一种防屈曲钢筋构造的制作方法【技术领域】 [0001] 本发明涉及一种防屈曲钢筋构造及其连接方式，具体涉及钢筋混凝土构件中的抗 震钢筋构造及其连接方式。 一种防屈曲钢筋构造 [0002] 在地震区修建桥梁、渡槽、建筑以及其它大型构筑物时，为了减轻潜在地震威胁， 必须对这类构筑物进行抗震设计。传统钢筋混凝土墩柱中抗震纵向钢筋常在施工现场采用 较短的螺纹套管将上部钢筋与下部钢筋通过螺纹连接，完成上、下部钢筋的受力传递，但此 种连接方式仅仅具有纵向钢筋的传力功能，纵向钢筋的侧向屈曲通常采用布置环绕纵向钢 筋圆周的箍筋来实现，这在一定程度上可以抑制纵向钢筋的屈曲。但当地震荷载过大或者 反复作用后，纵向钢筋变形挤压混凝土保护层使之破碎剥落，箍筋松动或者屈服失去对抗 震纵向钢筋的约束力，墩柱的纵向钢筋在地震作用下会出现明显的屈曲破坏，震后墩柱底 部或上部与横梁连接节点处塑性铰区常出现"灯笼状"破坏模式。这种破坏模式通常是不 可恢复的，一般情况下只能将结构推倒重建，造成了严重的经济损失，结构的恢复重建将对 震后抢险救灾造成严重阻碍，进而可能造成更严重的经济损失及人员伤亡。对于城市桥梁 等重要基础设施，这种塑性铰区一旦发生严重破坏，将对城市抗震救灾不可避免地造成严 重延误。因此，如果能尽量避免工程结构中墩柱塑性铰区的这种"灯笼状"破坏模式，使结 构在地震后塑性铰区的抗震受力纵向钢筋不发生侧向屈曲破坏，将显著墩柱的抗震能力和 震后结构的可恢复性，具有良好的经济效益和积极的社会影响。
[0003] 为了克服上述缺陷，本发明提供了一种具有较高耗能能力的防屈曲钢筋，用于钢 筋混凝土墩柱构件中，能起到防止纵向抗震钢筋屈曲破坏、提高抗震能力的作用。 [0004] 本发明的技术方案如下：
[0005] 该防屈曲钢筋构造由上部钢筋、下部钢筋、约束套管及封闭材料组成。上部钢筋为 普通纵向钢筋，末端加工螺纹；下部钢筋为普通纵向钢筋，下部钢筋在与上部钢筋相邻的一 端加工螺纹；约束套管为内径大上部钢筋及下部钢筋直径的套管，约束套管在与上部钢筋 和下部钢筋连接的一端内侧加工有与上部钢筋、下部钢筋上的螺纹规格匹配的卡套式螺纹 直通管接头，在约束套管的外壁加工有六边形卡槽；封闭材料用于约束套管上端管口，密封 上部钢筋与约束套管之间的间隙，防止砂浆流入约束套管内部。该防屈曲钢筋构造较为简 单，既保留了传统钢筋套管螺纹连接的传力性能，又提高了塑性铰区纵向钢筋的防屈曲能 力，能够实现墩柱内纵向钢筋的拉压滞回耗能，增大了地震作用下墩柱的滞回耗能能力。
[0006] 所述的上部钢筋与下部钢筋直径规格可以相同或者不同，可以按照钢筋混凝土墩 柱构件的正常设计配筋，不改变墩柱原来的配筋设计，仅在墩柱塑性铰区采用具有防屈曲 能力的连接套管完成上、下部纵向钢筋的螺纹连接及上部钢筋的防屈曲破坏，同时保证上 部钢筋和下部钢筋轴线重合。
[0007] 用于连接上部钢筋和下部钢筋的卡套式螺纹直通管接头与约束套管为一整体，保 证约束套管钢管与上部钢筋和下部钢筋可靠连接，约束套管内侧在钢筋连接区域分别加工 与上部钢筋和下部钢筋螺纹匹配的螺纹，螺纹为直螺纹或锥螺纹；在约束套管外壁加工有 六边形卡槽，方便施工过程中螺纹的旋进。
[0008] 所述的约束套管刚度较大，约束套管与上部钢筋之间留有一定间隙便于安装，可 防止上部钢筋的侧向屈曲变形。
[0009] 所述的用于密封上部钢筋与套管顶端间隙的隔离材料可以选用普通橡胶或玻璃 胶，防止现浇混凝土时砂浆进入约束套管内。
[0010] 本发明相对现有传统纵向钢筋及连接构造，具有以下优点：纵向钢筋钢筋不仅仅 具有传统螺纹连接钢筋的传力功能，同时提高了抗屈曲能力。墩柱在水平地震作用下，降低 了钢筋混凝土构件中塑性铰区纵向钢筋屈曲失效的机率，在一定程度上避免了地震作用导 致钢筋混凝土墩柱的严重破坏，避免由于纵向钢筋的"灯笼状"破坏从而需要整个构件的重 建等问题。另外，受套管约束的上部纵向钢筋在拉压作用下仅产生轴向变形，具有饱满的滞 回曲线和良好的耗能效果，进而提高了墩柱等受力构件的耗能能力。此外本发明所述防屈 曲钢筋构造及连接方式，也具有构造简单、成本低、施工方便等优点，可以作为各类工程结 构受力构件的塑性铰区的抗




[0011] 图1防屈曲钢筋构造及连接方式剖面图。
[0012] 图2防屈曲钢筋构造及连接方式的约束套管剖面图。
[0013] 图3防屈曲钢筋构造及连接方式的约束套管截面图。
[0014] 图4防屈曲钢筋构造及连接方式的封闭材料构造详图。
[0015] 图5防屈曲钢筋构造及连接方式的纵向钢筋连接端部构造详图。
[0016] 图中：1 一上部钢筋；2 -下部钢筋；3 -约束钢管；4一封闭材料；5-钢筋螺纹； 6-螺纹直通管接头；7-钢管卡槽。


[0017] 以下结合附图，对本发明的作进一步描述。
[0018] 图1为本发明提供的防屈曲钢筋构造及连接方式的剖面。本发明中的防屈曲钢筋 构造由上部钢筋1、下部钢筋2、约束钢管3和封闭材料4组成。上部钢筋1和下部钢筋2作 为构造的轴力单元设置在构造内部；约束钢管3作为约束单元借助螺纹连接在上部钢筋1 外部；封闭材料4用在构造的约束钢管3上端。上部钢筋1和下部钢筋2-端均设置有螺纹 5,螺纹长度应由纵筋拉压设计值和螺纹强度决定；约束钢管下端内部也设有对应的螺纹直 通管接头6,其螺纹长度应大于上部钢筋1和下部钢筋2的螺纹长度的总和，在钢管外壁设 计加工有卡槽7用于旋进螺纹时便于工具咬合钢管；约束钢管3长度根据钢筋混凝土墩柱 的设计需要来确定，其长度应大于钢筋混凝土墩柱塑性铰长度。
[0019] 在经常出现屈曲破坏的墩、柱等构件的底部，用防屈曲钢筋来代替传统钢筋可以 起到很好的防屈曲作用。本发明具体工序如下：
[0020] 首先在工厂加工好约束钢管3,约束钢管长度要根据具体墩、柱构件屈曲破坏范围 确定；在施工现场，需要将下部钢筋2固定在基础上，可以将下部钢筋1下端建筑固定，也 可以根据施工情况将下部钢筋先绑扎在基础钢筋网上；然后将约束钢管3根据图式连接方 式，借助工具与上部钢筋1连接，当上部钢筋1螺纹完全进入约束钢管3后，因为构造限制， 不能继续旋进，因此能够控制上部钢筋1伸进长度；随后在约束钢管3上端填入封闭材料 4 ;最后再将安装好的约束钢管3和上部钢筋1借助工具按照图示连接到下部钢筋2上，到 此整个防屈曲钢筋结构安装完成，可根据施工安排进行浇筑。