混凝土柱及其制作方法
【专利说明】混凝土柱及其制作方法
[0001]本申请是专利申请号:2013105332884、申请日:2013-11_04、名称:一种混凝土柱及其制作方法的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种混凝土柱及其制作方法。
【背景技术】
[0003]现有的混凝土柱的钢筋骨架包括纵向的主筋和多层固定在主筋上横向的箍筋，每层箍筋是外部为矩形内部有多排多列方形空格的框体，箍筋的四个角上的空格的三个外角处分别设有一根主筋。
[0004]我国是多地震国家，80%以上的城市位于地震区，地震造成的震害越来越严重，尤其在汶川地震中大量建筑物的破坏倒塌，造成了巨大的人员伤亡和经济损失，减少结构破坏带来的人员伤亡和经济损失是结构工程技术人员由来的责任和义务。结构抗震设计中，“强柱弱梁”型破坏机制是我们遵循的最基本设计原则之一，然而在汶川地震中大量钢筋混凝土框架房屋破坏甚至倒塌，出现了大量的“强梁弱柱”型破坏机制，并没有形成设计规范要求即我们所期望的“强柱弱梁”型破坏机制，这种现象除部分建筑存在设计不规范、施工不良等原因外，一个重要的原因便是混凝土柱在斜向的强度低于两主轴方向强度(斜向是指箍筋的对角线方向，两主轴方向是指箍筋的两中分线的方向)，且由于地震时地面运动具有多维性、随机性以及方向的不确定性，导致在斜向地震作用下混凝土柱发生破坏。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是:提供一种抗震性好的混凝土柱，以及提供一种前述混凝土柱的制作方法。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明混凝土柱包括混凝土柱体和嵌入在混凝土柱体中的钢筋骨架，钢筋骨架包括纵向的主筋和多层固定在主筋上横向的箍筋，每层箍筋是外部为矩形内部有多排多列方形空格的框体，箍筋的四个角上的空格的三个外角处分别设有主筋1、主筋II和主筋III，主筋1、主筋II和主筋III均为所述的主筋，主筋III位于箍筋框体的顶角处，所述的箍筋的四个角上的空格内均设有腹板，腹板的长度方向在纵向方向上，腹板的宽度方向在相应空格的主筋III所在的对角线上，腹板通过翼缘钢板固定在主筋上，腹板与主筋不接触。
[0007]所述的翼缘钢板为多圈环绕且箍紧在所有的主筋I和主筋II外的钢板，翼缘钢板与箍筋在纵向方向上相错开，翼缘钢板与所有主筋I和主筋II焊接连接，每个空格中的腹板位于翼缘钢板远离相应主筋III的一侧，腹板的一侧与翼缘钢板焊接连接。由于翼缘钢板是环状的，对混凝土的约束力更大，使得混凝土柱整体结构强度高。
[0008]为了使整体混凝土柱的斜向强度均较强，所述的腹板贯穿钢筋骨架的整个高度，在腹板的整个高度上均匀设置有多组翼缘钢板。
[0009]为了取得最佳的性价比，所述的腹板布置在钢筋骨架的两端，每端的布置高度为1-2倍混凝土柱体的横截面的最大宽度，在腹板的整个高度上均匀设置有多组翼缘钢板。
[0010]本发明混凝土柱的制作方法，包括如下步骤:(I)固定主筋和框体外围箍筋；(2)在钢筋骨架的主体上焊接翼缘钢板；(3)在翼缘钢板上焊接腹板；(4)在主筋上焊接内部箍筋；(5)浇注混凝土。
[0011]本发明的有益效果是:
(I)本发明通过在角部区域设置在腹板，在基本不改变混凝土柱两主轴方向设计强度的前提下，起到提高混凝土柱斜向强度的有利作用，有利于“强柱弱梁”破坏机制的实现。
[0012](2)在地震发生时，由于腹板加强体的存在，提高了混凝土柱的截面延性，进而可以改善结构在地震作用下的变形能力。
[0013](3)本发明构造简单、施工难度小、具有很高的性价比优势，适合在工程中广泛推广。
【附图说明】
[0014]图1是本发明具体实施例一的横向截面图；
图2是制作本发明具体实施例一的腹板和翼缘钢板的组件的工装示意图；
图3是本发明具体实施例二的横向截面图；
图中:1、混凝土柱体，2、箍筋，3、主筋I，4、主筋111，5、主筋11，6、翼缘钢板，7、腹板，8、垫板。
【具体实施方式】
[0015]具体实施例一
如图1所示的混凝土柱，它包括混凝土柱体I和嵌入在混凝土柱体I中的钢筋骨架，钢筋骨架包括纵向的主筋和多层固定在主筋上横向的箍筋2，每层箍筋2是外部为矩形内部有多排多列方形空格的框体，箍筋2的四个角上的空格的三个外角处分别设有主筋I 3、主筋II 5和主筋III4，主筋I 3、主筋II 5和主筋III 4组成所述的主筋，主筋III 4位于箍筋2的框体的顶角处。箍筋2的四个角上的空格内均设有腹板7，腹板7的长度方向在纵向方向上，腹板7的宽度方向在相应空格的主筋III 4所在的对角线上，腹板7通过翼缘钢板6固定在主筋I 3和主筋II 5上，腹板7与主筋不接触。
[0016]所述的每个空格中的腹板7通过多个在纵向上间隔排列的翼缘钢板6与主筋连接，腹板7与每个翼缘钢板6焊接连接成十字形，翼缘钢板6的两端分别焊接在主筋I 3和主筋II 5上，翼缘钢板6与箍筋2在纵向上错开。翼缘钢板6宽度可在0.5?0.8倍箍筋间距的范围内取值，厚度可在0.5?Icm范围内取值。
[0017]腹板7上开有多个孔，每个翼缘钢板6穿插在腹板7上的一个孔中，翼缘钢板6与腹板7上的孔边缘相焊接。腹板7可以贯穿钢筋骨架的整个高度，翼缘钢板6的仅在主筋的下端、1/2高度处及上端设置。
[0018]腹板7也可以只布置在钢筋骨架的两端，每端的布置高度为1-2倍混凝土柱体的横截面的最大宽度，在腹板7的整个高度上均匀设置有多个翼缘钢板6。相邻翼缘钢板6的设置间距为I?2倍相邻箍筋2间距。
[0019]本具体实施例包括如下步骤:(I)固定主筋和箍筋2，制作钢筋骨架的主体；(2)制作腹板7和翼缘钢板6的组件，如图2所示，将作好的钢筋骨架的主体的放在地上，并使主筋水平，将腹板7平放在最上一层箍筋2上，并使腹板7上的孔与箍筋2错开，在第二靠上的一层箍筋2上放上设定厚度的垫板8，垫板8的厚度可以根据腹板厚度、上下两层箍筋的间距以及翼缘钢板6的长度计算得到。在腹板7的每一个孔中插入一个翼缘钢板6，直到翼缘钢板6顶到垫板8上，再焊接腹板7和翼缘钢板6 ; (3)将再腹板和翼缘钢板组件焊到钢筋骨架的主体上；(4)浇注混凝土。
[0020]本具体实施例中每个翼缘钢板6也可以由两个支翼缘钢板组成，两个支翼缘钢板排列在一条直线上，两个支翼缘钢板分处在腹板7的两侧，两个支翼缘钢板均与腹板7焊接连接。
[0021]具体实施例二
如图2所示，本具体实施例与具体实施例一的区别在于腹板7和翼缘钢板6的设置方式不同。翼缘钢板6为多圈环绕且箍紧在所有的主筋I 3和主筋II 5外的钢板，从而形成一个多边形。翼缘钢板6与箍筋2在纵向方向上相错开，翼缘钢板6与所有主筋I 3和主筋II 5焊接连接，每个空格中的腹板7位于翼缘钢板6远离相应主筋III 4的一侧，腹板7的一侧与翼缘钢板6焊接连接。翼缘钢板6宽度可在I?2cm范围内取值，厚度可在0.5?Icm范围内取值。
[0022]腹板7可以贯穿钢筋骨架的整个高度，相邻翼缘钢板6的设置间距为3?5倍相邻箍筋2间距。
[0023]腹板7也可以只布置在钢筋骨架的两端，每端的布置高度为1-2倍混凝土柱体的横截面的最大宽度，在腹板7的整个高度上均匀设置有多个翼缘钢板6。翼缘钢板6的设置间距为I?2倍周边箍筋2间距。
[0024]本具体实施例的制作方法包括如下步骤:(I)固定主筋和框体外围箍筋2 ; (2)在钢筋骨架的主体上焊接翼缘钢板6 ; (3)在翼缘钢板6上焊接腹板7 ; (4)在主筋上焊接内部箍筋2 ; (5)浇注混凝土。
【主权项】
1.一种混凝土柱，包括混凝土柱体和嵌入在混凝土柱体中的钢筋骨架，钢筋骨架包括纵向的主筋和多层固定在主筋上横向的箍筋，每层箍筋是外部为矩形内部有多排多列方形空格的框体，箍筋的四个角上的空格的三个外角处分别设有主筋1、主筋II和主筋III，主筋1、主筋II和主筋III均为所述的主筋，主筋III位于箍筋框体的顶角处，其特征在于:所述的箍筋的四个角上的空格内均设有腹板，腹板的长度方向在纵向方向上，腹板的宽度方向在相应空格的主筋III所在的对角线上，腹板通过翼缘钢板固定在主筋上，腹板与主筋不接触，所述的翼缘钢板为多圈环绕且箍紧在所有的主筋I和主筋II外的钢板，翼缘钢板与箍筋在纵向方向上相错开，翼缘钢板与所有主筋I和主筋II焊接连接，每个空格中的腹板位于翼缘钢板远离相应主筋III的一侧，腹板的一侧与翼缘钢板焊接连接。
2.根据权利要求1所述的混凝土柱，其特征在于:所述的腹板贯穿钢筋骨架的整个高度，在腹板的整个高度上均匀设置有多组翼缘钢板。
3.根据权利要求1所述的混凝土柱，其特征在于:所述的腹板布置在钢筋骨架的两端，每端的布置高度为1-2倍混凝土柱体的横截面的最大宽度，在腹板的整个高度上均匀设置有多组翼缘钢板。
4.一种权利要求1所述的混凝土柱的制作方法，其特征在于:包括如下步骤:(I)固定主筋和框体外围箍筋；(2)在钢筋骨架的主体上焊接翼缘钢板；(3)在翼缘钢板上焊接腹板；(4)在主筋上焊接内部箍筋；(5)浇注混凝土。
【专利摘要】本发明公开了一种混凝土柱及其制作方法，本发明箍筋的四个角上的空格内均设有腹板，腹板的长度方向在纵向方向上，腹板的宽度方向在相应空格的主筋Ⅲ所在的对角线上，腹板通过翼缘钢板固定在主筋上，腹板与主筋不接触。制作方法包括如下步骤：（1）固定主筋和框体外围箍筋；（2）焊接翼缘钢板；（3）焊接腹板；（4）在主筋上焊接内部箍筋；（5）浇注混凝土。本发明通过在角部区域设置在腹板，在基本不改变混凝土柱两主轴方向设计强度的前提下，起到提高混凝土柱斜向强度的有利作用，有利于“强柱弱梁”破坏机制的实现。本发明构造简单、施工难度小、具有很高的性价比优势，适合在工程中广泛推广。
【IPC分类】E04B1-98, E04C3-34
【公开号】CN104831867
【申请号】CN201510281342
【发明人】刘春阳, 徐艳华, 王玉镯, 李秀领
【申请人】山东建筑大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2013年11月4日
【公告号】CN103556782A, CN103556782B