[发明专利]内置并束螺旋箍筋型钢混凝土组合柱及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑结构构件，尤其涉及一种内置并束螺旋箍筋型钢混凝 土组合柱及制作方法。

背景技术

由于螺旋箍筋对混凝土的约束作用，螺旋箍筋混凝土柱在承压时核心混凝 土处于三向受压状态，具有良好的承载性能和延性，同时由于连续横向钢筋的 配置，使其具有优秀的抗震性能和耗能能力，被广泛应用于各种结构当中。但 是该结构柱仍有一些不可避免的缺点，限制了其在抗震要求更高、竖向荷载较 大的工程结构中的应用；例如：

1.由于螺旋箍筋混凝土柱是具有混凝土保护层的，包裹于箍筋外部的保护 层混凝土不受箍筋约束，其在柱受力过程中过早地剥落而退出工作，使得核心 约束混凝土的力学性能得不到充分发挥，很大程度上削弱了配置螺旋箍筋对柱 力学性能的提高作用。

2.螺旋箍筋仅在其约束的混凝土处于受压时产生横向约束作用，从而提高 柱的承载性能。而柱在压弯作用下，由于弯曲变形使得柱截面出现受拉区，从 而导致核心混凝土部分受压、部分受拉，而使得螺旋箍筋不能起到有效的约束 作用，其抗弯刚度和抗弯承载力较低；

3.由于矩形螺旋箍筋混凝土柱螺旋箍筋对混凝土的约束效果差，工程中螺 旋箍筋混凝土柱截面多为圆形，而圆形截面柱梁柱节点施工复杂，并且建筑中 由于结构布置需要很多柱子为正方形或矩形截面，这就使得该结构柱由于截面 形式在工程应用中受到限制。基于以上问题，很有必要研究一种适用于抗震性 能要求高或者承受竖向荷载较大的内置并束螺旋箍筋型钢混凝土组合柱。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种承载性高，延性、抗震性能好以及施 工方便的内置并束螺旋箍筋型钢混凝土组合柱,以克服现有螺旋箍筋混凝土柱 技术螺旋箍筋约束效果差、截面形式受限等不足之处。

本发明采用的技术方案是：

内置并束螺旋箍筋型钢混凝土组合柱，包括角钢，钢缀件，螺旋箍筋，纵 向钢筋，混凝土；组合柱截面为方形或矩形；螺旋箍筋并列排列与纵向钢筋绑 扎形成钢筋笼，钢筋笼被包裹于混凝土内，混凝土外包型钢桁架；型钢桁架由 角钢与钢缀件焊接而成；最外层螺旋箍筋外边缘到钢缀件内边缘的距离为 30mm-50mm。

组合柱截面为正方形时，组合柱内设置有4个螺旋箍筋，4个螺旋箍筋呈 四方形并列排列。

组合柱截面为长方形时，组合柱内设置6个螺旋箍筋，6个螺旋箍筋呈长 方形并列排列。

每个螺旋箍筋和与其并列的其余螺旋箍筋交叉重叠空间中用纵向钢筋固定 连接。

每个螺旋箍筋配置至少4根纵向钢筋，纵向钢筋绑扎于螺旋箍的内壁形成 钢筋笼。

螺旋箍筋的直径为6mm-10mm，螺旋间距为40mm-80mm；纵向钢筋的直径为 10mm-18mm。

型钢桁架由4根竖向角钢通过钢缀件相互连接形成格构式空间骨架，4根 角钢设置于组合柱的四个角部。

型钢桁架是由多个钢缀件以横向和斜向交叉焊接于角钢翼缘内侧，上下斜 向钢缀件和横向钢缀件首尾相连。

角钢为等边或不等边角钢，钢缀件为扁钢或钢板制作，钢缀件宽度≥40mm， 角钢翼缘厚度与钢缀件厚度相等。

内置并束螺旋箍筋型钢混凝土组合柱的制作方法，包括如下步骤：

(1)根据截面形状，按要求定位绑扎纵向钢筋和螺旋箍筋，形成钢筋笼；

(2)根据截面形状，按要求焊接角钢和钢缀件，制作型钢桁架；

(3)在钢筋笼外定位安装型钢桁架，使钢筋笼的形心与型钢桁架的形心重 合；

(4)在型钢桁架外支模板，模板内表面紧贴角钢外表面；

(5)浇筑混凝土，成型后即为内置并束螺旋箍筋型钢混凝土组合柱。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的有益效果是：