混凝土柱及其制作方法
【專利說明】混凝土柱及其制作方法
[0001]本申請是專利申請?zhí)?2013105332884、申請日:2013-11_04、名稱:一種混凝土柱及其制作方法的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種混凝土柱及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0003]現(xiàn)有的混凝土柱的鋼筋骨架包括縱向的主筋和多層固定在主筋上橫向的箍筋，每層箍筋是外部為矩形內(nèi)部有多排多列方形空格的框體，箍筋的四個角上的空格的三個外角處分別設(shè)有一根主筋。
[0004]我國是多地震國家，80%以上的城市位于地震區(qū)，地震造成的震害越來越嚴(yán)重，尤其在汶川地震中大量建筑物的破壞倒塌，造成了巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，減少結(jié)構(gòu)破壞帶來的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失是結(jié)構(gòu)工程技術(shù)人員由來的責(zé)任和義務(wù)。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，“強(qiáng)柱弱梁”型破壞機(jī)制是我們遵循的最基本設(shè)計(jì)原則之一，然而在汶川地震中大量鋼筋混凝土框架房屋破壞甚至倒塌，出現(xiàn)了大量的“強(qiáng)梁弱柱”型破壞機(jī)制，并沒有形成設(shè)計(jì)規(guī)范要求即我們所期望的“強(qiáng)柱弱梁”型破壞機(jī)制，這種現(xiàn)象除部分建筑存在設(shè)計(jì)不規(guī)范、施工不良等原因外，一個重要的原因便是混凝土柱在斜向的強(qiáng)度低于兩主軸方向強(qiáng)度(斜向是指箍筋的對角線方向，兩主軸方向是指箍筋的兩中分線的方向)，且由于地震時地面運(yùn)動具有多維性、隨機(jī)性以及方向的不確定性，導(dǎo)致在斜向地震作用下混凝土柱發(fā)生破壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種抗震性好的混凝土柱，以及提供一種前述混凝土柱的制作方法。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明混凝土柱包括混凝土柱體和嵌入在混凝土柱體中的鋼筋骨架，鋼筋骨架包括縱向的主筋和多層固定在主筋上橫向的箍筋，每層箍筋是外部為矩形內(nèi)部有多排多列方形空格的框體，箍筋的四個角上的空格的三個外角處分別設(shè)有主筋1、主筋I(lǐng)I和主筋I(lǐng)II，主筋1、主筋I(lǐng)I和主筋I(lǐng)II均為所述的主筋，主筋I(lǐng)II位于箍筋框體的頂角處，所述的箍筋的四個角上的空格內(nèi)均設(shè)有腹板，腹板的長度方向在縱向方向上，腹板的寬度方向在相應(yīng)空格的主筋I(lǐng)II所在的對角線上，腹板通過翼緣鋼板固定在主筋上，腹板與主筋不接觸。
[0007]所述的翼緣鋼板為多圈環(huán)繞且箍緊在所有的主筋I(lǐng)和主筋I(lǐng)I外的鋼板，翼緣鋼板與箍筋在縱向方向上相錯開，翼緣鋼板與所有主筋I(lǐng)和主筋I(lǐng)I焊接連接，每個空格中的腹板位于翼緣鋼板遠(yuǎn)離相應(yīng)主筋I(lǐng)II的一側(cè)，腹板的一側(cè)與翼緣鋼板焊接連接。由于翼緣鋼板是環(huán)狀的，對混凝土的約束力更大，使得混凝土柱整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。
[0008]為了使整體混凝土柱的斜向強(qiáng)度均較強(qiáng)，所述的腹板貫穿鋼筋骨架的整個高度，在腹板的整個高度上均勻設(shè)置有多組翼緣鋼板。
[0009]為了取得最佳的性價比，所述的腹板布置在鋼筋骨架的兩端，每端的布置高度為1-2倍混凝土柱體的橫截面的最大寬度，在腹板的整個高度上均勻設(shè)置有多組翼緣鋼板。
[0010]本發(fā)明混凝土柱的制作方法，包括如下步驟:(I)固定主筋和框體外圍箍筋；(2)在鋼筋骨架的主體上焊接翼緣鋼板；(3)在翼緣鋼板上焊接腹板；(4)在主筋上焊接內(nèi)部箍筋；(5)澆注混凝土。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
(I)本發(fā)明通過在角部區(qū)域設(shè)置在腹板，在基本不改變混凝土柱兩主軸方向設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下，起到提高混凝土柱斜向強(qiáng)度的有利作用，有利于“強(qiáng)柱弱梁”破壞機(jī)制的實(shí)現(xiàn)。
[0012](2)在地震發(fā)生時，由于腹板加強(qiáng)體的存在，提高了混凝土柱的截面延性，進(jìn)而可以改善結(jié)構(gòu)在地震作用下的變形能力。
[0013](3)本發(fā)明構(gòu)造簡單、施工難度小、具有很高的性價比優(yōu)勢，適合在工程中廣泛推廣。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例一的橫向截面圖；
圖2是制作本發(fā)明具體實(shí)施例一的腹板和翼緣鋼板的組件的工裝示意圖；
圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例二的橫向截面圖；
圖中:1、混凝土柱體，2、箍筋，3、主筋I(lǐng)，4、主筋111，5、主筋11，6、翼緣鋼板，7、腹板，8、墊板。
【具體實(shí)施方式】
[0015]具體實(shí)施例一
如圖1所示的混凝土柱，它包括混凝土柱體I和嵌入在混凝土柱體I中的鋼筋骨架，鋼筋骨架包括縱向的主筋和多層固定在主筋上橫向的箍筋2，每層箍筋2是外部為矩形內(nèi)部有多排多列方形空格的框體，箍筋2的四個角上的空格的三個外角處分別設(shè)有主筋I(lǐng) 3、主筋I(lǐng)I 5和主筋I(lǐng)II4，主筋I(lǐng) 3、主筋I(lǐng)I 5和主筋I(lǐng)II 4組成所述的主筋，主筋I(lǐng)II 4位于箍筋2的框體的頂角處。箍筋2的四個角上的空格內(nèi)均設(shè)有腹板7，腹板7的長度方向在縱向方向上，腹板7的寬度方向在相應(yīng)空格的主筋I(lǐng)II 4所在的對角線上，腹板7通過翼緣鋼板6固定在主筋I(lǐng) 3和主筋I(lǐng)I 5上，腹板7與主筋不接觸。
[0016]所述的每個空格中的腹板7通過多個在縱向上間隔排列的翼緣鋼板6與主筋連接，腹板7與每個翼緣鋼板6焊接連接成十字形，翼緣鋼板6的兩端分別焊接在主筋I(lǐng) 3和主筋I(lǐng)I 5上，翼緣鋼板6與箍筋2在縱向上錯開。翼緣鋼板6寬度可在0.5?0.8倍箍筋間距的范圍內(nèi)取值，厚度可在0.5?Icm范圍內(nèi)取值。
[0017]腹板7上開有多個孔，每個翼緣鋼板6穿插在腹板7上的一個孔中，翼緣鋼板6與腹板7上的孔邊緣相焊接。腹板7可以貫穿鋼筋骨架的整個高度，翼緣鋼板6的僅在主筋的下端、1/2高度處及上端設(shè)置。
[0018]腹板7也可以只布置在鋼筋骨架的兩端，每端的布置高度為1-2倍混凝土柱體的橫截面的最大寬度，在腹板7的整個高度上均勻設(shè)置有多個翼緣鋼板6。相鄰翼緣鋼板6的設(shè)置間距為I?2倍相鄰箍筋2間距。
[0019]本具體實(shí)施例包括如下步驟:(I)固定主筋和箍筋2，制作鋼筋骨架的主體；(2)制作腹板7和翼緣鋼板6的組件，如圖2所示，將作好的鋼筋骨架的主體的放在地上，并使主筋水平，將腹板7平放在最上一層箍筋2上，并使腹板7上的孔與箍筋2錯開，在第二靠上的一層箍筋2上放上設(shè)定厚度的墊板8，墊板8的厚度可以根據(jù)腹板厚度、上下兩層箍筋的間距以及翼緣鋼板6的長度計(jì)算得到。在腹板7的每一個孔中插入一個翼緣鋼板6，直到翼緣鋼板6頂?shù)綁|板8上，再焊接腹板7和翼緣鋼板6 ; (3)將再腹板和翼緣鋼板組件焊到鋼筋骨架的主體上；(4)澆注混凝土。
[0020]本具體實(shí)施例中每個翼緣鋼板6也可以由兩個支翼緣鋼板組成，兩個支翼緣鋼板排列在一條直線上，兩個支翼緣鋼板分處在腹板7的兩側(cè)，兩個支翼緣鋼板均與腹板7焊接連接。
[0021]具體實(shí)施例二
如圖2所示，本具體實(shí)施例與具體實(shí)施例一的區(qū)別在于腹板7和翼緣鋼板6的設(shè)置方式不同。翼緣鋼板6為多圈環(huán)繞且箍緊在所有的主筋I(lǐng) 3和主筋I(lǐng)I 5外的鋼板，從而形成一個多邊形。翼緣鋼板6與箍筋2在縱向方向上相錯開，翼緣鋼板6與所有主筋I(lǐng) 3和主筋I(lǐng)I 5焊接連接，每個空格中的腹板7位于翼緣鋼板6遠(yuǎn)離相應(yīng)主筋I(lǐng)II 4的一側(cè)，腹板7的一側(cè)與翼緣鋼板6焊接連接。翼緣鋼板6寬度可在I?2cm范圍內(nèi)取值，厚度可在0.5?Icm范圍內(nèi)取值。
[0022]腹板7可以貫穿鋼筋骨架的整個高度，相鄰翼緣鋼板6的設(shè)置間距為3?5倍相鄰箍筋2間距。
[0023]腹板7也可以只布置在鋼筋骨架的兩端，每端的布置高度為1-2倍混凝土柱體的橫截面的最大寬度，在腹板7的整個高度上均勻設(shè)置有多個翼緣鋼板6。翼緣鋼板6的設(shè)置間距為I?2倍周邊箍筋2間距。
[0024]本具體實(shí)施例的制作方法包括如下步驟:(I)固定主筋和框體外圍箍筋2 ; (2)在鋼筋骨架的主體上焊接翼緣鋼板6 ; (3)在翼緣鋼板6上焊接腹板7 ; (4)在主筋上焊接內(nèi)部箍筋2 ; (5)澆注混凝土。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種混凝土柱，包括混凝土柱體和嵌入在混凝土柱體中的鋼筋骨架，鋼筋骨架包括縱向的主筋和多層固定在主筋上橫向的箍筋，每層箍筋是外部為矩形內(nèi)部有多排多列方形空格的框體，箍筋的四個角上的空格的三個外角處分別設(shè)有主筋1、主筋I(lǐng)I和主筋I(lǐng)II，主筋1、主筋I(lǐng)I和主筋I(lǐng)II均為所述的主筋，主筋I(lǐng)II位于箍筋框體的頂角處，其特征在于:所述的箍筋的四個角上的空格內(nèi)均設(shè)有腹板，腹板的長度方向在縱向方向上，腹板的寬度方向在相應(yīng)空格的主筋I(lǐng)II所在的對角線上，腹板通過翼緣鋼板固定在主筋上，腹板與主筋不接觸，所述的翼緣鋼板為多圈環(huán)繞且箍緊在所有的主筋I(lǐng)和主筋I(lǐng)I外的鋼板，翼緣鋼板與箍筋在縱向方向上相錯開，翼緣鋼板與所有主筋I(lǐng)和主筋I(lǐng)I焊接連接，每個空格中的腹板位于翼緣鋼板遠(yuǎn)離相應(yīng)主筋I(lǐng)II的一側(cè)，腹板的一側(cè)與翼緣鋼板焊接連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土柱，其特征在于:所述的腹板貫穿鋼筋骨架的整個高度，在腹板的整個高度上均勻設(shè)置有多組翼緣鋼板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土柱，其特征在于:所述的腹板布置在鋼筋骨架的兩端，每端的布置高度為1-2倍混凝土柱體的橫截面的最大寬度，在腹板的整個高度上均勻設(shè)置有多組翼緣鋼板。
4.一種權(quán)利要求1所述的混凝土柱的制作方法，其特征在于:包括如下步驟:(I)固定主筋和框體外圍箍筋；(2)在鋼筋骨架的主體上焊接翼緣鋼板；(3)在翼緣鋼板上焊接腹板；(4)在主筋上焊接內(nèi)部箍筋；(5)澆注混凝土。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混凝土柱及其制作方法，本發(fā)明箍筋的四個角上的空格內(nèi)均設(shè)有腹板，腹板的長度方向在縱向方向上，腹板的寬度方向在相應(yīng)空格的主筋Ⅲ所在的對角線上，腹板通過翼緣鋼板固定在主筋上，腹板與主筋不接觸。制作方法包括如下步驟：（1）固定主筋和框體外圍箍筋；（2）焊接翼緣鋼板；（3）焊接腹板；（4）在主筋上焊接內(nèi)部箍筋；（5）澆注混凝土。本發(fā)明通過在角部區(qū)域設(shè)置在腹板，在基本不改變混凝土柱兩主軸方向設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下，起到提高混凝土柱斜向強(qiáng)度的有利作用，有利于“強(qiáng)柱弱梁”破壞機(jī)制的實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明構(gòu)造簡單、施工難度小、具有很高的性價比優(yōu)勢，適合在工程中廣泛推廣。
【IPC分類】E04B1-98, E04C3-34
【公開號】CN104831867
【申請?zhí)枴緾N201510281342
【發(fā)明人】劉春陽, 徐艷華, 王玉鐲, 李秀領(lǐng)
【申請人】山東建筑大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2013年11月4日
【公告號】CN103556782A, CN103556782B