[實用新型]一種內置四肢格構式鋼骨架的混凝土柱

有效

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• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN206667595U
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設計）人: 黃文鋒;孫作軒;柯晨陽;張權;袁明貴;丁天成
• 申請（專利權）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: E04C3/34
• 分類號: E04C3/34;E04C3/32;E04G23/02
• 代理公司: 廣州市天河廬陽專利事務所(普通合伙)44244
• 代理人: 胡濟元

技術領域

本實用新型涉及用于承重的長條形結構構件，特別涉及混凝土制作的帶內部加強件的結構柱。

背景技術

結構柱是在建筑結構中承受梁和板傳來的荷載，并將荷載傳給基礎的構件，是主要的豎向受力構件。高層建筑中結構柱所承受軸向壓力隨所在層數(shù)減小而增大，不同層的結構柱的力學性能要求均不同，因此每一棟建筑設計時均需對建筑結構的力學模型進行準確的驗算以確定每一層的結構柱在力學性能上的要求，從而合理配調整混凝土配合比以及鋼筋的配筋密度，以達到在滿足建筑結構的設計要求的前提下節(jié)約建筑成本的目的。

盡管建筑結構在設計時已經(jīng)過嚴格的計算確定了每層結構柱的混凝土強度等級和鋼筋配筋密度，但建筑完成后難免會因為種種原因導致結構柱力學性能不達標，如，施工時混凝土配合比出錯從而導致結構柱強度不足，受地震災害影響導致結構柱出現(xiàn)內部損傷，結構加高導致底層結構柱力學性能不足等。

加固結構柱的傳統(tǒng)方法是為結構柱包鋼，如申請公開號為CN 105735666 A的發(fā)明專利申請公開的一種快速加固混凝土柱的方法，該方法中公布的加固結構雖能一定程度上增加結構柱的豎向承載能力，但是對結構柱整體的力學性能(強度、抗側剛度、延性等)改善幅度有限，且外包的鋼材以螺栓緊固，既不美觀也不牢靠。

發(fā)明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種內置四肢格構式鋼骨架的混凝土柱，該混凝土柱適用于結構柱加固，具有強度高、抗側能力強和延性好的優(yōu)點。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案是：

一種內置四肢格構式鋼骨架的混凝土柱，該混凝土柱由橫截面為矩形的柱芯和包裹在柱芯外的加固層組成；其特征在于，

所述的柱芯由混凝土澆筑而成；

所述的加固層的橫截面呈回形，并由四肢格構式鋼骨架和鋼筋籠澆注強度等級高于柱芯的混凝土形成；其中，所述的四肢格構式鋼骨架包括四根分別包設在所述柱芯的一條棱邊上的角鋼，每一根角鋼的兩條邊與柱芯上對應的側面之間設有間隙，任意相鄰的兩根角鋼之間交錯傾斜45°焊接有若干根綴條，該綴條中的相鄰兩根，一根綴條向上傾斜，另一根綴條向下傾斜，且，二者之間的夾角為90°；所述的鋼筋籠圍繞在四肢格構式鋼骨架的外側。

利用上述方案對已建成的結構柱進行加固時以已建成的結構柱作為柱芯，在柱芯外側拼焊四肢格構式鋼骨架，并綁扎鋼筋籠，最后制作澆筑模板澆筑混凝土形成加強層。

本實用新型具有如下有益效果：

本實用新型所述混凝土柱適用于對已建成的不滿足設計需求的結構柱進行加固，具有強度高、抗側能力強和延性好的優(yōu)點；且用鋼量明顯少于利用包鋼法進行加固。

附圖說明

圖1為本實用新型所述混凝土柱的一個具體實施例的立體結構示意圖。

圖2為圖1所示實施例的一個橫截面的結構示意圖。

圖3為圖1所示實施例中四肢格構式鋼骨架的結構示意圖。

具體實施方式

現(xiàn)有某地新建一13層高層住宅樓，建筑高度35.4m，標準層高2.7m。結構體系為框架結構，基礎采用樁基礎。梁、柱混凝土結構設計強度等級為C30，現(xiàn)主體結構已經(jīng)封頂；試塊報告顯示第五層(層面標高11.1m)某混凝土柱(截面尺寸600×600mm)強度不合格(實測值為11.2MPa)，經(jīng)計算該混凝土柱的實際軸向承載力為4337.9kN(設計值為5300kN)，抗剪承載力為735.8kN(設計值為760kN)，究其原因是部分柱采用現(xiàn)場攪拌混凝土時配合比出錯，現(xiàn)需對該混凝土柱進行加固，加固方法由如下步驟組成：

1、布置臨時支撐系統(tǒng)

以千斤頂配合鋼管對已建成混凝土柱所支撐的四根梁進行頂撐，卸除該已建成混凝土柱的部分載荷；

2、剔除部分原有混凝土

對已建成混凝土柱的四面分別鑿除厚150mm的混凝土層形成一截面尺寸300×300mm的立柱作為柱芯，所述柱芯表面須作鑿毛處理；鑿除混凝土層時可截斷原有鋼筋籠的箍筋保留縱筋；

3、拼焊四肢格構式鋼骨架