[發明專利]一種混凝土結構

無效

• 申請號: 200910165810.1
• 申請日: 2009-08-02
• 公開（公告）號: CN101988303A
• 公開（公告）日: 2011-03-23
• 發明（設計）人: 程義;宋繼強;楊進宏;陳梅;任祝雯
• 申請（專利權）人: 程義
• 主分類號: E04B1/00
• 分類號: E04B1/00;E04C5/01;E04C5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種建筑結構，具體地涉及一種混凝土結構。

背景技術

目前，鋼筋混凝土結構在各國家的建筑業得到普遍發展，構成鋼筋混凝土結構的材料——鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種物理力學性能完全不同的材料所組成。混凝土的抗壓能力較強而抗拉能力卻很弱，鋼材的抗拉和抗壓能力都很強。把混凝土和鋼筋這兩種材料結合在一起共同工作，使混凝土主要承受壓力，鋼筋主要承受拉力以滿足工程結構的使用要求。

經檢索，與本發明最接近的技術是鋼筋混凝土結構，其特點是使鋼筋和混凝土這兩種性質不同的材料有效地結合在一起而共同工作。具備一系列的優點：合理利用鋼筋和混凝土兩種材料的性能，很好的耐久和耐火性能，較好的整體性和可模性等。但是鋼筋混凝土結構也存在一些缺點：

a.結構自重較大；

b.鋼筋對混凝土的約束力較弱，限制混凝土微裂縫擴展的能力較差，混凝土的極限抗壓強度較低；

c.建造較費工，包括鋼筋的制作、就位和綁扎等。

發明內容

本發明的目的在于彌補上述現有技術的不足，提供一種混凝土結構。可以使混凝土受到較強約束，加強限制混凝土微裂縫擴展的能力，提高混凝土破壞時的強度，減小混凝土結構的構件截面，降低結構自重。

為實現上述目的，本發明提供了一種混凝土結構，包括爪鋼、連接件和混凝土，混凝土硬化后，爪鋼和連接件與混凝土之間產生了良好的粘結力，使其可靠地結合在一起，保證在外荷載的作用下，爪鋼和連接件與相鄰混凝土能夠共同變形。

所述一種混凝土結構，在混凝土中合理設置爪鋼和連接件，通過混凝土與鋼這兩種性質不同的材料有效地結合在一起，以滿足工程結構的使用要求。

所述爪鋼為一種斷面為爪形的鋼制實體，由實體的交匯邊外伸若干鋼爪組成，所述交匯邊為若干鋼爪的匯聚處。

所述爪鋼可以按照外伸鋼爪的數目分為二爪鋼、三爪鋼、四爪鋼等，二爪鋼又稱為角鋼。

所述三爪鋼包括二個邊鋼爪和一個中鋼爪，其中二個邊鋼爪之間的夾角為270°，中鋼爪與邊鋼爪之間的夾角為30-60°。一般情況，二個邊鋼爪具有同樣的寬度和厚度；中鋼爪的寬度不小于邊鋼爪，其厚度不大于邊鋼爪。

所述三爪鋼，一般情況，有四種制作方式：直接軋制；利用T形鋼彎制；利用角鋼和扁鋼焊制；利用三塊扁鋼焊制。優選前兩種制作方式。

所述爪鋼，其外邊緣至混凝土表面的距離即混凝土保護層厚度為0-50mm。

所述連接件包括中間連接件和周邊連接件，通過與各爪鋼的連接來固定爪鋼相對位置，連接方式為焊接。

一般情況，所述中間連接件包括扁鋼連接件、鋼筋連接件和鋼管連接件，用于在結構中間對爪鋼的連接。

一般情況，所述周邊連接件為鋼筋連接件，用于在結構周邊對爪鋼的連接，其混凝土保護層厚度為15-40mm。

本發明可以增強鋼材對混凝土的約束力，加強限制混凝土微裂縫擴展的能力，提高混凝土的極限抗壓強度，提高鋼材的共同工作效率，從而提高混凝土結構的承載能力。

優選地，本發明以截面為正方形的一種混凝土結構柱為例做進一步的描述。

a.一種混凝土結構由混凝土形成截面為正方形的實體柱。

b.所述一種混凝土結構在混凝土中設置有四根爪鋼，爪鋼分別位于截面的四個角部，爪鋼的交匯邊朝向柱角。爪鋼的混凝土保護層厚度為0-50mm。

c.所述四根爪鋼采用三爪鋼，其中二個邊鋼爪之間的夾角為270°，中鋼爪與邊鋼爪之間的夾角均為45°，二個邊鋼爪分別平行于正方形截面的橫邊和縱邊，中鋼爪與對角線重合。

d.所述一種混凝土結構在混凝土中設置有若干連接件，包括中間連接件和周邊連接件，通過與各爪鋼的連接來固定爪鋼相對位置，連接方式為焊接。連接件沿柱軸線方向按照需要的間距布置。

e.所述中間連接件采用扁鋼連接件，沿截面對角線連接兩根相對爪鋼的中鋼爪。還可以采用一根鋼管連接件代替若干鋼板連接件，由鋼管連接件連接全部爪鋼的中鋼爪。

f.所述周邊連接件采用鋼筋連接件，用來連接相鄰爪鋼的邊鋼爪。還可以采用一根鋼筋代替若干鋼筋連接件，沿著相鄰的爪鋼順序連接，螺旋形布置。其混凝土保護層厚度為15-40mm。

g.特殊地，還可以采用二爪鋼代替上述的三爪鋼，所述二爪鋼的二個鋼爪間夾角為270°，二個鋼爪分別平行于正方形截面的橫邊和縱邊；中間連接件采用鋼筋連接件，沿截面對角線連接兩根相對爪鋼的交匯邊。

本發明與現有技術相比，以正方形截面的混凝土結構柱為例，其優點和產生的積極效果體現在：