抗震增强型混凝土柱的制作方法

本实用新型涉及一种抗震增强型混凝土柱，属于混凝土建筑领域。

背景技术：

钢筋装配式预制混凝土柱是由钢筋混凝土材料制成的柱。是房屋、桥梁、水工等各种工程结构中最基本的承重构件，常用作楼盖的支柱、桥墩、基础柱、塔架和桁架的压杆。由于其作为承重构件，所以建筑上对装配式预制混凝土柱的强度有较高的要求，特别是装配式预制混凝土柱的边缘长期受到外界的冲洗、腐蚀等容易发生混凝土的脱落，容易造成安全事故。

专利CN 201710945474.7公开了一种装配式预制混凝土柱及其制备工艺。装配式预制混凝土柱包括装配式预制混凝土柱本体、钢筋组件、第一增强组件和第二增强组件。钢筋组件和第一增强组件均设于装配式预制混凝土柱本体内，并与装配式预制混凝土柱本体连接，第一增强组件与钢筋组件连接；第二增强组件包裹于装配式预制混凝土柱本体外并与装配式预制混凝土柱本体连接。

专利CN 201710815988.0公开了一种混凝土柱与混凝土柱的新型装配式连接结构，包括上节混凝土柱和下节混凝土柱，所述上节混凝土柱柱底通过预埋带螺纹高强钢筋加螺帽与上连接件上端板连接固定，下节混凝土柱柱顶通过预埋带螺纹高强钢筋加螺帽与下连接件下端板连接固定；上连接件上端板、上连接件十字形钢管短柱和上连接件四角预留螺栓孔下端板之间连接固定，下连接件四角预留螺栓孔上端板、下连接件十字形钢管短柱和下连接件下端板之间连接固定；上连接件四角预留螺栓孔下端板和下连接件四角预留螺栓孔上端板之间在四角预留螺栓孔处通过高强螺栓连接固定。

在地震荷载作用下，由于柱节点的受力状态较为复杂，为使柱中的纵向受力钢筋有可靠的锚固条件，同时节点的混凝土应具有良好的约束性，常规做法是在底层柱的上端、其他各层的两端及梁柱核心区设置箍筋加密。该范围是保证“强节点”设计理念的一种措施。大量的试验研究表明，由于箍筋每一圈都有锚固弯勾，施工中箍筋末端平直段长度及弯钩角度达不到要求，柱在地震反复作用下产生较大变形后，箍筋的末端崩开，失去了对混凝土的约束作用。

对于结构较为复杂的柱节点，设计中为了控制轴压比，减少柱的截面尺寸，单层的箍筋约束混凝土柱节点无法满足工程设计要求。

技术实现要素：

本实用新型针对上述问题提出了一种抗震增强型混凝土柱，具有高抗震性能、变形能力和承载力强、可控性能好。

具体的技术方案如下：

一种抗震增强型混凝土柱，包括柱体，柱体中设有钢圈骨架，钢圈骨架包括内层钢圈组、外层钢圈组、内侧纵筋和外侧纵筋，多个竖直设置的内侧纵筋通过水平设置的多个内层钢圈组固定成形，多个竖直设置的外侧纵筋通过水平设置的多个外层钢圈组固定成形；

内层钢圈组自上而下依次包括第一内层钢圈、第二内层钢圈和第三内层钢圈，第一内层钢圈的内壁上均匀设有若干第一插接槽，第二内层钢圈上设有若干第一通道，第三内层钢圈的外壁上均匀设有若干第二插接槽，第一插接槽、第一通道和第二插接槽同轴设置，多个内侧纵筋竖直设置，第一内层钢圈内壁的第一插接槽贴合相应的内侧纵筋设置、并通过绑带绑扎固定，第三内层钢圈外壁的第二插接槽贴合相应的内侧纵筋设置、并通过绑带绑扎固定，内侧纵筋穿过第一通道、并通过固定机构加以固定；

外层钢圈组的结构形式与内侧钢圈组相同，外侧钢圈组和外侧纵筋之间通过与内层钢圈组和内侧纵筋之间相同的形式加以固定。

进一步的，外层钢圈组为圆形结构，内层钢圈组为圆形结构。

进一步的，外层钢圈组为圆形结构，内层钢圈组为矩形结构。

进一步的，外层钢圈组为矩形结构，内层钢圈组为圆形结构。

进一步的，外层钢圈组为矩形结构，内层钢圈组为矩形结构。

进一步的，内侧纵筋与第二内层钢圈相接触的部位向内凹陷的设有一圈固定槽，固定槽的高度为第二内层钢圈厚度的2-3倍；固定机构包括固定撑环和固定压盖，截面为圆环形结构的固定撑环的上端为塞入端、下端为支撑端，塞入端的厚度自上向下逐渐增加，支撑端上设有若干下部开口的纵向槽，固定撑环由两个半固定撑环拼接成型，固定撑环包覆设置在内侧纵筋固定槽中，固定撑环的支撑端穿过第二内层钢圈的第一通道且与第一通道过盈配合，固定撑环的高度小于固定槽的高度；固定压盖包括固定板和压盖，固定板可拆卸的固定在固定撑环的顶部与固定槽的顶部之间，压盖可翻转的固定在固定板上，压盖压合在第二内侧钢圈上，并通过螺栓固定在固定撑环的支撑端上。

进一步的，固定压盖的数量为2-3个。

进一步的，固定板一端设有两个导向块，导向块插入式的设置在固定撑环端部的导向槽中，两个导向槽之间设有一个锁定槽，固定板上与锁定槽相对应的设有锁定柱，锁定柱与锁定槽过盈配合，锁定柱可移动的设置在固定板上，锁定柱的高度大于固定板的高度。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型第二内侧钢圈的固定方法如下：

将内侧纵筋穿过第二内层钢圈的第一通道，使第二内层钢圈位于固定槽中，将两个半固定撑环包覆在固定槽外拼接成型，固定撑环的塞入端自下而上穿入第一通道，与此同时，将固定压盖的固定板插接固定在固定撑环的前端，随后将固定撑环和固定板推送至与固定槽相贴合，此时锁定柱锁紧固定在锁定槽中，同时向下移动第二内层钢圈使其过盈配合的锁紧固定在固定撑环的支撑端上，将压盖翻转至第二内层钢圈上，并通过螺栓加以锁紧固定即可。

本实用新型组装方便，荷载-应变延性较大，极限承载力和破坏应变较大，具有优异的变形能力和抗震性能；双层约束的节点试件的残余位移较小，与普通钢筋混凝土相比，使构件的抗震性能进一步得到提高。

附图说明

图1为本实用新型实施例一径向剖视图。

图2为本实用新型实施例二径向剖视图。

图3为本实用新型实施例三径向剖视图。

图4为本实用新型实施例四径向剖视图。

图5为本实用新型内层钢圈组与内侧纵筋组合剖视图。

图6为本实用新型半固定支撑环结构图。

图7为实施例一第一内层钢圈结构图。

图8为实施例一第三内层钢圈结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本实用新型进行进一步描述，任何对本实用新型技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本实用新型保护范围。

附图标记

柱体1、内层钢圈组2、外层钢圈组3、内侧纵筋4、外侧纵筋5、第一内层钢圈7、第二内层钢圈8、第三内层钢圈9、第一插接槽10、第二插接槽11、固定槽12、固定撑环13、固定压盖14、塞入端15、支撑端16、纵向槽17、半固定撑环18、固定板19、压盖20、导向块21、锁定槽22、锁定柱23。

实施例一

如图所示一种抗震增强型混凝土柱，包括柱体1，柱体中设有钢圈骨架，钢圈骨架包括内层钢圈组2、外层钢圈组3、内侧纵筋4和外侧纵筋5，多个竖直设置的内侧纵筋通过水平设置的多个内层钢圈组固定成形，多个竖直设置的外侧纵筋通过水平设置的多个外层钢圈组固定成形；

内层钢圈组自上而下依次包括第一内层钢圈7、第二内层钢圈8和第三内层钢圈9，第一内层钢圈的内壁上均匀设有若干第一插接槽10，第二内层钢圈上设有若干第一通道，第三内层钢圈的外壁上均匀设有若干第二插接槽11，第一插接槽、第一通道和第二插接槽同轴设置，多个内侧纵筋竖直设置，第一内层钢圈内壁的第一插接槽贴合相应的内侧纵筋设置、并通过绑带绑扎固定，第三内层钢圈外壁的第二插接槽贴合相应的内侧纵筋设置、并通过绑带绑扎固定，内侧纵筋穿过第一通道、并通过固定机构加以固定；

外层钢圈组的结构形式与内侧钢圈组相同，外侧钢圈组和外侧纵筋之间通过与内层钢圈组和内侧纵筋之间相同的方式加以固定。

进一步的，内侧纵筋与第二内层钢圈相接触的部位向内凹陷的设有一圈固定槽12，固定槽的高度为第二内层钢圈厚度的2-3倍；固定机构包括固定撑环13和固定压盖14，截面为圆环形结构的固定撑环的上端为塞入端15、下端为支撑端16，塞入端的厚度自上向下逐渐增加，支撑端上设有若干下部开口的纵向槽17，固定撑环由两个半固定撑环18拼接成型，固定撑环包覆设置在内侧纵筋固定槽中，固定撑环的支撑端穿过第二内层钢圈的第一通道且与第一通道过盈配合，固定撑环的高度小于固定槽的高度；固定压盖包括固定板19和压盖20，固定板可拆卸的固定在固定撑环的顶部与固定槽的顶部之间，压盖可翻转的固定在固定板上，压盖压合在第二内侧钢圈上，并通过螺栓固定在固定撑环的支撑端上。

进一步的，固定压盖的数量为2-3个。

进一步的，固定板一端设有两个导向块21，导向块插入式的设置在固定撑环端部的导向槽中，两个导向槽之间设有一个锁定槽22，固定板上与锁定槽相对应的设有锁定柱23，锁定柱与锁定槽过盈配合，锁定柱可移动的设置在固定板上，锁定柱的高度大于固定板的高度。

在本实施例中，外层钢圈组为圆形结构，内层钢圈组为圆形结构。

实施例二

同实施例一所述的一种抗震增强型混凝土柱，其不同之处在于，外层钢圈组为圆形结构，内层钢圈组为矩形结构。

实施例三

同实施例一所述的一种抗震增强型混凝土柱，其不同之处在于，外层钢圈组为矩形结构，内层钢圈组为圆形结构。

实施例四

同实施例一所述的一种抗震增强型混凝土柱，其不同之处在于，外层钢圈组为矩形结构，内层钢圈组为矩形结构。