CN210288886U - 一种frp约束cfst束组合柱 - Google Patents

一种frp约束cfst束组合柱 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种FRP约束CFST束组合柱,其可以作为结构构件。该组合柱主要包括:CFST束、带钢筋桁架薄型钢板、FRP;在组合柱的矩形截面的四角各布置一根CFST,在这些CFST之间用带钢筋桁架薄型钢板连接,并在柱截面外围用FRP围合。采用该组合柱可以增大空间、提高力学性能、缩短工期、节约物资、节省人力、利于绿色环保,具有很好的社会效益。

Description

一种FRP约束CFST束组合柱
技术领域
本实用新型涉及组合柱构件,尤其涉及一种FRP(纤维增强复合材料)约束CFST(钢管混凝土杆)束组合柱,可以作为结构构件。
背景技术
钢管混凝土柱与型钢混凝土柱,利用了钢材的高强度,并具有了很好的变形性能。由于钢管的横向约束作用,钢管混凝土柱内的混凝土利用率有很大提高。钢管混凝土柱的钢管还可替代模板。由于以上各项优点,钢管混凝土柱与型钢混凝土柱在土木工程中得到了广泛的应用。普通型钢混凝土柱中的钢材集中于柱截面中心,钢材性能的发挥受到很大限制。横截面比较大的普通钢管混凝土柱,钢管外壁比较容易屈曲。在实际工程中,框架结构的梁内钢筋、剪力墙结构的墙水平钢筋,在普通钢管混凝土柱或普通型钢混凝土柱内的锚固连接都非常复杂。有必要开发建立一种新型组合柱,实现结构受力更加合理、结构材料利用效率更大提高、结构施工的快速方便、人工及材料的节省,从而为高性能的结构设计奠定基础。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种FRP约束CFST束组合柱,利用该组合柱作为结构构件,可以减小柱截面,增加室内空间的利用率,减轻结构自重,避免短柱的出现,改善柱的力学性能,提高材料利用率,方便结构施工,节省人力与财力,同时实现柱的装配工业化与整体性能。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种FRP约束CFST束组合柱,主要包括:CFST束、带钢筋桁架薄型钢板、FRP;CFST束由四根CFST构成,四根CFST分别设置于截面为矩形的组合柱的截面四个角上,相邻两个CFST之间各设置一个带钢筋桁架薄型钢板,且带钢筋桁架薄型钢板与CFST通过角钢连接,在组合柱外围缠绕围合有FRP,在组合柱内部填充混凝土。
上述技术方案中,钢管混凝土杆布置在矩形截面的四角,在这些钢管混凝土杆的钢管之间布置带钢筋桁架的薄型钢板,用连接角钢将钢管混凝土杆的钢管与薄型钢板连接,柱截面的其余部分为混凝土,并在钢管混凝土杆的钢管外壁上设置栓钉将混凝土与钢管组合,运用FRP将整个组合柱截面围合。
本实用新型的有益效果是:该柱应用了CFST,有效降低柱的轴压比,并加强了柱截面的四角;该柱混凝土在钢管及FRP的横向约束下,混凝土强度得到很好的利用;该柱内带钢筋桁架的薄型钢板加强了柱纵向抗拉、抗压强度,也加强了柱抗剪强度;该柱内的CFST、带钢筋桁架薄型钢板、FRP形成柱截面的外围系统,既可以作为构件受力的主要部分,又可以作为不拆卸模板;该柱内的CFST布置在柱截面的四角,中部混凝土区域便于较好地处理复杂节点处的连接问题;柱内尺寸较统一的CFST可作为标准化的预制构件,通过柱截面中心区域混凝土现浇将预制构件组合形成整体,这样既较大程度地实现装配式建筑、施工工业化以及构件标准化,又可以保证作为关键竖向构件的柱的整体性,在保证结构安全基础上实现更好的施工工业化,并为结构预制构件标准化后可持续再利用开辟一种途径;在混凝土及FRP的作用下,钢管屈曲破坏得到更好的控制,钢管厚度减小并减小自重,并提高了柱耐高温、耐腐蚀的能力;增加室内空间的利用率,改善人们生活品质。
附图说明
图1是本实用新型的组合柱断面图。
图2是本实用新型的钢管混凝土杆断面图。
图3是本实用新型的带钢筋桁架薄型钢板断面图。
图中:1、钢管混凝土杆(CFST),2、带钢筋桁架薄型钢板,3、角钢,4、混凝土,5、纤维增强复合材料(FRP),6、方钢管,7、钢管内混凝土,8、栓钉,9、钢筋桁架,10、薄型钢板。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。
如图1、图2、图3所示,由方钢管6、方钢管6内的混凝土7、在方钢管6外壁上设置的栓钉8构成钢管混凝土杆1,四根钢管混凝土杆1分别布置在组合柱的矩形截面的四角上,在这些钢管混凝土杆1之间布置带钢筋桁架薄型钢板2,带钢筋桁架薄型钢板2由钢筋桁架9与薄型钢板10焊接构成,用连接角钢3将钢管混凝土杆1与带钢筋桁架薄型钢板2连接,柱截面的其余部分现场浇筑混凝土4,运用FRP5将整个组合柱截面围合。
如图2所示,钢管混凝土杆1由方钢管6、方钢管6内的混凝土7、在方钢管6外壁上设置的栓钉8构成,钢管混凝土杆1可以在预制工厂制作后运至装配现场。
如图3所示,带钢筋桁架薄型钢板2由钢筋桁架9与薄型钢板10在预制工厂制作后运至装配现场。

Claims (3)

1.一种FRP约束CFST束组合柱,其特征在于,主要包括:CFST束、带钢筋桁架薄型钢板(2)、FRP(5);CFST束由四根CFST(1)构成,四根CFST分别设置于截面为矩形的组合柱的截面四个角上,相邻两个CFST之间各设置一个带钢筋桁架薄型钢板(2),且带钢筋桁架薄型钢板与CFST通过角钢(3)连接,在组合柱外围缠绕围合有FRP(5),在组合柱内部填充混凝土(4)。
2.根据权利要求1所述的FRP约束CFST束组合柱,其特征在于,所述的CFST的外壁上设置有栓钉(8)。
3.根据权利要求1所述的FRP约束CFST束组合柱,其特征在于,所述的带钢筋桁架薄型钢板(2)由钢筋桁架(9)与薄型钢板(10)构成,钢筋桁架(9)焊接于薄型钢板(10)上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111549902A (zh) * 2020-04-30 2020-08-18 赵玮 一种钢筋混凝土预制件

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