[發(fā)明專利]預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁樁身的鋼結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410096846.X
• 申請(qǐng)日: 2014-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN103821142A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭昭勝;崔娟玲;賀武斌;徐培紅;韓鵬舉;白曉紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D5/58
• 分類號(hào): E02D5/58
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及建筑用樁的鋼結(jié)構(gòu)，具體是一種預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁樁身的鋼結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁（PHC樁）作為預(yù)制樁基礎(chǔ)的一種，以其樁身強(qiáng)度高、單樁豎向承載力大、成樁質(zhì)量可靠、施工周期短、單位承載力造價(jià)比便宜、設(shè)計(jì)選用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)被國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用。目前，我國(guó)對(duì)管樁的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工等都有一些規(guī)定，如GB13476-2009《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》標(biāo)準(zhǔn)，03SG409?《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》圖集等，除此之外，廣東、上海、浙江、江蘇、天津、河南等地還根據(jù)自身的特定制定了地方標(biāo)準(zhǔn)。這些規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)中大多規(guī)定管樁的適用范圍為非抗震區(qū)和抗震設(shè)防烈度為6度、7度的地區(qū)，而在抗震設(shè)防烈度8度及以上的地區(qū)，則不宜采用或需要另行驗(yàn)算，對(duì)于如何進(jìn)行“抗震設(shè)計(jì)另行計(jì)算”，并沒有明確的技術(shù)規(guī)定。

我國(guó)約有79%的國(guó)土面積處在6度以上的抗震區(qū)，有8％的國(guó)土面積處于較高烈度設(shè)防區(qū)(烈度≥8度)，且在較低抗震設(shè)防烈度區(qū)域發(fā)生較高烈度的地震并不鮮見。特別是近年來，國(guó)內(nèi)外大地震、特大地震頻發(fā)，因此引發(fā)廣大學(xué)者對(duì)管樁基礎(chǔ)在高烈度區(qū)應(yīng)用的討論以及對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)在大地震中的表現(xiàn)的關(guān)切。從地震發(fā)生時(shí)樁基礎(chǔ)的受力分析可知，最大剪力、軸力和彎矩均發(fā)生在管樁與承臺(tái)連接處，在三者的共同作用下發(fā)生連接節(jié)點(diǎn)變形，當(dāng)變形過大時(shí)，樁基因失去承載能力而破壞。因此在地震區(qū)應(yīng)用管樁基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)十分重視管樁樁基礎(chǔ)的抗水平荷載及水平位移的能力。一些管樁實(shí)體抗剪試驗(yàn)和抗彎試驗(yàn)表明管樁有一定的抗斜截面破壞能力和抗彎性能，但是同時(shí)還應(yīng)認(rèn)識(shí)到，地震時(shí)，作用在管樁樁基礎(chǔ)上的外力受許多不確定因素的影響，管樁的內(nèi)力分布及變形是相當(dāng)復(fù)雜的，還有待于進(jìn)一步研究。

對(duì)于上述PHC樁的抗水平荷載及水平位移的能力主要體現(xiàn)在管樁樁身的抗剪承載力和抗震耗能性能兩方面。目前有關(guān)國(guó)家規(guī)范及圖集中涉及的PHC樁產(chǎn)品更多的關(guān)注管樁的豎向受壓承載力，而都沒能很好的解決這兩方面的問題，從而限制了PHC樁在高烈度地區(qū)的推廣應(yīng)用。所以關(guān)于這方面的研究水平還有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了提高管樁樁身的抗剪承載力和抗振耗能性能，提供了一種預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁樁身的鋼結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁樁身的鋼結(jié)構(gòu)，包括若干預(yù)應(yīng)力縱筋、螺旋網(wǎng)筒以及若干環(huán)形箍筋，所述螺旋網(wǎng)筒是由多根鋼絲按一定的螺距以螺旋角旋向相反的方向交叉綁扎在一起形成的，所述若干預(yù)應(yīng)力縱筋沿圓周方向均勻的排布于螺旋網(wǎng)筒形成的圓內(nèi)，若干預(yù)應(yīng)力縱筋形成的圓與螺旋網(wǎng)筒形成的圓同心，所述若干環(huán)形箍筋由上而下均勻的綁扎于螺旋網(wǎng)筒外側(cè)。

????本發(fā)明所述預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁樁身的鋼結(jié)構(gòu)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，螺旋網(wǎng)筒能夠大大地增加預(yù)應(yīng)力管樁的抗剪承載力，預(yù)應(yīng)力縱筋增強(qiáng)了抗彎性能，同時(shí)螺旋網(wǎng)筒與環(huán)形箍筋的相配合能夠提高管樁樁身內(nèi)的預(yù)應(yīng)力縱筋之間的整體性，增強(qiáng)了抗震耗能性能，從而抵抗更大的水平荷載作用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁樁身的鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中A-A剖的截面圖。

圖中：1-預(yù)應(yīng)力縱筋，2-螺旋網(wǎng)筒，3-環(huán)形箍筋。

具體實(shí)施方式

預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁樁身的鋼結(jié)構(gòu)，包括若干預(yù)應(yīng)力縱筋1、螺旋網(wǎng)筒2以及若干環(huán)形箍筋3，所述螺旋網(wǎng)筒2是由多根鋼絲按一定的螺距以螺旋角旋向相反的方向交叉綁扎在一起形成的，所述若干預(yù)應(yīng)力縱筋1沿圓周方向均勻的排布于螺旋網(wǎng)筒2形成的圓內(nèi)，若干預(yù)應(yīng)力縱筋1形成的圓與螺旋網(wǎng)筒2形成的圓同心，所述若干環(huán)形箍筋3由上而下均勻的綁扎于螺旋網(wǎng)筒2外側(cè)。

????進(jìn)一步，所述螺旋網(wǎng)筒2的鋼絲數(shù)量與預(yù)應(yīng)力縱筋1的數(shù)量相等。可保證樁身沿環(huán)向抗彎承載力及抗剪承載力獲得同步提高，保證了沿環(huán)向樁身抗震延性的一致性。

進(jìn)一步，所述螺旋網(wǎng)筒2的鋼絲上的任意一點(diǎn)的切線與水平線的夾角為60°。螺旋網(wǎng)筒2的鋼絲與環(huán)形截面受剪時(shí)混凝土內(nèi)部的主拉應(yīng)力方向正交，可以最大幅度地提高樁身斜截面抗剪承載力。