抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁、板及其制作方法

1.本发明属于建筑水平构件防灾减灾领域，具体涉及一种抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁、板及其制作方法，能够防止火灾下混凝土保护层的脱落。


背景技术：

2.建筑在火灾作用下，钢筋混凝土梁、板的混凝土保护层大面积脱落，钢筋和内部混凝土迅速升温，材料的力学性能变差，水平构件的承载力降低甚至产生坍塌风险。所以，对水平构件采取防止火灾下混凝土保护层脱落的措施十分重要。
3.现有的减轻火灾下钢筋混凝土梁、板的混凝土脱落程度的技术包括：在构件表面喷涂防火涂料、在混凝土中掺入聚丙烯纤维。
4.在构件表面喷涂防火涂料能减缓温度向混凝土的传递，进而减轻混凝土保护层的脱落程度。但防火涂料的施工成本较高；在长期服役的过程中，防火涂料的性能可能出现劣化；在混凝土结构的全生命周期里，防火涂料的耐久性可能不及混凝土；另外，在服役过程中，防火涂料与构件表面之间可能出现空鼓、脱落等问题。
5.在混凝土中掺入聚丙烯纤维能使高温下混凝土内部产生的水蒸气更易从混凝土内排出，所以掺入聚丙烯纤维的混凝土内部孔隙的孔隙压力较未添加纤维时更小，进而可以减轻高孔隙压力造成的混凝土的损伤，进而减轻火灾下混凝土的脱落程度。但在火灾作用下，聚丙烯纤维熔化形成的孔道对火灾后混凝土的耐久性有不利影响。


技术实现要素：

6.为了至少解决现有技术中存在的问题之一，本发明提供一种抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁、板及其制作方法，通过在钢筋混凝土梁、板表面设置钢丝网以防止火灾下钢筋混凝土梁、板的混凝土保护层脱落，进而减小钢筋和内部混凝土火灾下的升温速率，一是可以减缓火灾下构件承载能力的衰减，延长构件的耐火极限；二是可以减轻钢筋和内部混凝土的高温损伤，为火灾后修复加固创造有利条件。
7.为了实现本发明目的，本发明提供的一种抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁、板，包括抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁和抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土板，
8.所述抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土板包括钢筋混凝土板、板的表面钢丝网和板的锚固丝，所述板的表面钢丝网紧贴铺设在所述钢筋混凝土板的底模板上，所述板的表面钢丝网的端部锚固入梁支座中；
9.所述抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁包括钢筋混凝土梁、梁的表面钢丝网和梁的锚固丝，所述梁的表面钢丝网紧贴铺设在所述钢筋混凝土梁的底模板上以及所述钢筋混凝土梁的侧模板内侧，所述梁的表面钢丝网的端部锚固入柱支座中；
10.所述板的锚固丝和所述梁的锚固丝为不对称对折的金属丝，分别绑扎固定于所述板的表面钢丝网和所述梁的表面钢丝网的网格交叉点处，金属丝长出的部分分别伸入所述钢筋混凝土板和所述钢筋混凝土梁的内部混凝土中，且金属丝长出部分的端部弯折成钩。
11.进一步地，所述板的锚固丝和所述梁的锚固丝若设置有多排，相邻排交错排列。
12.进一步地，所述板的表面钢丝网和所述梁的表面钢丝网的钢丝直径为1～5mm，钢丝强度为300～600mpa，钢丝网的网格尺寸为20～50mm。
13.进一步地，所述板的锚固丝和所述梁的锚固丝的直径为1～2mm，布置间距为100～500mm。
14.进一步地，所述板的表面钢丝网锚固入梁支座的长度l1≥5d1且至少为0.5倍梁支座宽度，d1为板的表面钢丝网的钢丝的最大直径。
15.进一步地，所述板的锚固丝锚固入所述钢筋混凝土板的高度至少为0.5倍钢筋混凝土板的板厚。
16.进一步地，所述梁的表面钢丝网锚固入柱支座的长度l2≥5d2+0.5hc，d2为梁的表面钢丝网的钢丝的最大直径；hc为柱支座宽度。
17.进一步地，所述梁的锚固丝锚固入钢筋混凝土梁的长度至少为50mm+d，d为钢筋混凝土梁的纵筋的最大直径。
18.本发明还提供一种抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土板的制作方法，包含如下步骤：
19.(1)将预制好的钢丝网紧贴铺设到钢筋混凝土板的底模板的上表面；
20.(2)绑扎布置钢筋混凝土板的双向双层钢筋；
21.(3)将锚固丝绑扎固定于钢丝网的网格交叉点处，将锚固丝长出的部分沿钢筋混凝土板的厚度方向伸入板内，再将锚固丝长出部分的端部弯折成钩；
22.(4)浇筑钢筋混凝土板的混凝土并养护。
23.本发明还提供一种抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁的制作方法，包括如下步骤：
24.(1)将预制好的钢丝网紧贴铺设到钢筋混凝土梁的底模板的上表面以及钢筋混凝土梁的侧模板的内表面；
25.(2)绑扎布置钢筋混凝土梁的钢筋笼；
26.(3)将锚固丝绑扎固定于钢丝网的网格交叉点处，将锚固丝长出的部分伸入钢筋混凝土梁内，再将锚固丝长出部分的端部弯折成钩；
27.(4)浇筑钢筋混凝土梁的混凝土并养护。
28.本发明的原理如下：
29.钢丝网紧贴铺设在模板上并通过锚固丝与钢筋混凝土梁、板的内部混凝土可靠连接，同时钢筋混凝土梁、板的钢丝网分别锚固入柱支座、梁支座内。在计算梁、板的常温下承载力时，忽略钢丝网分担的荷载，将其作为安全储备；在高温下，钢丝网可以固定住可能脱落的混凝土保护层，有效防止混凝土保护层脱落，使钢筋和内部的混凝土受到保护，减小钢筋和内部混凝土火灾下的升温速率，减缓火灾下构件承载能力的衰减，延长构件的耐火极限；同时，减小钢筋和内部混凝土火灾下的升温速率，可以减轻钢筋和内部混凝土的高温损伤，为火灾后修复加固创造有利条件。
30.与现有技术相比，本发明至少具备以下有益效果：
31.(1)本发明所提供的钢筋混凝土梁、板可以减缓火灾下构件承载能力的衰减，延长构件的耐火极限；
32.(2)本发明所提供的钢筋混凝土梁、板可以减轻钢筋和内部混凝土的高温损伤，为火灾后修复加固创造有利条件；
33.(3)常温下可作为钢筋混凝土梁、板承载力的安全储备。
34.(4)施工成本低。本发明仅用到钢丝网、锚固丝，原材料价格低；同时施工步骤简便，人工费和机械使用费低。
35.以下结合附图和实施例进行进一步的详细说明。
附图说明
36.为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：
37.图1为本发明实施例中钢筋混凝土板的钢丝网与锚固丝的正视图。
38.图2为本发明实施例中钢筋混凝土板的钢丝网与锚固丝的俯视图。
39.图3为本发明实施例中钢筋混凝土梁底面的钢丝网与锚固丝的正视图。
40.图4为本发明实施例中钢筋混凝土梁侧面的钢丝网与锚固丝的正视图。
41.图5为本发明实施例中钢筋混凝土梁的剖面图。
42.图中，1—钢筋混凝土板，2—板的表面钢丝网，3—板的锚固丝，4—钢筋混凝土梁，5—梁的表面钢丝网，6—梁的锚固丝。
具体实施方式
43.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都是本发明保护的范围。若以下实施例中提到的方向用语，顺序用语，如“上”，“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。此外，术语“具备”、“包含”以此相似表达，意图在于说明覆盖不排它的一个范围。
44.请参考图1至图5，本发明提供的一种抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁、板，包括钢筋混凝土板1、板的表面钢丝网2、板的锚固丝3、钢筋混凝土梁4、梁的表面钢丝网5、梁的锚固丝6；所述板的表面钢丝网2紧贴铺设在所述钢筋混凝土板1的底模板上，所述板的表面钢丝网2的端部锚固入梁支座中；所述梁的表面钢丝网5紧贴铺设在所述钢筋混凝土梁4的底模板上以及所述钢筋混凝土梁4的侧模板内侧，所述梁的表面钢丝网5的端部锚固入柱支座中；所述板的锚固丝3和所述梁的锚固丝6为不对称对折的金属丝，分别绑扎固定于所述板的表面钢丝网2和所述梁的表面钢丝网5的网格交叉点处，金属丝长出的部分分别伸入所述钢筋混凝土板1和钢筋混凝土梁4的内部混凝土中，且金属丝长出部分的端部弯折成钩。
45.优选地，所述板的锚固丝3和所述梁的锚固丝6若设置有多排，相邻排交错排列。
46.施工时，在普通钢筋混凝土梁、板的基础上仅增加了钢丝网和锚固丝，新增材料造
价低且施工简便。
47.参考图1、图2，一种抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土板的制作过程包括如下步骤：
48.(1)在本发明的其中一些实施例中，所述板的表面钢丝网2的钢丝直径为1～5mm，钢丝强度为300～600mpa，钢丝网的网格尺寸为20～50mm。如图1所示，将预制好的所述板的表面钢丝网2紧贴铺设到所述钢筋混凝土板1的底模板的上表面，所述板的表面钢丝网2锚固入梁支座中，以使梁支座能够为所述板的表面钢丝网2提供足够的约束，所述板的表面钢丝网2锚固入梁支座的长度l15d1且至少为0.5倍梁支座宽度，d1为板的表面钢丝网2的钢丝的最大直径；
49.(2)绑扎布置钢筋混凝土板1的双向双层钢筋；
50.(3)所述板的锚固丝3为不对称对折的金属丝，在本发明的其中一些实施例中，金属丝直径为1～2mm，布置间距为100～500mm。如图2所示，所述板的锚固丝3在布置时绑扎于所述板的表面钢丝网2的网格交叉点处；为了使所述板的表面钢丝网2受力均匀，所述板的锚固丝3设置有多排，每排交错排列。具体而言，在布置所述板的锚固丝3时，采用使用扎丝绑扎钢筋的手法将所述板的锚固丝3绑扎于所述板的表面钢丝网2的网格交叉点处，再将所述板的锚固丝3长出的部分伸入所述钢筋混凝土板1内，并将所述板的锚固丝3长出的部分的端部弯折成钩锚固入钢筋混凝土板内。在本发明的其中一些实施例中，所述板的锚固丝3锚固入所述钢筋混凝土板1的高度至少为0.5倍板厚；
51.(4)浇筑钢筋混凝土板1的混凝土并养护。
52.如图1所示，用所述板的锚固丝3连接所述板的表面钢丝网2和所述钢筋混凝土板1内部的混凝土，这样在所述钢筋混凝土板1受火，混凝土保护层将要脱落时，由于所述板的表面钢丝网2通过所述板的锚固丝3与所述钢筋混凝土板1内部可靠连接，所述钢筋混凝土板1的混凝土保护层会被所述板的表面钢丝网2固定住，从而避免混凝土保护层的脱落。
53.参考图3、图4、图5，一种抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁的制作过程包括如下步骤：
54.(1)在本发明的其中一些实施例中，梁的表面钢丝网5的钢丝直径为1～5mm，钢丝强度为300～600mpa，钢丝网的网格尺寸为20～50mm。如图3、图5所示，将预制好的梁的表面钢丝网5紧贴铺设到钢筋混凝土梁4的底模板的上表面以及钢筋混凝土梁4的侧模板的内表面，梁的表面钢丝网5锚固入柱支座中，以使柱支座能够为梁的表面钢丝网5提供足够的约束，梁的表面钢丝网5锚固入柱支座的长度l2≥5d2+0.5hc，d2为梁的表面钢丝网5的钢丝的最大直径；hc为柱支座宽度；
55.(2)绑扎布置钢筋混凝土梁4的钢筋笼；
56.(3)梁的锚固丝6为不对称对折的金属丝，在本发明的其中一些实施例中，金属丝直径为1～2mm。如图4所示，梁的锚固丝6在布置时绑扎于梁的表面钢丝网5的网格交叉点处。具体而言，在布置梁的锚固丝6时，采用使用扎丝绑扎钢筋的手法将梁的锚固丝6绑扎于梁的表面钢丝网5的网格交叉点处，再将梁的锚固丝6长出的部分伸入钢筋混凝土梁4内部，并将梁的锚固丝6长出的部分的端部弯折成钩。在本发明的其中一些实施例中，梁的锚固丝6锚固入钢筋混凝土梁4的长度至少为50mmd，d为钢筋混凝土梁4的纵筋的最大直径；
57.(4)浇筑钢筋混凝土梁4的混凝土并养护。
58.如图3、图4、图5所示，钢筋混凝土梁4的底面和侧面均设置有梁的表面钢丝网，梁的锚固丝6连接梁的表面钢丝网5和钢筋混凝土梁4内部的混凝土，这样在钢筋混凝土梁4受火，混凝土保护层将要脱落时，由于梁的表面钢丝网5通过梁的锚固丝6与钢筋混凝土梁4内部可靠连接，钢筋混凝土梁4的混凝土保护层会被梁的表面钢丝网5固定住，从而避免混凝土保护层的脱落。
59.本发明前述实施例提供的方案，可以防止火灾下梁、板的混凝土保护层脱落，进而减小钢筋和内部混凝土火灾下的升温速率，一是可以减缓火灾下构件承载能力的衰减，延长构件的耐火极限；二是可以减轻钢筋和内部混凝土的高温损伤，为火灾后修复加固创造有利条件。
60.本发明前述实施例提出的技术具有现有技术所不具备的优点，包括：(1)施工成本低(包括原材料价格、人工费等)；(2)不会对混凝土的耐久性产生不利影响；(3)常温下可作为钢筋混凝土梁、板承载力的安全储备。
61.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
62.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁、板，其特征在于，包括抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁和抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土板，抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土板包括钢筋混凝土板(1)、板的表面钢丝网(2)和板的锚固丝(3)，板的表面钢丝网(2)紧贴铺设在钢筋混凝土板(1)的底模板上，板的表面钢丝网(2)的端部锚固入梁支座中；抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁包括钢筋混凝土梁(4)、梁的表面钢丝网(5)和梁的锚固丝(6)，梁的表面钢丝网(5)紧贴铺设在钢筋混凝土梁(4)的底模板上以及钢筋混凝土梁(4)的侧模板内侧，梁的表面钢丝网(5)的端部锚固入柱支座中；板的锚固丝(3)和梁的锚固丝(6)为不对称对折的金属丝，分别绑扎固定于板的表面钢丝网(2)和梁的表面钢丝网(5)的网格交叉点处，金属丝长出的部分分别伸入钢筋混凝土板(1)和钢筋混凝土梁(4)的内部混凝土中，且金属丝长出部分的端部弯折成钩。2.根据权利要求1所述的一种抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁、板，其特征在于，板的锚固丝(3)和梁的锚固丝(6)若设置有多排，相邻排交错排列。3.根据权利要求1所述的一种抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁、板，其特征在于，板的表面钢丝网(2)和梁的表面钢丝网(5)的钢丝直径为1～5mm，钢丝强度为300～600mpa，钢丝网的网格尺寸为20～50mm。4.根据权利要求1所述的一种抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁、板，其特征在于，板的锚固丝(3)和梁的锚固丝(6)的直径为1～2mm，布置间距为100～500mm。5.根据权利要求1所述的一种抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土板，其特征在于，板的表面钢丝网(2)锚固入梁支座的长度l15d1且至少为0.5倍梁支座宽度，d1为板的表面钢丝网(2)的钢丝的最大直径。6.根据权利要求1所述的一种抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土板，其特征在于，板的锚固丝(3)锚固入钢筋混凝土板(1)的高度至少为0.5倍钢筋混凝土板(1)的板厚。7.根据权利要求1所述的一种抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁，其特征在于，梁的表面钢丝网(5)锚固入柱支座的长度l2≥5d2+0.5h
c
，d2为梁的表面钢丝网(5)的钢丝的最大直径，h
c
为柱支座宽度。8.根据权利要求1所述的一种抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁，其特征在于，梁的锚固丝(6)锚固入钢筋混凝土梁(4)的长度至少为50mm+d，d为钢筋混凝土梁(4)的纵筋的最大直径。9.一种抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将预制好的板的表面钢丝网(2)紧贴铺设到钢筋混凝土板(1)的底模板的上表面；(2)绑扎布置钢筋混凝土板(1)的双向双层钢筋；(3)将板的锚固丝(3)绑扎固定于板的表面钢丝网(2)的网格交叉点处，将板的锚固丝(3)长出的部分沿钢筋混凝土板(1)的厚度方向伸入板内，再将板的锚固丝(3)长出部分的端部弯折成钩；(4)浇筑钢筋混凝土板(1)的混凝土并养护。10.一种抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将预制好的梁的表面钢丝网(5)紧贴铺设到钢筋混凝土梁(4)的底模板的上表面以
及钢筋混凝土梁(4)的侧模板的内表面；(2)绑扎布置钢筋混凝土梁(4)的钢筋笼；(3)将梁的锚固丝(6)绑扎固定于梁的表面钢丝网(5)的网格交叉点处，将梁的锚固丝(6)长出的部分伸入钢筋混凝土梁(4)内，再将梁的锚固丝(6)长出部分的端部弯折成钩；(4)浇筑钢筋混凝土梁(4)的混凝土并养护。

技术总结
本发明公开了一种抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁、板及其制作方法。抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土板包括钢筋混凝土板、板的表面钢丝网和板的锚固丝；抑制保护层火灾脱落的钢筋混凝土梁包括钢筋混凝土梁、梁的表面钢丝网和梁的锚固丝。板的表面钢丝网紧贴铺设在钢筋混凝土板的底模板上，钢丝网的端部锚固入梁支座中；梁的表面钢丝网紧贴铺设在钢筋混凝土梁的底模板上以及钢筋混凝土梁的侧模板内侧，钢丝网的端部锚固入柱支座中。板的锚固丝和梁的锚固丝均伸入构件的内部混凝土中。本发明可以减缓火灾下构件承载能力的衰减，延长构件的耐火极限，同时，可以减轻钢筋和内部混凝土的高温损伤，为火灾后修复加固创造有利条件。件。件。


技术研发人员：吴波 马逸敏
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/10/15