CN101798857A - 一种异型柱 - Google Patents

Abstract

一种异型柱，异型柱截面形状为一形、T形、U形、L形、十形、方形、椭圆形或圆形，其特征在于异型柱包括钢筋混凝土和钢骨，钢骨位于钢筋混凝土内，钢筋混凝土为自密实混凝土与钢筋的组合结构。这样，异型柱结构能够有效的减少建筑结构中不必要的结构突出，加上自密实混凝土形成的表面状况良好，能够轻易地浇注填充密实，能有效提高钢筋的握裹力，能够得到更加高强度的柱结构，能够很好的应用于高强承载力的结构、高层或者超高层结构，有明显的环境效益、经济效益和社会效益，特别是能够有效的加强抗压强度、密度、劈拉强度、抗折强度和弹性模量等指数，适用于桥梁、车库、挡土墙、防护墙、普通建筑、高层建筑或者超高层建筑等结构中使用。

Description

一种异型柱

(一)技术领域

本发明涉及一种混凝土构件，特别是涉及一种异型柱。

(二)背景技术

混凝土柱结构广泛应用于各种建筑结构当中，与我们的日常生活密不可分。

目前用于建筑中的柱结构断面大多为方型、矩形这些规则形状，这些柱结构有些是工厂预制，这种预制的柱结构与其他元件组成框架结构时，框架节点构造复杂，用钢量大，同时柱的构造断面尺寸超出墙厚，在室内角处有柱结构突出，不利于室内装修和家具布置，影响使用功能。而近几年出现的异型柱，则是采用现场振捣方法，这种振捣的异型柱较已有方形、矩形柱有较好抵抗矩和工作性能，克服了柱结构突出墙面造成使用功能不佳的缺点，但是采用现场振捣，劳动强度大、施工复杂，不能进行工业化施工。因此，研制一种新型的异型柱已为急需。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种异型柱，混凝土采用自密实混凝土浇注，能够有效改善混凝土结构的性能，混凝土本身的流动性和粘结性非常好，具有更好的抗离析性、自填充性、体积稳定性等特点，也无需振捣就能够轻易的填充各种复杂和密集型结构，达到混凝土与型钢、钢筋的完美结合。

本发明的解决方案是在现有技术的基础上，一种异型柱，异型柱截面形状为一形、T形、U形、L形、十形、方形、椭圆形或圆形，其特征在于异型柱包括钢筋混凝土和钢骨，钢骨位于钢筋混凝土内，钢筋混凝土为自密实混凝土与钢筋的组合结构。这样，由于采用自密实混凝土能够保证混凝土良好地密实，有效提高生产效率，由于不需要振捣，混凝土浇筑需要的时间大幅度缩短，工人劳动强度大幅度降低，需要工人数量减少，能够很好的改善工作环境和安全性，没有振捣噪音，避免工人长时间手持振动器导致的手臂振动综合症，改善混凝土的表面质量，不会出现表面气泡或蜂窝麻面，不需要进行表面修补，能够逼真呈现模板表面的纹理或造型，增加了结构设计的自由度，不需要振捣，可以浇筑成型形状复杂、薄壁和密集配筋的结构，避免了振捣对模板产生的磨损，减少混凝土对搅拌机的磨损，可降低工程整体造价，从提高施工速度、环境对噪音限制、减少人工和保证质量等诸多方面降低成本，异型柱结构能够有效的减少建筑结构中不必要的结构突出，加上自密实混凝土形成的表面状况良好，能够使建筑结构的外观更加美观，并且因为采用自密实混凝土即使布置再多的钢筋和钢骨，同样能够轻易地浇注填充密实，能有效提高钢筋的握裹力，能够得到更加高强度的柱结构，能够很好的应用于高强承载力的结构、高层或者超高层结构，有明显的环境效益、经济效益和社会效益，从而达到本发明的目的，特别是能够有效的加强抗压强度、密度、劈拉强度、抗折强度和弹性模量等指数，适用于适合各种结构桥梁、车库、挡土墙、防护墙、普通建筑、高层建筑或者超高层建筑等结构中使用，特别适合各种大体积、大密度、大跨度、高层、超高层、承载力要求高、异型或者复杂的建筑结构中使用。

本发明还在于所述的钢筋成密集型布置。这样，即使钢筋设置成密集型布置，因为采用的是自密实混凝土，所以能够轻易地浇注密实，达到更高的钢筋握裹力，并且能够得到更加高强度的钢筋混凝土结构柱。

本发明还在于所述的异型柱的截面尺寸沿轴线方向递变或者突变。这样，可以适合不同结构不同楼层的需要，选择递变或者突变截面尺寸的异型柱，截面尺寸变小的异型柱用以减少不要的混凝土浪费，从而节约成本；而增大截面尺寸的异型柱能够有效的提高上板结构的承载力，纵而满足施工设计的需要；而异型柱突变形成不同截面形状的异型柱，能够有效抵抗不同外力。

本发明还在于所述的异型柱的表面设置有轻质复合板、防腐层、防水层、防火板或者增强层。这样，为了应用环境的需要，能够预先在异型柱表面铺设各种外加的辅助层，能够有效的提高异型柱的消音能力、抗腐蚀能力、防水防火能力、侧向抵抗力。

本发明还在于所述的增强层为纤维水泥板、铁丝网水泥板、塑胶板、轻质石灰板或者水泥砂浆层。这样，可以根据施工设计、应用环境的需要就地合理取材，从而在节约成本的情况下达到更好的增强效果。

本发明还在于所述的异型柱中设置有横向或/和纵向分布钢筋。这样，可以根据外力需要，选择横向或/和纵向分布的钢筋，能够有效的抵抗到外力的冲击，并且有效的提高异型柱的整体承载力。

本发明还在于所述的异型柱的至少一部分设置有密集型钢筋。这样，可以有效地抵抗集中应力、集中荷载，能够避免异型柱的局部破坏，从而保证整体异型柱的质量。

本发明还在于于所述的异型柱的递变或者突变部位设置有密集型钢筋。这样，因为异型柱截面形状或者尺寸的变化，致使变化的部位形成薄弱地带，而设置密集型钢筋能够有效的改善薄弱地带的强度，从而提高整体异型柱的稳定性，而设置有密集型钢筋的部位因为采用的是自密实混凝土的浇注能够很好的填充密实，能够提高钢筋的握裹力。

本发明还在于所述的异型柱至少一端包裹有钢皮或钢网。这样，在端头形成刚性增强结构，能够保证异型柱的端头在运输或者施工过程中不被破坏，从而保证异型柱的质量。

本发明还在于所述的钢皮或钢网上设置有连接用的孔、槽、钉或勾。这样，能够方便异型柱施工时候的拼装，因为是钢结构的拼接，连接更加稳固，并且是钢皮或钢网与梁板等构件拼接，还能够采用焊接的方式连接加固，能够提高施工应用后整体框架结构的结构稳定性。

本发明还在于所述的异型柱的侧面的部分或者全部包裹有钢皮或钢网。这样，可以根据使用环境的需要，选择钢皮或钢网包裹的范围，从而有效提高异型柱部分或者全部结构的抗冲击能力，并且还能够方便的连接其他建筑构件的，形成整体稳定、承载力好的结构体系。

本发明还在于所述的钢皮或钢网上设置有连接用的孔、槽、钉或勾。这样，能够方便异型柱施工时候的拼装，因为是钢结构的拼接，连接更加稳固，并且是钢皮或钢网与梁板等构件拼接，还能够采用焊接的方式连接加固，能够提高施工应用后整体框架结构的结构稳定性。

本发明还在于所述的异型柱转角部位为弧形角、倒脚或者阴角。这样，可以根据应用环境的需要选择异型柱转角部位的状况，减少整体外观的突出结构，能够改善后续的装饰装修效果。

本发明还在于所述的异型柱上设置有凹槽、凹坑、凸条或凸块中的至少一种。这样，异型柱上设置有凹槽、凹坑可以方便在异型柱上线管、线盒，方便后续的水电气的隐秘安装，方便后续装饰装修；而在异型柱上设置有凸条或凸块，能够方便在异型柱上铺设、悬挂装饰板面等装饰用附件。

本发明还在于所述的异型柱的至少一个端头或者端部设置有与异型柱的轴线方向垂直或斜交的型钢。这样，方便异型柱结构梁、板之间的连接，能够方便形成整体的框架结构体系，提高整体的结构稳定性和承载力。

本发明的特征还在于所述的自密实混凝土包括水泥100份；粉煤灰60-100份；碎瓷颗粒20-50份、碎石100-200份、聚羧酸减水剂1-5份、增粘剂0.001～0.08份、消泡剂0.001-0.1份、机制砂280-360份和超塑化剂0.4-1份。这样，能够保证混凝土良好地密实，有效提高生产效率，由于不需要振捣，混凝土浇筑需要的时间大幅度缩短，工人劳动强度大幅度降低，需要工人数量减少，能够很好的改善工作环境和安全性，没有振捣噪音，避免工人长时间手持振动器导致的手臂振动综合症，改善混凝土的表面质量，不会出现表面气泡或蜂窝麻面，不需要进行表面修补，能够逼真呈现模板表面的纹理或造型，增加了结构设计的自由度，不需要振捣，可以浇筑成型形状复杂、薄壁和密集配筋的结构，避免了振捣对模板产生的磨损，减少混凝土对搅拌机的磨损，可降低工程整体造价，从提高施工速度、环境对噪音限制、减少人工和保证质量等诸多方面降低成本，并且使用废弃陶瓷代替天然骨料配制再生自密实混凝土技术，很适合现在提倡的建筑体系环保节能主题，有明显的环境效益、经济效益和社会效益，特别是能够有效的加强抗压强度、密度、劈拉强度、抗折强度和弹性模量等指数。

本发明的特征还在于所述的碎石为细碎石集料和粗碎石集料按1∶9比例配制。这样，细碎石集料和粗碎石集形成最佳的填充配比，粗碎石集料之间能够填充足够的细碎石集料，达到更高的密实度，能够形成更加高强度的混凝土产品。

本发明的特征还在于所述的自密实混凝土还包括有粉煤灰漂珠。这样，使自密实凝土具有很好的耐高温、隔热、防火等性能，能够取代附加的耐高温、隔热、防火等材料，有效地降低成本。

本发明的特征还在于所述的自密实混凝土还包括有碱性活化粉煤灰漂珠。这样，具有质轻、空心、耐温、价廉的特点，对混凝土力学性能和工作性能有很好的改善。

本发明的特征还在于所述的自密实混凝土还包括有粉煤灰漂珠和碱性活化粉煤灰漂珠。这样，使自密实凝土具有很好的耐高温、隔热、防火、空心、轻质等性能，能够取代附加的耐高温、隔热、防火等材料，有效地降低成本。

本发明的特征还在于所述的自密实混凝土包括水泥100份；粉煤灰60-100份；木屑20-50份、碎石100-200份、聚羧酸减水剂1-5份、增粘剂0.001～0.08份、消泡剂0.001-0.1份、硅灰20-30份、石英粉27-42份、石英砂100-120份、超塑化剂0.4-1份、卵石130-150份和碎石130-150份。这样，能够保证混凝土良好地密实，有效提高生产效率，由于不需要振捣，混凝土浇筑需要的时间大幅度缩短，工人劳动强度大幅度降低，需要工人数量减少，能够很好的改善工作环境和安全性，没有振捣噪音，避免工人长时间手持振动器导致的手臂振动综合症，改善混凝土的表面质量，不会出现表面气泡或蜂窝麻面，不需要进行表面修补，能够逼真呈现模板表面的纹理或造型，增加了结构设计的自由度，不需要振捣，可以浇筑成型形状复杂、薄壁和密集配筋的结构，避免了振捣对模板产生的磨损，减少混凝土对搅拌机的磨损，可降低工程整体造价，从提高施工速度、环境对噪音限制、减少人工和保证质量等诸多方面降低成本，而采用石英粉、石英砂等细骨料能够有效地够提高混凝土的耐久性，提高混凝土的耐火、耐腐蚀性、绝缘性，并且使用木屑配制再生自密实混凝土技术，很适合现在提倡的建筑体系环保节能主题，有明显的环境效益、经济效益和社会效益，特别是能够有效的加强抗离析能力、抗裂性能、抗压强度、密度、劈拉强度、抗折强度和弹性模量等指数。

本发明的特征还在于所述的卵石和碎石按重量比1∶1混合。这样，形成最佳的粗骨料搭配，混凝土的可泵性最好，从而形成密实度更高的混凝土，形成强度更高的混凝土产品。

本发明的特征还在于所述的自密实混凝土还包括有粉煤灰漂珠。这样，使自密实凝土具有很好的耐高温、隔热、防火等性能，能够取代附加的耐高温、隔热、防火等材料，有效地降低成本。

本发明的特征还在于所述的自密实混凝土还包括有碱性活化粉煤灰漂珠。这样，具有质轻、空心、耐温、价廉的特点，对混凝土力学性能和工作性能有很好的改善。

本发明的特征还在于所述的自密实混凝土还包括有粉煤灰漂珠和碱性活化粉煤灰漂珠。这样，使自密实凝土具有很好的耐高温、隔热、防火、空心、轻质等性能，能够取代附加的耐高温、隔热、防火等材料，有效地降低成本。

(四)附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是本发明实施例2的结构示意图。

图3是本发明实施例3的结构示意图。

图4是本发明实施例4的结构示意图。

图5是本发明实施例5的结构示意图。

图6是本发明实施例6的结构示意图。

图7是本发明实施例7的结构示意图。

图8是本发明实施例8的结构示意图。

图9是本发明实施例9的结构示意图。

图10是本发明实施例10的结构示意图。

图11是本发明实施例11的结构示意图。

图12是本发明实施例12的结构示意图。

图13是本发明实施例13的结构示意图。

图14是本发明实施例14的结构示意图。

图15是本发明实施例15的结构示意图。

(五)具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

本发明实施例，一种异型柱，异型柱截面形状为一形、T形、U形、L形、十形、方形、椭圆形或圆形，其特征在于异型柱包括钢筋3混凝土1和钢骨2，钢骨2位于钢筋3混凝土1内，钢筋3混凝土1为自密实混凝土与钢筋3的组合结构。图1是本发明实施例1的结构示意图，如图1所示，异型柱截面形状为T形，异型柱内设置有钢骨2，钢骨2为T型型钢，T型型钢周围包裹有钢筋和自密实混凝土形成钢筋混凝土结构包裹层。

本发明还在于所述的钢筋3成密集型布置。图2是本发明实施例2的结构示意图，如图2所示，异型柱截面形状为一形，异型柱内设置有钢骨2，钢骨2为一型型钢，一型型钢周围包裹有钢筋和自密实混凝土形成钢筋混凝土结构包裹层，一型型钢周围均匀的密布有与型钢轴线方向平行的钢筋，并且在异型柱的端头还有钢筋露出异型柱端头。

本发明还在于所述的异型柱的截面尺寸沿轴线方向递变或者突变。图3是本发明实施例3的结构示意图，如图3所示，异型柱截面形状为十形，异型柱内设置有钢骨2，钢骨2为两个紧靠的T型型钢，T型型钢周围包裹有钢筋和自密实混凝土形成钢筋混凝土结构包裹层，异型柱的截面尺寸沿轴线方向突变，截面尺寸突然变大，截面尺寸变大后的截面形状仍然是十字型。图4是本发明实施例4的结构示意图，如图4所示，异型柱截面形状为L形，异型柱内设置有钢骨2，钢骨2为L型型钢，L型型钢周围包裹有钢筋和自密实混凝土形成钢筋混凝土结构包裹层，异型柱的截面尺寸沿轴线方向渐变，截面尺寸从上至下突然变大。

本发明还在于所述的异型柱的表面设置有轻质复合板、防腐层、防水层、防火板或者增强层a。图5是本发明实施例5的结构示意图，如图5所示，异型柱截面形状为方形，异型柱内设置有钢骨2，钢骨2为两个开口相对的槽型型钢，槽型型钢周围包裹有钢筋和自密实混凝土形成钢筋混凝土结构包裹层，异型柱的外表面包裹有一层增强层a。

本发明还在于所述的增强层a为纤维水泥板、铁丝网水泥板、塑胶板、轻质石灰板或者水泥砂浆层，如图5所示，其增强层a为塑胶板。

本发明还在于所述的异型柱中设置有横向或/和纵向分布钢筋3。图6是本发明实施例6的结构示意图，如图6所示，异型柱截面形状为U形，异型柱内设置有钢骨2，钢骨2为U型型钢，U型型钢周围包裹有钢筋和自密实混凝土形成钢筋混凝土结构包裹层，U型型钢的外层设置有纵横向密布的钢筋，形成密布的钢筋网，并且这些密布的纵横向密布钢筋还露出异型柱的端头。

本发明还在于所述的异型柱的至少一部分设置有密集型钢筋3。图7是本发明实施例7的结构示意图，如图7所示，异型柱截面形状为T形，异型柱内设置有钢骨2，钢骨2为T型型钢，T型型钢周围包裹有钢筋和自密实混凝土形成钢筋混凝土结构包裹层，在异型柱的翼板面的中上部设置有密集型布置的纵横向交错的密集型钢筋2。

本发明还在于所述的异型柱的递变或者突变部位设置有密集型钢筋3。如图3所示，其所述的异型柱的突变部位设置有密集型钢筋。

本发明还在于于所述的异型柱至少一端包裹有钢皮4或钢网5。图8是本发明实施例8的结构示意图，如图8所示，十字型截面异型柱的上端包裹有钢皮4，异型柱的下端包裹有钢网5，在异型柱上端的钢皮4上设置有连接用的孔6，四个孔6均匀分散在十字型的四端。

本发明还在于所述的钢皮4或钢网5上设置有连接用的孔6、槽7、钉8或勾9。图9是本发明实施例9的结构示意图，如图9所示，弧线形截面异型柱的上端包裹有钢皮4，钢皮4的两侧的两平面上设置有钉8，两侧的钉8对称布置。图10是本发明实施例10的结构示意图，如图10所示，异型柱两端包裹有钢皮4，异型柱侧面包裹的钢皮4的对面的两个面上设置有勾9，两侧的勾9对称布置，并且异型柱两端包裹的钢皮4还可以替换成构件b，构件b为沿箭头方向套在异型柱的端头，而构件b的另外一端还能够套在其他异型柱或者其他建筑构件上，形成一个相互连接的构件组合。

本发明还在于于所述的异型柱的侧面的部分或者全部包裹有钢皮4或钢网5。图11是本发明实施例11的结构示意图，如图11所示，十字型截面异型柱的侧面上套有环形的钢皮4，钢皮4上还设置有槽7。

本发明还在于所述的钢皮4或钢网5上设置有连接用的孔6、槽7、钉8或勾9。图12是本发明实施例12的结构示意图，如图12所示，异型柱的一个面的一部分上设置有一层钢皮4，钢皮4上均匀分布有四个勾9，异型柱的转角部位设置为倒角。

本发明还在于所述的异型柱转角部位为弧形角10、倒脚11或者阴角12。图13是本发明实施例13的结构示意图，如图13所示，异型柱转角部位为阴角12，异型柱的侧面上还设置有凹槽13、凹坑14和凸块16。

本发明还在于所述的异型柱上设置有凹槽13、凹坑14、凸条15或凸块16中的至少一种。图14是本发明实施例14的结构示意图，如图14所示，异型柱的转角部位设置为弧形角10，异型柱侧面设置有环圈形布置的凸条15。

本发明还在于所述的异型柱的至少一个端头或者端部设置有与异型柱的轴线方向垂直或斜交的型钢17。图15是本发明实施例15的结构示意图，如图15所示，异型柱两端的靠近端头部位的侧面上设置有与异型柱的轴线方向垂直的型钢，异型柱上部设置为T型钢，下部设置为一字型钢板。

本发明还在于所述的自密实混凝土包括水泥100份；粉煤灰60-100份；碎瓷颗粒20-50份、碎石100-200份、聚羧酸减水剂1-5份、增粘剂0.001～0.08份、消泡剂0.001-0.1份、机制砂280-360份和超塑化剂0.4-1份。

本发明还在于所述的碎石为细碎石集料和粗碎石集料按1∶9比例配制。

本发明还在于所述的自密实混凝土还包括有粉煤灰漂珠。

本发明还在于所述的自密实混凝土还包括有碱性活化粉煤灰漂珠。

本发明还在于所述的自密实混凝土还包括有粉煤灰漂珠和碱性活化粉煤灰漂珠。

本发明还在于所述的自密实混凝土包括水泥100份；粉煤灰60-100份；木屑20-50份、碎石100-200份、聚羧酸减水剂1-5份、增粘剂0.001～0.08份、消泡剂0.001-0.1份、硅灰20-30份、石英粉27-42份、石英砂100-120份、超塑化剂0.4-1份、卵石130-150份和碎石130-150份。

本发明还在于所述的卵石和碎石按重量比1∶1混合。

本发明还在于所述的自密实混凝土还包括有粉煤灰漂珠。

本发明还在于所述的自密实混凝土还包括有碱性活化粉煤灰漂珠。

本发明还在于所述的自密实混凝土还包括有粉煤灰漂珠和碱性活化粉煤灰漂珠。

本发明实施时，先固定好钢骨、钢筋，然后支好模具，然后配制好自密实混凝土，将混凝土浇注到模具内，养护后拆卸模具，形成成型的异型柱；或者在支好模具的同时在模具上防止与模具垂直设置的型钢材料，浇注自密实混凝土的时候将型钢浇注到现浇柱内，养护后拆卸模具，形成成型的带型钢制成结构的异型柱。

Claims (10)

1.一种异型柱，异型柱截面形状为一形、T形、U形、L形、十形、方形、椭圆形或圆形，其特征在于异型柱包括钢筋混凝土和钢骨，钢骨位于钢筋混凝土内，钢筋混凝土为自密实混凝土与钢筋的组合结构。

2.根据权利要求1所述的异型柱，其特征在于所述的钢筋成密集型布置。

3.根据权利要求1所述的异型柱，其特征在于所述的异型柱的截面尺寸沿轴线方向递变或者突变。

4.根据权利要求1所述的异型柱，其特征在于所述的异型柱的表面设置有轻质复合板、防腐层、防水层、防火板或者增强层。

5.根据权利要求4所述的异型柱，其特征在于所述的增强层为纤维水泥板、铁丝网水泥板、塑胶板、轻质石灰板或者水泥砂浆层。

6.根据权利要求1所述的异型柱，其特征在于所述的异型柱中设置有横向或/和纵向分布钢筋。

7.根据权利要求1所述的异型柱，其特征在于所述的异型柱的至少一部分设置有密集型钢筋。

8.根据权利要求3所述的异型柱，其特征在于所述的异型柱的递变或者突变部位设置有密集型钢筋。

9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的异型柱，其特征在于所述的异型柱至少一端包裹有钢皮或钢网；或者钢皮或钢网上设置有连接用的孔、槽、钉或勾。

10.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的异型柱，其特征在于所述的异型柱的侧面的部分或者全部包裹有钢皮或钢网；或者钢皮或钢网上设置有连接用的孔、槽、钉或勾；或者异型柱转角部位为弧形角、倒脚或者阴角；或者异型柱上设置有凹槽、凹坑、凸条或凸块中的至少一种；或者异型柱的至少一个端头或者端部设置有与异型柱的轴线方向垂直或斜交的型钢；或者自密实混凝土包括水泥100份；粉煤灰60-100份；碎瓷颗粒20-50份、碎石100-200份、聚羧酸减水剂1-5份、增粘剂0.001～0.08份、消泡剂0.001-0.1份、机制砂280-360份和超塑化剂0.4-1份；或者碎石为细碎石集料和粗碎石集料按1∶9比例配制；或者自密实混凝土还包括有粉煤灰漂珠；或者自密实混凝土还包括有碱性活化粉煤灰漂珠；或者自密实混凝土还包括有粉煤灰漂珠和碱性活化粉煤灰漂珠；或者自密实混凝土包括水泥100份；粉煤灰60-100份；木屑20-50份、碎石100-200份、聚羧酸减水剂1-5份、增粘剂0.001～0.08份、消泡剂0.001-0.1份、硅灰20-30份、石英粉27-42份、石英砂100-120份、超塑化剂0.4-1份、卵石130-150份和碎石130-150份；或者卵石和碎石按重量比1∶1混合；或者自密实混凝土还包括有粉煤灰漂珠；或者自密实混凝土还包括有碱性活化粉煤灰漂珠；或者自密实混凝土还包括有粉煤灰漂珠和碱性活化粉煤灰漂珠。

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