[發(fā)明專利]超高性能組合柱及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610293282.8
• 申請日: 2016-05-06
• 公開（公告）號: CN105781017A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊芳;孫林柱
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州大學(xué)
• 主分類號: E04C3/36
• 分類號: E04C3/36;E01D19/02;E01D101/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 鄭書利

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超高性能組合柱。本發(fā)明還提供了制造上述超高性能組合柱的方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)柱體一般采用普通的鋼筋砼柱，柱子的承載力相對較低、延性差、脆性大，在發(fā)生強烈地震時，由于箍筋的約束力不夠而導(dǎo)致橋梁和高層建筑結(jié)構(gòu)柱產(chǎn)生破壞，建筑物或結(jié)構(gòu)物倒塌，抗震能力不足。為了改進(jìn)上述不足，本發(fā)明采用雙層箍筋約束高強混凝土的方法，提高柱體的各項性能，為高架橋梁和高層建筑柱體提供技術(shù)支持。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于背景技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種抗彎、抗壓、抗拉、抗震和抗剪性能超強的超高性能組合柱。

本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案來完成的：超高性能組合柱，包括高強混凝土內(nèi)芯，高強混凝土內(nèi)芯外圍包裹有內(nèi)鋼管，內(nèi)鋼管外圍包裹有工程水泥基復(fù)合材料層，工程水泥基復(fù)合材料層外圍包裹有FRP管。

本發(fā)明提供的制造上述超高性能組合柱的方法，包括以下步驟：A、固定包含內(nèi)鋼管和FRP管在內(nèi)的超高性能組合柱澆注模板；B、向內(nèi)鋼管中注入高強混凝土，向內(nèi)鋼管和FRP管之間注入工程水泥基復(fù)合材料；C、待凝固后形成高強混凝土內(nèi)芯和工程水泥基復(fù)合材料層。

本發(fā)明提供的超高性能組合柱及其制造方法具有以下技術(shù)效果：1、能夠替代傳統(tǒng)鋼筋，并可使組合柱的整體抗彎、抗剪、抗壓、抗拉和抗震性能得到增強；2、省去綁扎鋼筋的工作，可節(jié)省人工成本和縮短工期；3、采用FRP管和水泥基復(fù)合材料雙重約束混凝土內(nèi)芯后，由于外層的水泥基復(fù)合材料加入鋼纖維和PVA纖維后抗拉性能增強且具有一定的延性，并且FRP管同樣具有延性，在FRP管對其內(nèi)層材料再一次進(jìn)行約束后，可使柱體表面不易出現(xiàn)裂縫，可進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)的耐久性和使用壽命。4、內(nèi)鋼管能夠兼具混凝土內(nèi)芯模具和骨架兩種作用，使混凝土內(nèi)芯和工程水泥基復(fù)合材料層和高強混凝土內(nèi)芯能夠同時澆注，并且強度方面又有進(jìn)一步提升。

附圖說明

本發(fā)明有如下附圖：

圖1為本發(fā)明提供的超高性能組合柱的第一種實施例的截面示意圖。

圖2為本發(fā)明提供的超高性能組合柱的第二種實施例的截面示意圖。

具體實施方式

附圖表示了本發(fā)明的技術(shù)方案及其實施例，下面再結(jié)合附圖進(jìn)一步描述其實施例的各有關(guān)細(xì)節(jié)及其工作原理。

參照圖1所示，本發(fā)明第一種實施例提供的超高性能組合柱，包括高強混凝土內(nèi)芯1，高強混凝土內(nèi)芯1外圍包裹有內(nèi)鋼管2，內(nèi)鋼管2外圍包裹有工程水泥基復(fù)合材料層3，工程水泥基復(fù)合材料層3外圍包裹有FRP管4，所述工程水泥基復(fù)合材料層3包含水泥、砂和/或礦物摻合料、水、鋼纖維和PVA纖維，其中鋼纖維長度大于6毫米、直徑大于0.12毫米，所述PVA纖維的長度大于6毫米。在本實施例中，所述內(nèi)鋼管2和FRP管4均為圓形。

參照圖1所示，本發(fā)明還提供了制造上述超高性能組合柱的方法，包括以下步驟：A、固定包含內(nèi)鋼管2和FRP管4在內(nèi)的超高性能組合柱澆注模板；B、向內(nèi)鋼管2中注入高強混凝土，向內(nèi)鋼管2和FRP管4之間注入工程水泥基復(fù)合材料；C、待凝固后形成高強混凝土內(nèi)芯1和工程水泥基復(fù)合材料層3。

參照圖2所示，本發(fā)明第二種實施例與第一種實施例基本相同，區(qū)別僅在于：本實施例中內(nèi)鋼管2呈方形，而FRP管4呈圓形。