[發明專利]PVC管約束配圓形螺旋箍筋的鋼筋混凝土組合柱

無效

• 申請號: 201310086294.X
• 申請日: 2013-03-18
• 公開（公告）號: CN103206043A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 陳宗平;徐金俊;薛建陽
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: E04C3/34
• 分類號: E04C3/34
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 翁建華

技術領域

本發明屬配圓形螺旋箍筋的鋼筋混凝土柱和PVC管混凝土及其組合結構柱，特別是PVC管約束配圓形螺旋箍筋的鋼筋混凝土組合柱。

背景技術

隨著現代高層、大跨及重載結構的發展，為了滿足整體結構承載性能的需求，傳統的鋼筋混凝土結構勢必要加大構件的截面尺寸，如此導致的后果即是結構的自重增加，由此而加大結構物的地震反應。特別是作為承重的柱子，其承載力的高低決定了其上各種使用功能的發揮，如建筑樓屋面荷載的布置設計；同時，為了滿足建筑空間的需求，減小柱子的截面尺寸是一種有效的途徑。因此，這就要求尋找一種承載能力高、綜合造價低的結構柱來滿足上述需求。

目前，國內外研究者提出了一種承載能力好的新型結構—鋼管混凝土結構，其特點在于外包的鋼管將內部混凝土有效地約束，從而使得混凝土的力學性能得到改善，不僅承載能力大大增強，而且由于截面的高配鋼率導致柱子的抗震性能也得到提高。但是此類結構受到截面配鋼率的影響較大，即截面含鋼率大時，鋼管混凝土的承載能力和抗震延性提高較大，而針對中高層建筑結構而言，采用上述鋼管混凝土柱就大大增加了鋼材的消耗和建設成本。為了降低造價與節約鋼材，國家相關部門很早便提出了“以塑代鋼”的政策，鼓勵建設單位大力發展塑料管材于土建工程中。

聚氯乙烯（PVC）管材普遍應用于雨（落）水管以及地下排污水管等設施中，由于其具有質輕、價廉、抗腐蝕性好等特性，PVC管的應用范圍將會越來越廣泛。與鋼管混凝土相似，將混凝土和PVC管材相結合，從而構成PVC管混凝土，部分或全部代替鋼管混凝土，以此達到節約鋼材、降低綜合造價的目的。鑒于此，有必要設計一種新的構件組合方法，將PVC管混凝土與鋼筋混凝土柱有效地結合，以此達到提高柱子的承載力、節約建設成本的目的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種PVC管約束配圓形螺旋箍筋的鋼筋混凝土組合柱，采用管中套籠的增強技術，強有力約束其內混凝土，減小構件截面尺寸或減少鋼材的消耗，有效提高內部混凝土的耐久性能，實現優質性價比。

本發明以如下技術方案解決上述技術問題：

PVC管約束配圓形螺旋箍筋的鋼筋混凝土組合柱，其特征是包括一根PVC圓形塑料管材、縱向鋼筋、空間圓形螺旋箍筋和混凝土，縱向鋼筋由空間圓形螺旋箍筋綁扎成圓形鋼筋籠骨架，將該鋼筋籠骨架嵌套于PVC圓管的截面圓心，向在所述的組合柱截面的剩余空間內澆筑混凝土。

圓形鋼筋籠骨架由縱向鋼筋通過空間圓形螺旋箍筋按照一定的螺旋箍筋間距綁扎而成，在圓形鋼筋籠截面的圓周上配置縱向鋼筋，并可根據承載性能的需要進行縱向鋼筋數目的調節，使之形成多重約束效應的混凝土組合柱。

圓形鋼筋籠嵌套于PVC管的中間部位，兩者的幾何中心重合于一點。

澆筑的混凝土為普通混凝土，其配制方法同我國相關規范標準。

所述組合柱被PVC管外包，具有良好的耐久性能和承載性能。

采用上述技術方案，可以使本發明相對于現有技術具有如下優點：

1）PVC套管技術的應用，可改善配圓形螺旋箍筋的鋼筋混凝土柱對內部混凝土的約束效果；

2）PVC套管技術的應用，與圓形鋼筋籠聯合約束內在混凝土，可形成多重約束機制，進一步增強組合柱的軸向壓縮能力；

3）外包的PVC管，可提高混凝土柱本身的耐久性能，并可作為施工時的模板；

4）在滿足承載能力需求的前提下，可減少鋼材的使用，相比于鋼材的價格，PVC材料價格低廉，由此可降低造價。

附圖說明

圖1為PVC管約束配圓形螺旋箍筋的鋼筋混凝土組合柱的橫截面示意圖。

具體實施方式

本發明通過合理匹配PVC管管徑，達到強有力約束其內混凝土的目的，增強組合柱的承載性能。在不降低承載能力的情況下，與原有配圓形螺旋箍筋的鋼筋混凝土柱相比，本發明可減小構件截面尺寸或減少鋼材的消耗；且PVC管材相對于鋼材具有價廉、不易生銹，抗腐蝕性好的特點，在外包的PVC管保護下，內部混凝土具有良好的耐久性能，同時可減少施工模板，可達到優質性價比的目的，有利于節約建設成本。

所用的PVC管為以聚氯乙烯（Poly?Vinyl?Chloride，PVC）作為材質的圓形管材，其材料具有加工性能良好、制造成本低、耐腐蝕、絕緣等良好特點，以及PVC具有相對優良的幾何穩定性。一般而言，PVC管具有較好的物理力學性能，其拉伸屈服強度≥40MPa，彈性模量約為2749MPa。

空間圓形螺旋箍筋的螺旋箍筋間距簡稱螺距。