內(nèi)置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱及制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件，尤其涉及一種內(nèi)置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合 柱及制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于螺旋箍筋對(duì)混凝土的約束作用，螺旋箍筋混凝土柱在承壓時(shí)核心混凝土處于 三向受壓狀態(tài)，具有良好的承載性能和延性，同時(shí)由于連續(xù)橫向鋼筋的配置，使其具有優(yōu)秀 的抗震性能和耗能能力，被廣泛應(yīng)用于各種結(jié)構(gòu)當(dāng)中。但是該結(jié)構(gòu)柱仍有一些不可避免的 缺點(diǎn)，限制了其在抗震要求更高、豎向荷載較大的工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用;例如：
[0003] 1.由于螺旋箍筋混凝土柱是具有混凝土保護(hù)層的，包裹于箍筋外部的保護(hù)層混凝 土不受箍筋約束，其在柱受力過(guò)程中過(guò)早地剝落而退出工作，使得核心約束混凝土的力學(xué) 性能得不到充分發(fā)揮，很大程度上削弱了配置螺旋箍筋對(duì)柱力學(xué)性能的提高作用。
[0004] 2.螺旋箍筋僅在其約束的混凝土處于受壓時(shí)產(chǎn)生橫向約束作用，從而提高柱的承 載性能。而柱在壓彎作用下，由于彎曲變形使得柱截面出現(xiàn)受拉區(qū)，從而導(dǎo)致核心混凝土部 分受壓、部分受拉，而使得螺旋箍筋不能起到有效的約束作用，其抗彎剛度和抗彎承載力較 低；
[0005] 3.由于矩形螺旋箍筋混凝土柱螺旋箍筋對(duì)混凝土的約束效果差，工程中螺旋箍筋 混凝土柱截面多為圓形，而圓形截面柱梁柱節(jié)點(diǎn)施工復(fù)雜，并且建筑中由于結(jié)構(gòu)布置需要 很多柱子為正方形或矩形截面，這就使得該結(jié)構(gòu)柱由于截面形式在工程應(yīng)用中受到限制。 基于以上問(wèn)題，很有必要研究一種適用于抗震性能要求高或者承受豎向荷載較大的內(nèi)置并 束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種承載性高，延性、抗震性能好以及施工方便 的內(nèi)置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱，以克服現(xiàn)有螺旋箍筋混凝土柱技術(shù)螺旋箍筋約束 效果差、截面形式受限等不足之處。
[0007] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0008] 內(nèi)置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱，包括角鋼，鋼綴件，螺旋箍筋，縱向鋼筋，混 凝土;組合柱截面為方形或矩形;螺旋箍筋并列排列與縱向鋼筋綁扎形成鋼筋籠，鋼筋籠被 包裹于混凝土內(nèi)，混凝土外包型鋼桁架;型鋼桁架由角鋼與鋼綴件焊接而成;最外層螺旋箍 筋外邊緣到鋼綴件內(nèi)邊緣的距離為30mm-50mm。
[0009] 組合柱截面為正方形時(shí)，組合柱內(nèi)設(shè)置有4個(gè)螺旋箍筋，4個(gè)螺旋箍筋呈四方形并 列排列。
[0010]組合柱截面為長(zhǎng)方形時(shí)，組合柱內(nèi)設(shè)置6個(gè)螺旋箍筋，6個(gè)螺旋箍筋呈長(zhǎng)方形并列 排列。
[0011]每個(gè)螺旋箍筋和與其并列的其余螺旋箍筋交叉重疊空間中用縱向鋼筋固定連接。
[0012]每個(gè)螺旋箍筋配置至少4根縱向鋼筋，縱向鋼筋綁扎于螺旋箍的內(nèi)壁形成鋼筋籠。
[00?3] 螺旋箍筋的直徑為6mm-1 Omm，螺旋間距為40mm-8Omm;縱向鋼筋的直徑為I Omm-1 8mm 〇
[0014] 型鋼桁架由4根豎向角鋼通過(guò)鋼綴件相互連接形成格構(gòu)式空間骨架，4根角鋼設(shè)置 于組合柱的四個(gè)角部。
[0015] 型鋼桁架是由多個(gè)鋼綴件以橫向和斜向交叉焊接于角鋼翼緣內(nèi)側(cè)，上下斜向鋼綴 件和橫向鋼綴件首尾相連。
[0016] 角鋼為等邊或不等邊角鋼，鋼綴件為扁鋼或鋼板制作，鋼綴件寬度2 40mm，角鋼翼 緣厚度與鋼綴件厚度相等。
[0017] 內(nèi)置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱的制作方法，包括如下步驟：
[0018] (1)根據(jù)截面形狀，按要求定位綁扎縱向鋼筋和螺旋箍筋，形成鋼筋籠；
[0019] (2)根據(jù)截面形狀，按要求焊接角鋼和鋼綴件，制作型鋼桁架；
[0020] (3)在鋼筋籠外定位安裝型鋼桁架，使鋼筋籠的形心與型鋼桁架的形心重合；
[0021] (4)在型鋼桁架外支模板，模板內(nèi)表面緊貼角鋼外表面；
[0022] (5)澆筑混凝土，成型后即為內(nèi)置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱。
[0023] 由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的有益效果是：
[0024] 通過(guò)外部型鋼的包裹，使得保護(hù)層混凝土亦處于約束狀態(tài)，有效解決了普通箍筋 約束混凝土柱中混凝土過(guò)早開(kāi)裂剝落所造成的承載力降低;并且螺旋箍筋與型鋼對(duì)混凝土 形成復(fù)合約束，使組合柱具有更高的承載力和延性;通過(guò)對(duì)各螺旋箍筋的并列布置，每個(gè)螺 旋箍筋單獨(dú)對(duì)其內(nèi)部混凝土產(chǎn)生約束作用，在壓彎作用下柱截面部分受拉時(shí)，位于壓區(qū)部 分的螺旋箍筋仍能對(duì)其核心混凝土產(chǎn)生約束，使該部分混凝土處于三向受壓狀態(tài)，解決普 通箍筋約束混凝土柱壓彎作用下約束能力弱的問(wèn)題;位于外部的型鋼桁架有效的提高了組 合柱的抗彎剛度、抗彎承載力和抗震性能;型鋼桁架由角鋼和鋼綴件焊接而成，便于調(diào)整截 面形式及尺寸;還有利于框架節(jié)點(diǎn)區(qū)中梁的鋼筋穿過(guò)柱截面，施工方便快捷。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1是本發(fā)明內(nèi)置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)橫截面示意圖；
[0026] 圖2是本發(fā)明內(nèi)置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)橫截面示意圖；
[0027] 圖3是本發(fā)明內(nèi)置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱實(shí)施例1的型鋼桁架空間結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0028] 圖4是本發(fā)明內(nèi)置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱實(shí)施例1的箍筋和縱筋空間結(jié) 構(gòu)示意圖；
[0029] 圖5是本發(fā)明內(nèi)置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱實(shí)施例2的型鋼桁架空間結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0030] 圖6是本發(fā)明內(nèi)置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱實(shí)施例2的箍筋和縱筋空間結(jié) 構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0032] 實(shí)施例1:
[0033] 如圖I、圖3和圖4所示，內(nèi)置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱包括實(shí)施例1的角鋼 1，鋼綴件2,螺旋箍筋3,縱向鋼筋4,混凝土 5。螺旋箍筋3與縱向鋼筋4綁扎形成鋼筋籠，包裹 于混凝土5內(nèi)，混凝土5外包型鋼桁架;型鋼桁架由角鋼1與鋼綴件2焊接而成。最外層螺旋箍 筋外邊緣到鋼綴件內(nèi)邊緣的距離為30mm-50mm，這樣便于鋼筋籠與型鋼桁架的安裝，以及混 凝土的饒筑。
[0034]本實(shí)施例的內(nèi)置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱的截面為正方形，角鋼為等邊角 鋼，設(shè)置于柱的四個(gè)角部，柱內(nèi)設(shè)置4個(gè)螺旋箍筋3,4個(gè)螺旋箍筋呈四方形并列排列，每個(gè)螺 旋箍筋單獨(dú)對(duì)其內(nèi)部混凝土產(chǎn)生約束作用，在壓彎作