[實用新型]碳纖維復合鋼管混凝土柱

有效

• 申請號: 201420770773.3
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN204370693U
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 戚永樂;張春文;周新顯;彭雪平;尹春明;周玉
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司
• 主分類號: E04C3/36
• 分類號: E04C3/36
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 劉培培;朱書明

技術領域

本實用新型涉及土建工程技術領域，尤其是指一種碳纖維復合鋼管混凝土柱。

背景技術

現有的鋼管混凝土柱有效地利用了鋼管和混凝土兩者之間的相互約束而產生的增強作用，具有承重能力高、延性好、抗爆抗沖擊性能優良等特點。但由于鋼管和混凝土同時受壓，在強震作用下鋼管受壓會造成鋼管壓屈而無法有效約束混凝土，因此無法發揮鋼材的全部能力。且節點構造復雜，施工困難，節點耗材，成本高成為困擾工程應用的主要問題。

實用新型內容

基于此，本實用新型在于提供一種碳纖維復合鋼管混凝土柱，其能克服現有技術的不足，其確?；炷林麄€結構都能夠受到約束，提高了混凝土柱的強度和抗變形能力。

其技術方案如下：

一種碳纖維復合鋼管混凝土柱，包括混凝土柱本體，在所述混凝土柱本體的節點區、端部包覆有鋼管形成鋼管約束區，在所述混凝土柱本體的反彎點區包覆有碳纖維布形成碳纖維布約束區，且所述鋼管約束區和所述碳纖維布約束區相鄰。

下面對進一步技術方案進行說明：

進一步的，所述鋼管或所述碳纖維布的厚度t，其滿足如下公式：

N_C＝f_ccA_c＝(f_c+4f_τ)A_c?????????????????(1)

fτ=2tfydcor---(2)]]>

其中：N_C——受壓承載力；

f_c——素混凝土抗壓強度；

f_cc——約束混凝土抗壓強度；

A_c——被約束混凝土的截面積；

d_cor——被約束混凝土的直徑；

f_y——鋼管或碳纖維布的抗拉強度；

f_τ——鋼管或碳纖維布提供的約束力。

進一步的，所述碳纖維布的長度不小于所述混凝土柱本體的橫截面周長。

進一步的，在所述碳纖維區設置有縱筋。

進一步的，所述碳纖維布的寬度為80-150mm。

下面對前述技術方案的原理、效果等進行說明：

上述碳纖維復合鋼管混凝土柱通過鋼管和碳纖維布分區域約束混凝土，在梁、混凝土柱本體節點區與混凝土柱本體的端部利用鋼管約束混凝土，而在混凝土柱本體的反彎點區利用碳纖維布約束混凝土。混凝土柱本體的反彎點一般位于混凝土柱本體的中部，反彎點附近彎矩很小，對混凝土柱截面的抗彎承載力需求小，在此處截斷鋼管對混凝土柱本體的抗彎承載力影響最小。反彎點處的碳纖維布僅用來提供環向約束力，保證了軸壓承載力不被削弱，同時利用碳纖維布僅受拉不能受壓的特性，阻斷了軸力傳遞到鋼管約束區，從而起到防止鋼管壓屈的作用。碳纖維復合鋼管混凝土柱本體整個結構節點區無削弱，能有效保證強節點的要求。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例所述的碳纖維復合鋼管混凝土柱的結構示意圖；

圖2是圖1中A-A處的剖視圖；

圖3是圖2中N-N處的剖視圖；

圖4是圖2中M-M處的剖視圖。

附圖標記說明：

10、混凝土柱本體，12、碳纖維布，14、碳纖維布約束區，16、縱筋，20、鋼管，22、鋼管約束區，24、框架梁，26、連接環梁。

具體實施方式

下面對本實用新型的實施例進行詳細說明：

如圖1及圖2所示，一種碳纖維復合鋼管混凝土柱，包括混凝土柱本體10，在所述混凝土柱本體10的節點區、端部包覆有鋼管20形成鋼管約束區22，在所述混凝土柱本體10的反彎點區包覆有碳纖維布12形成碳纖維布約束區14，且所述鋼管約束區22和所述碳纖維布約束區14相鄰。