铝合金管约束混凝土异形柱的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及铝合金管约束混凝土异形柱，包括铝合金管，铝合金管内布置有若干根纵筋以及用于约束纵筋的箍筋，纵筋沿铝合金管的管长方向分布；纵筋、箍筋以及铝合金管的内壁之间填充有混凝土。本实用新型通过采用铝合金管环向约束各种形状和类型的结构柱，在荷载作用下的混凝土柱环向约束后处于三向受力状态下力学及其他性能会得到大大的增强，可限制其横向变形，提高构件抗震等各项力学性能；同时保护内部纵筋、箍筋和混凝土材料，提高结构的耐久性；且该铝合金管可作为永久模板，干作业施工，节省劳动成本。本实用新型适用范围广，特别是对于寒冷腐蚀环境下的结构柱、内部钢筋等容易被锈蚀的环境。
【专利说明】
铝合金管约束混凝土异形柱
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及建筑结构的技术领域，尤其涉及的是铝合金管约束混凝土异形柱。
【【背景技术】】
[0002]混凝土柱在建筑结构中得到广泛应用，其常用的截面形式为正方形、矩形和圆形，这使得建筑内部有露柱现象，不仅不能满足人们对建筑平面和空间平整美观的要求，而且给住户的室内装饰和家具布置带来不便。
[0003]为避免上述问题，通常将柱截面形状、尺寸与墙体布置协调而形成异形柱。目前，钢筋混凝土异形柱是异形柱中最常见的结构形式，然而，钢筋混凝土异形柱自身延性不足、抗震性能较差，导致其在抗震区的使用受到严格限制。将钢管混凝土柱异形化，形成钢管混凝土异形柱可有效解决钢筋混凝土异形柱存在一些问题，但钢管混凝土异形柱由于截面形状不规则且存在拐角，钢管与核心混凝土之间的相互作用相对较弱，很可能导致钢板屈曲现象，使钢管混凝土异形柱的承载力和延性得不到充分发挥。
[0004]目前，为了提高混凝土柱的延性，减小截面尺寸，主要采取的措施有改性混凝土、箍筋约束混凝土、钢管混凝土、型钢混凝土、核心配筋芯柱等。然而这些措施虽然能改善钢筋混凝土柱的抗震性能和轴压比限值问题，但由于在沿海地区耐腐蚀性差、寒冷地区会出现低温冷脆延性大大降低、施工难度大、造价偏高等问题，实际操作起来存在一定的局限性。
【
【发明内容】
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[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种铝合金管约束混凝土异形柱，承载力高且耐久性好。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]包括铝合金管，铝合金管内布置有若干根纵筋以及用于约束纵筋的箍筋，纵筋沿铝合金管的管长方向分布;纵筋、箍筋以及铝合金管的内壁之间填充有混凝土。
[0008]进一步地，铝合金管是由若干根铝合金管单元焊接而成。
[0009]进一步地，每根招合金管单元的高度为6m。
[0010]进一步地，铝合金管采用T6061系列铝合金。
[0011 ]进一步地，铝合金管的形状为L形、T形或十字形。
[0012]进一步地，纵筋为钢筋。
[0013]进一步地，箍筋与铝合金管的内壁之间的距离为25?45mm。
[0014]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果:
[0015]本实用新型通过采用铝合金管环向约束各种形状和类型的结构柱，在荷载作用下的混凝土柱环向约束后处于三向受力状态下力学(延性等)及其他性能会得到大大的增强，可限制其横向变形，提高构件抗震等各项力学性能；同时保护内部纵筋、箍筋和混凝土材料，提高结构的耐久性;且该铝合金管可作为永久模板，干作业施工，节省劳动成本，具有高效的技术经济效益。本实用新型适用范围广，特别是对于寒冷腐蚀环境下的结构柱、内部钢筋等容易被锈蚀的环境。
[0016]进一步地，本实用新型采用T6061铝合金系列，造价便宜，结构性能优越。
【【附图说明】】
[0017]图1是L形铝合金管约束混凝土异形柱示意图；
[0018]图2是T形铝合金管约束混凝土异形柱示意图；
[0019]图3是十字形铝合金管约束混凝土异形柱示意图。
[0020]图中，1、铝合金异型管;2、纵筋;3、箍筋;4、混凝土。
【【具体实施方式】】
[0021 ]下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0022]参见图1至图3，本实用新型包括L形、T形或十字形等形状的铝合金管I，铝合金管I内布置有若干根纵筋2以及用于约束纵筋2的箍筋3，纵筋2沿铝合金管I的管长方向分布，纵筋2根数根据结构设计为准，纵筋2为钢筋;箍筋3需是闭合状态，箍筋3组合形状为铝合金管I外轮廓形状一致，箍筋3与铝合金管I的内壁之间的距离为25?45mm;纵筋2、箍筋3以及铝合金管I的内壁之间填充有混凝土。
[0023 ]铝合金管I是由若干根铝合金管单元焊接拼接而成，并进行氧化处理;每根铝合金管单元的高度为6m。铝合金管I采用T6061系列或其他系列。铝合金管I内部可为混凝土结构柱、钢管混凝土结构柱、钢骨混凝土结构柱。
[0024]本实用新型主要制作过程及原理:
[0025]1.设计并确定柱截面尺寸。如图1、图2和图3分别为L形、T形和十字形铝合金管约束混凝土异形柱示意图，设计时需满足其构造要求，根据内力计算确定选择合适的截面形状及柱的尺寸。
[0026]2.计算配筋。根据内力计算纵行配纵筋2、配箍筋3;若内部为钢骨混凝土，需计算型钢截面尺寸和相应配筋。
[0027]3.绑扎纵筋2。采用钢筋作为纵筋2，根据施工图绑扎钢筋，并通过箍筋3固定钢筋
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[0028]4.焊接铝合金管I ο钢筋绑扎完成后，在相应位置放上垫块，垫块厚度为保护层厚度，确保铝合金与钢筋没有接触，将L形或其他形状的铝合金板焊接成设计所需的铝合金管的形状，并仔细检查钢筋与铝合金管I有无接触;铝合金管底部与基础相连处，用结构胶密封。
[0029]5.浇筑混凝土，得到铝合金约束混凝土异形柱即铝合金管混凝土异形柱。
[0030]本实用新型充分发挥铝合金在寒冷低温地区强度不减和近海沿海地区耐腐蚀性好的特点，采用T6061铝合金约束钢筋混凝土柱或是型钢柱等异形结构柱即铝合金管混凝土异形柱，很大程度上提高了柱的延性和耐久性，解决了钢管混凝土中钢材低温脆断的问题，并能减小柱截面尺寸，改善了其轴压比限值问题，并满足空间美观适用。该异形柱承载力高、耐久性好、自重轻、刚度大、施工方便。
[0031]本实用新型的优点是:
[0032](1)T6061铝合金系列造价便宜，结构性能优越，是一种冷处理铝锻造产品，适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。可使用性好，容易涂层，加工性好。没有钢材低温冷脆的缺点，适合在低温寒冷地区使用。
[0033](2)铝合金管I可以对核心混凝土起到约束作用，使核心区高强混凝土处于三向受压状态，提高了柱的延性、耗能能力和承载力，减小柱截面尺寸，具有良好的抗震性能。
[0034](3)铝合金本身的耐腐蚀性，加上封闭了内部材料与外界的接触，使核心钢筋、钢管、型钢不易锈蚀，大大提高了结构柱的耐久性，从而提高建筑物的使用年限。
[0035](4)铝合金管I约束混凝土柱施工时，铝合金管I可以起到施工模板作用，省去支模和拆模的工序，可以节省模板用材和用工，施工方便简单。
[0036](5)铝合金管混凝土柱截面形式、尺寸与墙体布置协调，是建筑物可用空间大，夕卜形美观大方，方便装饰专修等后期施工。
【主权项】
1.铝合金管约束混凝土异形柱，其特征在于，包括铝合金管(I)，铝合金管(I)内布置有若干根纵筋(2)以及用于约束纵筋(2)的箍筋(3)，纵筋(2)沿铝合金管(I)的管长方向分布；纵筋(2)、箍筋(3)以及铝合金管(I)的内壁之间填充有混凝土;铝合金管(I)采用T6061系列铝合金;箍筋(3)与铝合金管(I)的内壁之间的距离为25?45_。2.根据权利要求1所述的铝合金管约束混凝土异形柱，其特征在于，铝合金管(I)是由若干根铝合金管单元焊接而成。3.根据权利要求2所述的铝合金管约束混凝土异形柱，其特征在于，每根铝合金管单元的高度为6m。4.根据权利要求1所述的铝合金管约束混凝土异形柱，其特征在于，铝合金管(I)的形状为L形、T形或十字形。5.根据权利要求1所述的铝合金管约束混凝土异形柱，其特征在于，纵筋(2)为钢筋。
【文档编号】E04C3/34GK205531015SQ201521133089
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年12月30日
【发明人】常召群, 邢国华, 李卫卫, 吴涛
【申请人】长安大学