[發(fā)明專利]一種半組合預(yù)制裝配式柱及其制作方法和設(shè)計(jì)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811328905.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN109184079A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾志攀;劉金玲;黃冀卓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): E04C3/32
• 分類號(hào): E04C3/32;E04B1/62;E04B1/94
• 代理公司: 泉州協(xié)創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35231
• 代理人: 鄭浩

1.一種半組合預(yù)制裝配式柱，其特征在于，包括鋼柱和外包覆保護(hù)層，所述外包覆保護(hù)層設(shè)置于鋼柱的外表面，所述鋼柱為箱型柱，所述箱型柱的側(cè)部焊接有H型短鋼梁，所述H型短鋼梁一端的翼緣和腹板均焊接在箱型柱的翼緣上，所述H型短鋼梁另一端的翼緣和腹板上均開設(shè)有螺栓孔，所述H型短鋼梁上預(yù)留有用于連接長(zhǎng)鋼梁的側(cè)連接節(jié)點(diǎn)未包覆區(qū)，所述箱型柱的上端部預(yù)留有用于連接上方鋼柱的上連接節(jié)點(diǎn)未包覆區(qū)，所述箱型柱的下端部預(yù)留有用于連接下方鋼柱的下連接節(jié)點(diǎn)未包覆區(qū)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半組合預(yù)制裝配式柱，其特征在于，所述箱型柱內(nèi)焊接有水平加勁肋，所述水平加勁肋的高度位置與H型短鋼梁的翼緣位置一一對(duì)應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半組合預(yù)制裝配式柱，其特征在于，所述水平加勁肋與H型短鋼梁的翼緣等厚，所述水平加勁肋與H型短鋼梁的對(duì)應(yīng)翼緣處于同一水平面上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半組合預(yù)制裝配式柱，其特征在于，所述箱型柱的上下兩端部外周側(cè)分別焊接有用于對(duì)應(yīng)連接上下鋼柱的輔助耳板，所述輔助耳板上開設(shè)有螺栓孔，位于箱型柱上端部的輔助耳板與位于箱型柱下端部的輔助耳板對(duì)應(yīng)錯(cuò)開且分別靠近于箱型柱對(duì)應(yīng)外側(cè)面的中心線。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半組合預(yù)制裝配式柱，其特征在于，所述外包覆保護(hù)層為鋼筋混凝土外包層、鋼絲網(wǎng)混凝土外包層、防火磚外包層或防火板外包層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半組合預(yù)制裝配式柱，其特征在于，所述鋼筋混凝土外包層或鋼絲網(wǎng)混凝土外包層采用的混凝土為普通混凝土或高性能混凝土。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半組合預(yù)制裝配式柱，其特征在于，所述高性能混凝土為鋼纖維混凝土、活性粉末混凝土或防火混凝土。

8.一種如權(quán)利要求1所述的半組合預(yù)制裝配式柱的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）制作鋼柱：在工廠按常規(guī)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)方式加工鋼柱，并去除表面浮銹；

（2）制作外包覆保護(hù)層：

若外包覆保護(hù)層為鋼筋混凝土外包層，則先在鋼柱的外表面配置構(gòu)造鋼筋網(wǎng)，再在工廠的模臺(tái)上立模板、澆筑混凝土、振搗密實(shí)，并快速蒸汽養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度后脫模；

若外包覆保護(hù)層為鋼絲網(wǎng)混凝土外包層，則先在鋼柱的外表面配置構(gòu)造鋼絲網(wǎng)，再在工廠的模臺(tái)上立模板、澆筑混凝土、振搗密實(shí)，并快速蒸汽養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度后脫模；

若外包覆保護(hù)層為防火磚外包層或防火板外包層，則在鋼柱的外表面配置抗剪件，在工廠簡(jiǎn)單裝配牢固即可；

在外包覆保護(hù)層的制作過程中，對(duì)于預(yù)制裝配式柱的節(jié)點(diǎn)連接區(qū)域則無需進(jìn)行外包層的制作，節(jié)點(diǎn)連接區(qū)域的鋼構(gòu)件保持外露。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半組合預(yù)制裝配式柱的制作方法，其特征在于，在步驟（2）中，在鋼柱的外表面配置構(gòu)造鋼筋網(wǎng)或鋼絲網(wǎng)時(shí)，也配置抗剪件。

10.一種如權(quán)利要求1所述的半組合預(yù)制裝配式柱的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）根據(jù)鋼柱的防護(hù)需求和受力性能，選擇外包覆保護(hù)層的材料，并確定厚度；

（2）在計(jì)算結(jié)構(gòu)基本周期時(shí)，考慮鋼柱和外包覆保護(hù)層組合截面的整體剛度；

（3）在豎向荷載、風(fēng)載和多遇地震組合作用下，考慮鋼柱和外包覆保護(hù)層組合截面的整體剛度，即考慮外包覆保護(hù)層對(duì)預(yù)制裝配式柱剛度的貢獻(xiàn)，應(yīng)保證外包覆保護(hù)層與鋼柱的變形協(xié)調(diào)，不應(yīng)出現(xiàn)外包覆保護(hù)層與鋼柱發(fā)生剪切滑移或外包覆保護(hù)層開裂的情況；

（4）在中震和罕遇地震作用下，允許外包覆保護(hù)層開裂失效，不考慮外包覆保護(hù)層對(duì)預(yù)制裝配式柱剛度的貢獻(xiàn)，即只考慮鋼柱的作用。