[發明專利]內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱及制作方法

在審

• 申請號: 201610011154.X
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105484429A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 陳宗平;周春恒;經承貴;譚秋虹;陳德釗
• 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

本發明涉及一種建筑結構構件，尤其涉及一種內置并束螺旋箍筋型鋼混凝 土組合柱及制作方法。

背景技術

由于螺旋箍筋對混凝土的約束作用，螺旋箍筋混凝土柱在承壓時核心混凝 土處于三向受壓狀態，具有良好的承載性能和延性，同時由于連續橫向鋼筋的 配置，使其具有優秀的抗震性能和耗能能力，被廣泛應用于各種結構當中。但 是該結構柱仍有一些不可避免的缺點，限制了其在抗震要求更高、豎向荷載較 大的工程結構中的應用；例如：

1.由于螺旋箍筋混凝土柱是具有混凝土保護層的，包裹于箍筋外部的保護 層混凝土不受箍筋約束，其在柱受力過程中過早地剝落而退出工作，使得核心 約束混凝土的力學性能得不到充分發揮，很大程度上削弱了配置螺旋箍筋對柱 力學性能的提高作用。

2.螺旋箍筋僅在其約束的混凝土處于受壓時產生橫向約束作用，從而提高 柱的承載性能。而柱在壓彎作用下，由于彎曲變形使得柱截面出現受拉區，從 而導致核心混凝土部分受壓、部分受拉，而使得螺旋箍筋不能起到有效的約束 作用，其抗彎剛度和抗彎承載力較低；

3.由于矩形螺旋箍筋混凝土柱螺旋箍筋對混凝土的約束效果差，工程中螺 旋箍筋混凝土柱截面多為圓形，而圓形截面柱梁柱節點施工復雜，并且建筑中 由于結構布置需要很多柱子為正方形或矩形截面，這就使得該結構柱由于截面 形式在工程應用中受到限制。基于以上問題，很有必要研究一種適用于抗震性 能要求高或者承受豎向荷載較大的內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種承載性高，延性、抗震性能好以及施 工方便的內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱,以克服現有螺旋箍筋混凝土柱 技術螺旋箍筋約束效果差、截面形式受限等不足之處。

本發明采用的技術方案是：

內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱，包括角鋼，鋼綴件，螺旋箍筋，縱 向鋼筋，混凝土；組合柱截面為方形或矩形；螺旋箍筋并列排列與縱向鋼筋綁 扎形成鋼筋籠，鋼筋籠被包裹于混凝土內，混凝土外包型鋼桁架；型鋼桁架由 角鋼與鋼綴件焊接而成；最外層螺旋箍筋外邊緣到鋼綴件內邊緣的距離為 30mm-50mm。

組合柱截面為正方形時，組合柱內設置有4個螺旋箍筋，4個螺旋箍筋呈 四方形并列排列。

組合柱截面為長方形時，組合柱內設置6個螺旋箍筋，6個螺旋箍筋呈長 方形并列排列。

每個螺旋箍筋和與其并列的其余螺旋箍筋交叉重疊空間中用縱向鋼筋固定 連接。

每個螺旋箍筋配置至少4根縱向鋼筋，縱向鋼筋綁扎于螺旋箍的內壁形成 鋼筋籠。

螺旋箍筋的直徑為6mm-10mm，螺旋間距為40mm-80mm；縱向鋼筋的直徑為 10mm-18mm。

型鋼桁架由4根豎向角鋼通過鋼綴件相互連接形成格構式空間骨架，4根 角鋼設置于組合柱的四個角部。

型鋼桁架是由多個鋼綴件以橫向和斜向交叉焊接于角鋼翼緣內側，上下斜 向鋼綴件和橫向鋼綴件首尾相連。

角鋼為等邊或不等邊角鋼，鋼綴件為扁鋼或鋼板制作，鋼綴件寬度≥40mm， 角鋼翼緣厚度與鋼綴件厚度相等。

內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱的制作方法，包括如下步驟：

(1)根據截面形狀，按要求定位綁扎縱向鋼筋和螺旋箍筋，形成鋼筋籠；

(2)根據截面形狀，按要求焊接角鋼和鋼綴件，制作型鋼桁架；

(3)在鋼筋籠外定位安裝型鋼桁架，使鋼筋籠的形心與型鋼桁架的形心重 合；

(4)在型鋼桁架外支模板，模板內表面緊貼角鋼外表面；

(5)澆筑混凝土，成型后即為內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱。

由于采用了上述技術方案，本發明取得的有益效果是：