CN106836645B - 一种预制空腔式中薄壁混凝土柱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑技术领域，公开了一种预制空腔式中薄壁混凝土柱，其包括柱体，所述柱体内沿其轴向设有空腔，所述空腔内设有连接筋，所述连接筋包括多根连接支筋，多根所述连接支筋的一端连接在一起，另一端与所述空腔的内壁周向连接，用于将所述空腔分隔成多个分腔，每个所述分腔用于安装管道；所述柱体的周向间隔设有多根纵筋，多根所述纵筋外围设有箍筋。本发明的预制混凝土柱的水电管线安装方便，减少了后期装修带来的工期延长，同时避免了后期工程安装给结构墙体带来的破坏；且该预制空腔式中薄壁混凝土柱减少了材料的用量，提高了构件的抗震性能。
Description
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，特别是涉及一种预制空腔式中薄壁混凝土柱，适用于普通多高层建筑结构。
背景技术
装配式混凝土结构是指混凝土结构的各种构件，包括预制柱、预制梁、预制楼板、预制剪力墙等在工厂进行标准化生产，然后将各预制构件在施工现场通过螺栓连接、焊接连接或预应力连接安装而成的结构。装配式混凝土结构具有节约劳动力、施工进度快、有利于实现建筑节能、便于工业化生产和机械化施工等优点。一般来讲，装配式混凝土结构的水电管线安装需在后期施工时进行二次施工，严重影响了装配式混凝土结构的施工工期，难以满足建筑工业化的需求，因此装配式混凝土结构的水电管线安装问题亟待解决。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何在解决预制混凝土柱的水电管线安装问题的同时，减少建筑材料用量，提高构件的抗震性能。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种预制空腔式中薄壁混凝土柱，其包括柱体，所述柱体内沿其轴向设有空腔，所述空腔内设有连接筋，所述连接筋包括多根连接支筋，多根所述连接支筋的一端连接在一起，另一端与所述空腔的内壁周向连接，用于将所述空腔分隔成多个分腔，每个所述分腔用于安装管道；所述柱体的周向间隔设有多根纵筋，多根所述纵筋外围设有箍筋。
其中，所述空腔与所述柱体同轴设置。
其中，所述空腔位于所述纵筋围成的区域内。
其中，所述空腔的轴向间隔设有多组所述连接筋。
其中，所述管道可以通过连接件与所述连接支筋弹性连接。
其中，相邻所述柱体内的管道一一对应通过柔性接头连接。所述柔性连接为，各管网之间采用具有一定伸缩性的接头，使其在极限荷载作用下能够产生一定的变形，而不致损坏管线。
其中，所述柱体由混凝土制成，所述柱体的横截面呈矩形或圆形。
其中，所述空腔的横截面呈矩形或方形，其拐角处采用弧形连接。
其中，多根所述纵筋沿所述柱体的周向由外向内设置成多层；所述箍筋沿每一层所述纵筋的长度方向间隔设有多圈。
其中，相邻所述柱体之间采用浆锚连接、灌浆套筒连接或螺栓连接。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的一种预制空腔式中薄壁混凝土柱，采用在柱体内沿其轴向设有空腔，所述空腔内设有连接筋，所述连接筋包括多根连接支筋，多根所述连接支筋的一端连接在一起，另一端与所述空腔的内壁周向发散连接，用于将所述空腔分隔成多个分腔，每个所述分腔用于安装管道，管道内用于安装水电管线、通信管线、煤气管道等，在预制空腔式中薄壁混凝土柱吊装完成时，即可完成大部分的工程安装，减少了后期装修带来的工期延长，同时避免了后期工程安装给结构柱体带来的破坏；所述柱体的周向间隔设有多根纵筋，主要用于承受拉力和压力，在极限荷载作用下，纵筋能够屈服耗能，多根所述纵筋外围设有箍筋，主要用于承受剪力和约束混凝土的变形，以免构件发生脆性剪切破坏。
附图说明
图1为本发明实施例1一种预制空腔式中薄壁混凝土柱的横截面示意图；
图2为本发明实施例2一种预制空腔式中薄壁混凝土柱的横截面示意图；
图3为本发明一种预制空腔式中薄壁混凝土柱的三维示意图；
图中：1：柱体；2：空腔；3：管道；4：纵筋；5：箍筋；6：连接筋。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。
如图1-3所示，本发明提供了一种预制空腔式中薄壁混凝土柱，其包括柱体1，所述柱体1内沿其轴向设有空腔2，所述空腔2内设有连接筋6，所述连接筋6包括多根连接支筋，多根所述连接支筋的一端连接在一起形成一个连接支点，该连接支点优选位于所述空腔2的轴线上，多根所述连接支筋的另一端与所述空腔2的内壁周向发散连接，用于将所述空腔2分隔成多个分腔，每个所述分腔用于安装管道3，所述管道3内用于安装水电管线、通信管线、煤气管道等；所述管道3内置在所述空腔2内避免了后期装修带来的工期延长，在该预制空腔式中薄壁混凝土柱吊装完成时，即可完成大部分的工程安装；所述连接筋6为普通钢筋，主要用于维护管道3的稳定性；各管道3与空腔2之间采用连接筋6进行连接和区分；所述柱体1的周向间隔设有多根纵筋4，纵筋4应沿着柱体1受力较大的部位进行布置，所述纵筋4为普通钢筋或高强钢筋，主要用于承受拉力和压力，在极限荷载作用下，纵筋4能够屈服耗能，多根所述纵筋4外围设有箍筋5，箍筋5为普通钢筋或高强钢筋，主要用于承受剪力和约束混凝土的变形，以免构件发生脆性剪切破坏。并且预制空腔2的设置减轻了该混凝土柱的自重，减少了材料的用量；由于地震作用的大小与结构物的自重成正相关关系，因此预制空腔2的设置能够降低该混凝土柱的地震作用，提高其抗震性能。
其中，所述空腔2与所述柱体1同轴设置，且所述空腔2位于所述纵筋4围成的区域内，即空腔2的内壁与纵筋4围成的区域之间有一定厚度的混凝土，在此部位预留空腔2，对混凝土柱的受压承载力、受剪承载力影响较小。
为了所述管道3安装的稳定性，所述空腔2的轴向间隔设有多组所述连接筋6。
其中，所述管道3通过连接件例如卡扣与所述连接支筋弹性连接，所述卡扣的一端与连接支筋连接，另一端卡设在管道3上。
其中，相邻所述柱体1内的管道3一一对应通过柔性接头连接，使其在极限荷载作用下能够产生一定的变形，而不致损坏管道3及管道3内的管线。施工时，各管线接头之间需采用保护措施，防止管线损坏。
其中，所述柱体1由混凝土制成，混凝土为普通混凝土或高强混凝土，主要用于柱体1的受压，所述柱体1的横截面可以呈矩形或圆形，亦可为其它形状。
其中，所述空腔2的横截面可以呈矩形、方形或其他规则形状，其截面采用性能化的设计方法进行设计。所述空腔2为预留孔洞，该预留孔洞为混凝土柱受力较小的部位，一般为柱体1截面的中部，因此在此部位预留孔洞后，对结构的受压承载力、受剪承载力影响较小，其拐角处采用弧形连接，避免拐角处产生应力集中，导致混凝土的开裂。
其中，多根所述纵筋4沿所述柱体1的周向由外向内设置成多层，纵筋4可以布置成两层或三层，并采用箍筋5将各纵筋4进行拉结，从而在柱体1受力较大的部位形成局部混凝土核心区，提高其承载力；所述箍筋5沿每一层所述纵筋4的长度方向间隔设有多圈。
其中，相邻所述柱体1之间采用浆锚连接、灌浆套筒连接或螺栓连接，相邻所述柱体1预留空腔2应相互贯通，以便于管道3的安装。
预制空腔式中薄壁混凝土柱为压弯构件，预制空腔式中薄壁混凝土柱的截面高度和截面宽度尺寸相差不大，当预制空腔式中薄壁混凝土柱的截面高度较高时，需要在预制空腔式中薄壁混凝土柱的截面高度中部设置纵筋4。预制空腔式中薄壁混凝土柱的空腔上下部实体和两侧实体厚度由受力决定，一般情况下，空腔上下部实体的厚度与两侧实体的厚度相差不多。由于空腔上下部实体和两侧实体的厚度远小于普通预制柱，因此称其为中薄壁混凝土柱。预制空腔式中薄壁混凝土柱的受力特性依赖于各薄壁混凝土核心区的相互作用。
当预制空腔式中薄壁混凝土柱的截面较高时，需要在预制空腔式中薄壁混凝土柱的截面高度中部设置纵向分布钢筋。
当预制空腔式中薄壁混凝土柱的四周均形成局部混凝土核心区时，该预制空腔式中薄壁混凝土柱成为一个混凝土核心区相互耦合作用的空间受力体系。
下面通过两个具体实施例来说明本发明的具体内容：
实施例1
如图1所示，该预制空腔式中薄壁混凝土柱的纵筋4为4根，预制空腔式中薄壁混凝土柱的横截面为矩形，4根纵筋4位于预制空腔式中薄壁混凝土柱的四个拐角处，该处应力集中，并采用普通方形箍筋5对其进行约束。
实施例2
如图2所示，该预制空腔式中薄壁混凝土柱的纵筋4为24根，预制空腔式中薄壁混凝土柱的横截面为矩形，分设为两层，且在预制空腔式中薄壁混凝土柱的截面高度中部也设置纵筋4，采用复合箍筋5对其进行约束，在预制空腔式中薄壁混凝土柱的四周形成局部混凝土核心区。
由以上实施例可以看出，本发明具有预制混凝土构件易于吊装施工的特点，同时也解决了预制混凝土柱的水电管线等安装问题。而且预制空腔的设置减轻了构件的自重，减少了材料的用量，提高了结构的抗震性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种预制空腔式中薄壁混凝土柱，其特征在于，包括柱体，所述柱体内沿其轴向设有空腔，所述空腔贯穿所述柱体，相邻所述柱体内的所述空腔相互贯通；所述空腔内设有连接筋，所述连接筋包括多根连接支筋，多根所述连接支筋的一端连接在一起，另一端与所述空腔的内壁周向连接，用于将所述空腔分隔成多个分腔，每个所述分腔用于安装管道；所述柱体的周向间隔设有多根纵筋，多根所述纵筋外围设有箍筋。
2.根据权利要求1所述的预制空腔式中薄壁混凝土柱，其特征在于，所述空腔与所述柱体同轴设置。
3.根据权利要求1所述的预制空腔式中薄壁混凝土柱，其特征在于，所述空腔位于所述纵筋围成的区域内。
4.根据权利要求1所述的预制空腔式中薄壁混凝土柱，其特征在于，所述空腔的轴向间隔设有多组所述连接筋。
5.根据权利要求1所述的预制空腔式中薄壁混凝土柱，其特征在于，所述管道通过连接件与所述连接支筋弹性连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的预制空腔式中薄壁混凝土柱，其特征在于，相邻所述柱体内的管道一一对应通过柔性接头连接。
7.根据权利要求1所述的预制空腔式中薄壁混凝土柱，其特征在于，所述柱体由混凝土制成，所述柱体的横截面呈矩形或圆形。
8.根据权利要求1所述的预制空腔式中薄壁混凝土柱，其特征在于，所述空腔的横截面呈矩形或方形，其拐角处采用弧形连接。
9.根据权利要求1所述的预制空腔式中薄壁混凝土柱，其特征在于，多根所述纵筋沿所述柱体的周向由外向内设置成多层；所述箍筋沿每一层所述纵筋的长度方向间隔设有多圈。
10.根据权利要求1所述的预制空腔式中薄壁混凝土柱，其特征在于，相邻所述柱体之间采用浆锚连接、灌浆套筒连接或螺栓连接；
所述预制空腔式中薄壁混凝土柱为压弯构件。
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