此，鋼筋用量可大大減??；（2）制作標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量可靠：箍筋焊接一般采用鋼筋切割機(jī)標(biāo)準(zhǔn)切割、專(zhuān)用閃光對(duì)焊機(jī)和電阻點(diǎn)焊機(jī)焊接，箍筋制作尺寸準(zhǔn)確，焊接質(zhì)量統(tǒng)一可靠；（3）現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度快：由于焊接箍筋可以在工廠(chǎng)預(yù)制生產(chǎn)制作，現(xiàn)場(chǎng)工地不用彎制箍筋，大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；（4）混凝土澆筑容易：由于焊接箍筋沒(méi)有彎鉤

4、，不會(huì)卡振動(dòng)棒，還可以避免綁扎箍筋在鋼筋密集區(qū)對(duì)混凝土澆筑的阻礙影響．總體而言，箍筋焊接技術(shù)在采用工廠(chǎng)機(jī)械化焊接加工工藝后，具有制作準(zhǔn)確、施工方便、節(jié)約成本和節(jié)約工時(shí)等顯著性能優(yōu)勢(shì)，具有顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益．在鋼筋混凝土梁中，箍筋主要承受剪力，直接影響梁斜截面的抗剪承載能力[3-12]．為促進(jìn)該新型焊接箍筋的推廣應(yīng)用，項(xiàng)目組開(kāi)展了4組8個(gè)試件的焊接箍筋混凝土梁與普通綁扎箍筋混凝土梁的受剪性能的對(duì)比試驗(yàn)研究，對(duì)焊接箍筋混凝土梁和傳統(tǒng)綁扎箍筋混凝土梁受剪性能進(jìn)行比較研究，可為進(jìn)一步建立焊接箍筋混凝土梁受剪性能設(shè)計(jì)方法提供依據(jù)．圖1焊接箍筋構(gòu)造示意圖Fig.1Weldingstirrup1試驗(yàn)

5、方案1.1試件設(shè)計(jì)圖2試驗(yàn)所采用焊接箍筋照片F(xiàn)ig.2Weldingstirrupsphotos本次試驗(yàn)共設(shè)計(jì)了8個(gè)鋼筋混凝土矩形截面梁試件，試件截面尺寸200x450mm，跨度為2000mm，梁收稿日期：2013-12-02修改稿日期：2014-10-13基金項(xiàng)目：西安市科技計(jì)劃項(xiàng)目．作者簡(jiǎn)介：楊勇（1976-），男，教授，博士，博導(dǎo)，主要從事鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土方向的研究教學(xué)工作.E-mail:Yyhhp2004@163.com）研究區(qū)段研究區(qū)段研究區(qū)段研究區(qū)段2163168@1008@1506256252000(2400)2000(2400)雙肢箍筋三肢箍筋21631621

6、63168@1008@1508@1008@1503253253253253253@25325325普通雙肢箍筋普通三肢箍筋焊接雙肢箍筋焊接三肢箍筋644第46卷西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）底部配6根直徑25的縱筋，采用雙肢箍的梁試件上部配2根直徑16的縱筋，采用三肢箍的梁試件上部配3根直徑16的縱筋；箍筋分為焊接箍筋和普通綁扎箍筋兩種，雙肢箍箍筋間距100，三肢箍箍筋間距150，試件具體參數(shù)見(jiàn)表1，試件所采用的焊接箍筋形式詳見(jiàn)圖2，試件配筋如圖3所示．圖2試件幾何尺寸及配筋Fig.2Geometricparametersandreinforcementofspecimen表1試件參數(shù)

7、Tab.1Parametersofspecimens試件編號(hào)箍筋體積配筋率試件尺寸b×h×l實(shí)配箍筋HRB335受拉鋼筋HRB400受壓鋼筋HRB400箍筋/N.mm-2剪跨比PJL-1200×450×2000Ф8@100雙肢綁扎箍筋6Ф252Ф161.540.005570.69HJL-1200×450×2000Ф8@100雙肢焊接箍筋6Ф252Ф161.540.005601.67PJL-2200×450×2000Ф8@