[发明专利]一种玻璃钢约束纤维轻骨料混凝土柱及其施工方法

说明书

本发明公开了一种玻璃钢约束纤维轻骨料混凝土柱及其施工方法，包括：玻璃钢管和钢筋笼骨架，钢筋笼骨架嵌套于玻璃钢管内；其中，钢筋笼骨架包含螺旋箍筋和纵向钢筋，螺旋箍筋按螺距将纵向钢筋绑扎成钢筋笼骨架；玻璃钢管与钢筋笼骨架之间、钢筋笼骨架内填充有填料。该玻璃钢约束纤维轻骨料混凝土柱采用管中套笼的增强技术，强有力约束其内轻骨料混凝土，减小构件截面尺寸或减少钢材的消耗，有效提高内部混凝土的耐久性能；通过轻骨料与纤维的结合应用，充分发挥轻骨料和纤维两者的优点，可大幅减少结构自重，减少配筋，提高柱的延性；其施工方法简单，易操作实施，成本低廉。

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，具体涉及一种玻璃钢约束纤维轻骨料混凝土柱及其施工方法。

背景技术

随着现代高层、大跨及重载结构的发展，为了满足整体结构承载性能的需求，传统的钢筋混凝土结构势必要加大构件的截面尺寸，进而导致结构的自重增加，由此而加大结构物的地震反应。特别是作为承重的柱子，其承载力的高低决定了其上各种使用功能的发挥，如建筑楼屋面荷载的布置设计；同时，为了满足建筑空间的需求，减小柱子的截面尺寸是一种有效的途径。因此，需要寻找一种承载能力高、结构自重低的结构柱来满足上述需求。

以钢管混凝土柱和纤维增强塑料(FRP)为代表的约束混凝土结构，在过去近三十年中，得到了深入研究和广泛应用。约束混凝土的基本原理是：组合柱的轴向荷载作用下产生横向膨胀，混凝土外包的约束件(钢管或FRP增强层等)产生拉应力，对核心区混凝土提供侧向约束，使混凝土处于三向受压的应力状态，从而提高核心区混凝土的抗压强度和压缩变形能力，使得组合柱的承载力和延性大大提高。因此，约束混凝土是一种极为有效的组合结构。

鉴于此，有必要设计一种新的构件组合方法，以此达到提高柱子的承载力、降低结构自重以及节约建设成本的目的。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种玻璃钢约束纤维轻骨料混凝土柱及其施工方法，该玻璃钢约束纤维轻骨料混凝土柱采用管中套笼的增强技术，强有力约束其内轻骨料混凝土，减小构件截面尺寸或减少钢材的消耗，有效提高内部混凝土的耐久性能；通过轻骨料与纤维的结合应用，充分发挥轻骨料和纤维两者的优点，可大幅减少结构自重，减少配筋，提高柱的延性；其施工方法简单，易操作实施，成本低廉。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

(一)一种玻璃钢约束纤维轻骨料混凝土柱，包括：玻璃钢管和钢筋笼骨架，所述钢筋笼骨架嵌套于所述玻璃钢管内；其中，所述钢筋笼骨架包含螺旋箍筋和纵向钢筋，所述螺旋箍筋按螺距将所述纵向钢筋绑扎成钢筋笼骨架；所述玻璃钢管与所述钢筋笼骨架之间、所述钢筋笼骨架内填充有填料。

优选的，所述玻璃钢管为圆柱形，所述钢筋笼骨架为圆柱形，所述玻璃钢管与所述钢筋笼骨架共轴线。

优选的，所述填料包括轻骨料混凝土和纤维。

进一步优选的，所述纤维均匀分布于所述填料中。

进一步优选的，所述纤维包含碳纤维、聚丙烯纤维中的一种或多种。

优选的，所述纤维的掺量为所述填料体积的0.2～0.8％。

优选的，所述碳纤维与所述聚丙烯纤维的体积比为(1～2)：(1～2)。

优选的，所述轻骨料混凝土中的轻骨料为陶粒轻骨料。

(二)一种玻璃钢约束纤维轻骨料混凝土柱的施工方法，包括以下步骤：

步骤1，将螺旋箍筋按螺距将纵向钢筋绑扎成钢筋笼骨架；

步骤2，将所述钢筋笼骨架嵌套于玻璃钢管内，在所述玻璃钢管与所述钢筋笼骨架之间浇筑填料，并在所述钢筋笼骨架内浇筑填料，养护成型，得玻璃钢约束纤维轻骨料混凝土柱。