[發(fā)明專利]一種鋼板網(wǎng)骨架混凝土梁柱及其構(gòu)造設(shè)計(jì)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710055772.9
• 申請(qǐng)日: 2017-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106639148A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王培軍;李陽(yáng);婁超;烏拉托亞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): E04C3/293
• 分類號(hào): E04C3/293;E04C3/36
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 楊琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土木工程相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是涉及一種鋼板網(wǎng)骨架混凝土梁柱及其構(gòu)造設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

鋼板網(wǎng)骨架混凝土梁柱是在混凝土中埋入鋼板網(wǎng)而形成的一種組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

傳統(tǒng)鋼筋混凝土柱，由縱筋和箍筋構(gòu)成鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)綁扎復(fù)雜；箍筋在構(gòu)件中主要起約束作用，不直接承擔(dān)縱向荷載，存在一定程度的材料浪費(fèi)。

鋼板網(wǎng)骨架混凝土梁柱結(jié)合了傳統(tǒng)鋼筋混凝土梁柱和鋼骨混凝土梁柱構(gòu)件的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又避免了其各自的缺點(diǎn)。鋼板網(wǎng)混凝土梁柱的優(yōu)點(diǎn)包括：

相比傳統(tǒng)鋼筋混凝土梁柱，鋼板網(wǎng)骨架混凝土梁柱的鋼板網(wǎng)骨架可實(shí)現(xiàn)工廠化制造，簡(jiǎn)化了約束構(gòu)件的制作程序，無(wú)需鋼筋彎折、縱筋和箍筋綁扎等工序，縮短構(gòu)件制作時(shí)間；同時(shí)由鋼管加工而成的鋼板網(wǎng)對(duì)內(nèi)部混凝土提供了有效的約束作用，類似于螺旋箍筋混凝土柱或焊接鋼筋網(wǎng)混凝土柱。

相比鋼骨混凝土梁柱構(gòu)件，鋼板網(wǎng)骨架混凝土梁柱對(duì)混凝土的利用存在不同的作用機(jī)理，前者主要利用混凝土的約束防止鋼骨屈曲；后者利用鋼板網(wǎng)的約束充分發(fā)揮混凝土的承壓能力，使鋼板網(wǎng)骨架混凝土梁柱有更高的混凝土強(qiáng)度利用率；鋼板網(wǎng)上開(kāi)孔，確保鋼板網(wǎng)內(nèi)部和外部的混凝土通過(guò)孔洞形成整體，鋼板網(wǎng)外不需設(shè)置鋼筋網(wǎng)，簡(jiǎn)化了施工過(guò)程，并減小了鋼骨外保護(hù)層的厚度。

對(duì)于傳統(tǒng)的鋼骨混凝土梁柱，鋼骨為還需設(shè)置縱向鋼筋和箍筋，施工復(fù)雜，同時(shí)要求鋼骨外混凝土的保護(hù)層厚度不小于150mm。

公開(kāi)號(hào)103225368A的發(fā)明專利描述了一種鋼板網(wǎng)約束柱塑性鉸區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)及制備方法，這種方法能夠?qū)炷撂峁┝己玫募s束作用，能夠防止混凝土過(guò)早的脫落，提高柱延性；但是是基于鋼筋混凝土柱的一種改進(jìn)，保留了鋼筋混凝土的完整結(jié)構(gòu)，不能解決其綁扎復(fù)雜、制作時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題。

公開(kāi)號(hào)201507721U的實(shí)用新型專利提供了一種內(nèi)置鋼板網(wǎng)骨架的塑料復(fù)合立柱，立柱為槽型結(jié)構(gòu)，其中嵌置鋼板網(wǎng)作為骨架，在鋼板網(wǎng)骨架的上面和下面鋪設(shè)有模壓塑料形成復(fù)合體；其主要用于安裝電纜橋架托臂，從其結(jié)構(gòu)和材料選用看承載力較低，不能用于建筑結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋼板網(wǎng)骨架混凝土梁柱。本發(fā)明所提供的混凝土梁柱，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)混凝土梁柱的施工工藝，提高了構(gòu)件制作中的標(biāo)準(zhǔn)化程度、整體強(qiáng)度與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，有利于構(gòu)件的規(guī)?；a(chǎn)并節(jié)約用料。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種鋼板網(wǎng)骨架混凝土梁柱，包括：

鋼板網(wǎng)骨架，鋼板網(wǎng)骨架側(cè)面上開(kāi)有等間距的多個(gè)孔洞，鋼板網(wǎng)骨架內(nèi)側(cè)及外側(cè)均具有混凝土，混凝土將鋼板網(wǎng)骨架側(cè)面完全包裹。即在澆筑過(guò)程中，在鋼板網(wǎng)骨架的內(nèi)外側(cè)均具有現(xiàn)澆混凝土，現(xiàn)澆混凝土凝固后與鋼板網(wǎng)骨架成為一體。

優(yōu)選的，所述鋼板網(wǎng)骨架的截面為矩形，其內(nèi)部具有通孔。

優(yōu)選的，所述鋼板網(wǎng)骨架的截面為圓形，其內(nèi)部具有通孔。

優(yōu)選的，所述孔洞為圓形。

優(yōu)選的，所述孔洞為四邊形或多邊形。

優(yōu)選的，所述孔洞為三角形。

優(yōu)選的，所述孔洞均布于鋼板網(wǎng)骨架的4個(gè)面上。

優(yōu)選的，所述鋼板網(wǎng)骨架中，相鄰兩個(gè)面的孔洞的中心線不重合。

在提供上述結(jié)構(gòu)方案的同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種上述鋼板網(wǎng)混凝土骨架梁柱的構(gòu)造要求設(shè)計(jì)方法，

當(dāng)設(shè)計(jì)對(duì)象為梁構(gòu)件時(shí)，該梁構(gòu)件滿足：

其中：b₀為鋼板網(wǎng)較長(zhǎng)邊的最小凈長(zhǎng)，t為鋼板網(wǎng)厚度，f_t為混凝土軸心抗拉強(qiáng)度，f_yv為鋼材抗拉強(qiáng)度。

作為另一種設(shè)計(jì)方法，當(dāng)設(shè)計(jì)對(duì)象為柱構(gòu)件時(shí)：

鋼板網(wǎng)的最小凈截面積與混凝土柱截面積比值大于3％，鋼板網(wǎng)厚度不小于8mm，孔中心距不大于20t，且不應(yīng)大于800mm，其中，t為鋼板網(wǎng)厚度。

本發(fā)明的有益效果是：

1.鋼板網(wǎng)除本身具有抗壓和抗彎能力之外，相比鋼筋增強(qiáng)了對(duì)內(nèi)部混凝土的約束作用，提高了構(gòu)件的極限承載力。

2.鋼板網(wǎng)外的混凝土為鋼板網(wǎng)提供了有效的保護(hù)，相比鋼管混凝土，提高了鋼材的抗火和抗腐蝕性能。

3.鋼板網(wǎng)的孔洞，確保了鋼管內(nèi)外混凝土形成整體，提高了混凝土的抗裂性能。

4.鋼板網(wǎng)加工方便，無(wú)需綁扎，簡(jiǎn)化了構(gòu)件制作工藝，有利于構(gòu)件的工廠化生產(chǎn)。

5.相比于純鋼構(gòu)件，可降低構(gòu)件的制作成本。

6.提供了設(shè)計(jì)方法，使構(gòu)件的強(qiáng)度滿足需求。

附圖說(shuō)明