[發明專利]一種高延性組合磚柱及其施工方法

有效

• 申請號: 201210435111.6
• 申請日: 2012-11-04
• 公開（公告）號: CN102888947A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 鄧明科;梁興文;樊鑫淼
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E04C3/34
• 分類號: E04C3/34;E04B1/98;E04G21/00;C04B28/04
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 史玫

技術領域

本發明屬于土木工程領域中建筑結構領域，具體為一種高延性組合磚柱及其施工方法。

背景技術

目前，磚砌體結構廣泛應用于我國的工業與民用建筑領域，但由于磚砌體材料的脆性性質，其抗拉、抗剪和抗彎強度都較低且自重較大，極不利于結構抗震。

磚柱是磚砌體結構中最重要的承重構件之一，承受樓蓋和梁傳來的豎向荷載，同時還承擔部分或全部水平荷載，其抗震性能對砌體結構的安全性有較大影響。由于現行規范對磚砌體結構抗震設防要求提高、建筑物使用功能的改變以及結構腐蝕受損等原因，均可能導致普通磚柱的承載力不滿足要求。綜上，現有的普通磚柱具有易脆性、抗裂和抗震性能差的缺點。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種不易發生脆性破壞且抗裂和抗震性能好的高延性組合磚柱。

為此，本發明提供的高延性組合磚柱包括磚柱，該磚柱的灰縫中埋有若干根短鋼筋；所述磚柱表面涂覆有高延性纖維混凝土面層；沿所述磚柱的高度方向，在所述磚柱上安裝有若干根沿所述磚柱周向閉合的鋼帶箍。

優選的，上述若干短鋼筋中相鄰短鋼筋的水平間距和縱向間距均為300mm，上述短鋼筋的直徑為10～12mm，上述短鋼筋埋入磚柱灰縫中的深度為100～150mm，上述短鋼筋突出磚柱表面的長度為20mm。

優選的，上述述高延性纖維混凝土面層的厚度為10～30mm。

優選的，上述鋼帶箍的鋼帶強度為270MPa以上，鋼帶箍的鋼帶厚度為0.5～1.5mm，鋼帶箍的鋼帶寬度為16～30mm；上述鋼帶箍利用氣動打包機安裝，用打包扣永久封口固定。

優選的，上述高延性纖維混凝土的組分為水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纖維和水，其中，按質量百分比計，水泥：粉煤灰：硅灰：砂：水=1：0.9：0.1：0.76：0.58；以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均勻后的總體積為基數，PVA纖維的體積摻量為1.5％。

優選的，上述水泥為P.O.52.5R硅酸鹽水泥；上述粉煤灰為Ⅰ級粉煤灰；上述硅灰的燒失量小于6％、二氧化硅含量大于85％、比表面積大于15000m²/kg；上述砂的最大粒徑為1.26mm；上述PVA纖維的長度為6～12mm、直徑為26μm以上、抗拉強度為1200MPa以上、彈性模量為30GPa以上。

優選的，上述高延性纖維混凝土中添加有減水率在30％以上的聚羧酸減水劑，所述減水劑的添加量為水泥、粉煤灰和硅灰總質量總質量的0.8％。

優選的，上述高延性纖維混凝土的制備方法為：將水泥、硅灰、粉煤灰和砂干拌均勻后加入減水劑和80％的水攪拌均勻；之后再加入PVA纖維攪拌均勻后加入剩余20％的水攪拌均勻即得高延性纖維混凝土。

本發明的另一目的在于提供一種上述高延性組合磚柱的施工方法，該施工方法所建的高延性組合磚柱中所述若干根鋼帶箍位于所述高延性纖維混凝土面層與所述磚柱之間，具體施工過程如下：

步驟一，砌筑普通磚柱，并在磚柱的灰縫中埋入若干根短鋼筋；

步驟二，在磚柱的四角沿磚柱的高度方向設置經過倒角的角鋼；

步驟三，在磚柱的高度方向上每隔200～400mm、在角鋼的外側安裝一道鋼帶箍，鋼帶箍繞磚柱周向閉合，且鋼帶箍的張拉預應力為鋼帶的極限抗拉強度的30％～60％；

步驟四，在磚柱表面抹涂高延性纖維混凝土形成高延性纖維混凝土面層，該高延性纖維混凝土面層將磚柱、短鋼筋、角鋼和鋼筋箍包覆。

本發明的又一目的在于提供另外一種上述高延性組合磚柱的施工方法，該施工方法所建的高延性組合磚柱中所述若干根鋼帶箍位于所述高延性纖維混凝土面層的外部，具體施工方法如下：

步驟一，砌筑磚柱，并在磚柱的灰縫中埋入若干根短鋼筋；

步驟二，在磚柱表面抹涂高延性纖維混凝土面層；

步驟三，在磚柱的高度方向上每隔200～400mm安裝一道鋼帶箍，鋼帶箍繞磚柱周向閉合，且鋼帶箍的張拉預應力為鋼帶的極限抗拉強度的30％～60％。

本發明的高延性組合磚柱為高延性纖維混凝土和預應力鋼帶箍組合的磚柱，利用較高強度和韌性的高延性纖維混凝土對磚柱形成包裹，提高磚柱的整體性，同時結合鋼帶箍對磚柱的約束作用，進一步提高磚柱的抗震性能。

與現有的普通磚柱相比，本發明具有如下的特點：