CN103541511A - 一种内置pvc-frp管高强混凝土芯柱的钢管混凝土异形柱的制作方法 - Google Patents

一种内置pvc-frp管高强混凝土芯柱的钢管混凝土异形柱的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种内置PVC-FRP管高强混凝土芯柱的钢管混凝土异形柱的制作方法，属于土木工程技术领域。该组合柱的制作方法为：（1）制作PVC-FRP管；（2）在PVC-FRP管内绑扎钢筋，浇筑混凝土，制成PVC-FRP管高强混凝土芯柱；（3）在PVC-FRP管高强混凝土芯柱外绑扎钢筋，制作带加劲肋的异形钢管；（4）在PVC-FRP管高强混凝土芯柱和异形钢管内浇筑混凝土，制成内置PVC-FRP管高强混凝土芯柱的钢管混凝土异形柱。本发明的组合柱主要应用于高层建筑结构中，具有承载力高、刚度大、延性和耐久性好、施工方便、抗震性能佳等优点。

Description

一种内置PVC-FRP管高强混凝土芯柱的钢管混凝土异形柱的制作方法
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种内置PVC-FRP管高强混凝土芯柱的钢管混凝土异形柱的制作方法。
背景技术
钢筋混凝土柱在住宅建筑结构中得到广泛应用，其常用的截面形式为方形或矩形，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。
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。
发明内容
本发明针对现有异形柱中存在的技术问题，提供一种内置PVC-FRP管高强混凝土芯柱的钢管混凝土异形柱，该异形柱具有承载力高、刚度大、延性和耐久性好、施工方便、抗震性能佳等优点。
为了解决以上技术问题，本发明是通过以下技术方案予以实现的。
本发明提供的一种内置PVC-FRP管高强混凝土芯柱的钢管混凝土异形柱的制作方法，该方法具体步骤如下：
（1）制作PVC-FRP管；
（2）在PVC-FRP管内绑扎钢筋，浇筑高强混凝土，制作PVC-FRP管高强混凝土芯柱；
（3）在PVC-FRP管高强混凝土芯柱外绑扎钢筋，在钢板上焊接加劲肋以及连接加劲肋的缀板，然后将钢板焊接成异形钢管；
（4）在PVC-FRP管高强混凝土芯柱和异形钢管内浇筑混凝土，制成内置PVC-FRP管高强混凝土芯柱的钢管混凝土异形柱。
进一步的，所述异形钢管的横截面为T形、十字形或L形；所述PVC-FRP管的横截面为圆形或矩形。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
（1）PVC-FRP管位于钢管混凝土异形柱内部，耐火性能和耐腐蚀性能好；
（2）PVC-FRP管和异形钢管可充当模板，省去支模、拆模等工序，施工方便；
（3）PVC-FRP管高强混凝土芯柱可显著减少柱的截面尺寸，降低工程造价，提高钢管混凝土异形柱的承载力，延性和抗震性能；
（4）异形钢管内设置的加劲肋和缀板可有效防止钢管压曲失稳，提高钢管与混凝土共同工作的能力。
附图说明
图1为内置圆形PVC-FRP管高强混凝土芯柱的T形钢管异形柱示意图；
图2为内置矩形PVC-FRP管高强混凝土芯柱的T形钢管异形柱示意图；
图3为内置圆形PVC-FRP管高强混凝土芯柱的十字形钢管异形柱示意图；
图4为内置矩形PVC-FRP管高强混凝土芯柱的十字形钢管异形柱示意图；
图5为内置矩形PVC-FRP管高强混凝土芯柱的L形钢管异形柱示意图；
图6为内置矩形PVC-FRP管高强混凝土芯柱的L形钢管异形柱示意图；
图中：1—PVC-FRP管；2—纵筋；3—高强混凝土；4—箍筋；5—加劲肋；6—缀板；7—异形钢管；8—后浇混凝土。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
（1）将浸透环氧树脂的FRP条带（芳纶纤维增强复合材料AFRP、碳纤维增强复合材料CFRP、玻璃纤维增强复合材料GFRP、玄武岩纤维增强复合材料BFRP）按照一定的环箍间距缠绕在PVC管外面，缠绕过程中要保证PVC管与FRP条带粘结密实性，整个过程重复进行，FRP条带宽度、环箍间距和层数根据芯柱承载力计算结果确定。将PVC-FRP管养护至环氧树脂硬化，形成PVC-FRP管1。
（2）将制作完成的PVC-FRP管就位固定，根据芯柱承载力要求，在PVC-FRP管内配置一定数量的纵筋2，然后在PVC-FRP管内浇筑高强混凝土3，养护至PVC-FRP管高强混凝土芯柱硬化。
（3）在PVC-FRP管高强混凝土芯柱外围绑扎纵筋2和箍筋4，然后选择合适钢板截面尺寸，在钢板上焊接加劲肋5以及连接加劲肋的缀板6，缀板6的间距根据构件承载力确定，然后焊接钢板制成异形钢管7。
（4）对异形钢管进行定位，并在异形钢管内浇筑混凝土8，养护至规定时间，形成内置PVC-FRP管高强混凝土芯柱的钢管混凝土异形柱。
具体实施过程中，以圆形或矩形PVC-FRP管1与T形、十字形、L形钢管6之间的任意组合；包括：图1所示内置圆形PVC-FRP管高强混凝土芯柱的T形钢管异形柱，图2所示内置矩形PVC-FRP管高强混凝土芯柱的T形钢管异形柱，图3所示内置圆形PVC-FRP管高强混凝土芯柱的十字形钢管异形柱，图4所示内置矩形PVC-FRP管高强混凝土芯柱的十字形钢管异形柱，图5所示内置矩形PVC-FRP管高强混凝土芯柱的L形钢管异形柱，图6所示内置矩形PVC-FRP管高强混凝土芯柱的L形钢管异形柱。
本说明书示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种内置PVC-FRP管高强混凝土芯柱的钢管混凝土异形柱的制作方法，其特征在于，该制作方法具体步骤如下：
a、将浸透环氧树脂的FRP条带按照一定的环箍间距缠绕在PVC管外面，FRP条带宽度、环箍间距和层数根据芯柱承载力计算结果确定，将PVC-FRP管养护至环氧树脂硬化，形成PVC-FRP管（1）；
b、将制作完成的PVC-FRP管（1）就位固定，并在其内配置纵筋（2），然后在PVC-FRP管（1）内浇筑高强混凝土（3），制成PVC-FRP管高强混凝土芯柱；
c、在PVC-FRP管高强混凝土芯柱外围绑扎纵筋（2）和箍筋（4），然后选择合适钢板截面尺寸，在钢板上焊接加劲肋（5）以及连接加劲肋的缀板（6），缀板（6）的间距根据构件承载力确定，然后焊接钢板制成异形钢管（7）；
d、对异形钢管（7）进行定位，并在其内浇筑混凝土（8），形成内置PVC-FRP管高强混凝土芯柱的钢管混凝土异形柱。
2.如权利要求1所述的内置PVC-FRP管高强混凝土芯柱的钢管混凝土异形柱的制作方法，其特征在于，所述异形钢管（7）的横截面为T形、十字形或L形；所述PVC-FRP管（1）的横截面为圆形或矩形。
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