[發明專利]一種拼接式預應力碳纖維板承重柱

在審

• 申請號: 201710374161.0
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107268893A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 劉霖
• 申請（專利權）人: 山東英特力新材料有限公司
• 主分類號: E04C3/30
• 分類號: E04C3/30;E04C3/36;E04B1/58
• 代理公司: 濟寧匯景知識產權代理事務所(普通合伙)37254
• 代理人: 張艷贊

本發明提供了一種拼接式預應力碳纖維板承重柱，屬于建筑領域承重體系，包括底座、柱身，其特征在于，柱身的一端與底座相連，所述柱身包括由均勻設置的至少四個支撐單元圍合形成的中空柱體以及灌注在柱體中空部的混凝土柱，相鄰支撐單元之間設置為榫鉚插層結構，所述支撐單元的橫截面呈圓弧形，所述支撐單元的兩端設置有榫卯插層接口，支撐單元的外表面的兩端設置有錨固肋，相鄰支撐單元相近端的錨固肋相接觸形成肋單元，相鄰肋單元之間采用多層沿柱體圓周方向設置的碳纖維板進行錨固，縱向相鄰的碳纖維板錯位設置；具有承載力高、安裝和運輸方便、抗震性能強的優點。

技術領域

本發明涉及建筑領域承重體系，具體涉及一種拼接式預應力碳纖維板承重柱。

背景技術

由于高層建筑的荷載比較大，對抗震性能要求比較高，因此對于高層建筑而言，承重柱的設計尤為重要，若承重柱設計不能符合上述要求，對高層建筑的消極影響非常大，因此，正確選擇承重柱材料類型與性能直接影響到承重柱使用效果，尤其是荷載能力、強度的影響特別大?，F有技術中最為常見的承重柱為型鋼高強混凝土柱、鋼管混凝土柱，其制作材料一般選擇鋼管、高強混凝土材料，因為鋼管具有一定的韌性，而混凝土性能也比較突出，使用這兩種類型的材料符合工程要求。但是該結構存在承載力和耐久性差、工程造價較高的問題，申請號為201410146798.0的中國發明專利申請公布了一種圓形截面輕鋼-小徑木材-碳纖維組合承重柱及作法，其芯部為由圓鋼管和填充在圓鋼管內的混凝土組成的鋼管混凝土，通過把輕鋼-小徑木材-碳纖維進行優勢組合，提高了柱結構的耐久性和承載能力，另外利用小徑木材降低了工程造價。

上述承重柱雖然通過使用小徑木材解決了工程造價高的技術問題，但是還存在下述問題：

1.所述承重柱的承重部分依靠其芯部設置的圓鋼管及填充在圓鋼管內的混凝土，由于圓鋼管為一體式設置，鋼管內部存在一定內應力，當遇到地震等情況發生時，承重柱很容易在內應力的作用下發生整體損毀，對大跨度結構、高層建筑結構以及抗震性不利；

2.一體式結構的鋼管占用空間較大，運輸非常不方便，運輸成本高，施工難度大，由于采用了芯層為鋼管混凝土柱、外部填充小徑木材并用碳纖維材料包裹的結構，該結構承重柱的現場施工比較復雜，工期較長。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種承載力高、安裝和運輸方便、抗震性能強的拼接式預應力碳纖維板承重柱。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種拼接式預應力碳纖維板承重柱，包括底座、柱身，其特征在于，柱身的一端與底座相連，所述柱身包括由均勻設置的至少四個支撐單元圍合形成的中空柱體以及灌注在柱體中空部的混凝土柱，相鄰支撐單元之間設置為榫鉚插層結構，所述支撐單元的橫截面呈圓弧形，所述支撐單元的兩端設置有榫卯插層接口，支撐單元的外表面的兩端設置有錨固肋，相鄰支撐單元相近端的錨固肋相接觸形成肋單元，相鄰肋單元之間采用多層沿柱體圓周方向設置的碳纖維板進行錨固，縱向相鄰的碳纖維板錯位設置。

進一步的，所述錨固肋中部設置有用于穿插碳纖維板的預留插孔，所述碳纖維板兩端穿過肋單元并通過錨具與支撐單元連接固定。

進一步的，所述錨具中部沿垂直于碳纖維板的方向設置有預留螺栓孔，所述錨具通過高強度螺栓將碳纖維板和支撐單元固定。

進一步的，所述碳纖維板采用后張法無粘接預應力碳纖維板。

進一步的，相鄰支撐單元之間無縫拼接。

進一步的，所述混凝土柱采用高流態自密實混凝土。

進一步的，所述高流態自密實混凝土為由水泥、粗細集料和隨機分布的短切碳纖維組合而成的復合材料。

進一步的，所述高流態自密實混凝土的塌落度為20-22cm，高流態自密實混凝土的強度不低于C40。

進一步的，所述支撐單元和底座采用樹脂基碳纖維復合材料RTM一體化成型工藝。