CN212271402U - 带剪力键半预制钢筋混凝土柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及结构工程技术领域，提供了一种带剪力键半预制钢筋混凝土柱。包括钢筋笼，所述钢筋笼包覆有混凝土构成空心的预制外壳，所述预制外壳的周向设有多列穿孔，位于同侧的同一列所述穿孔沿所述预制外壳的轴向间隔设置，所述预制外壳每相对两侧的所述穿孔一一对应设置，且对应的一对所述穿孔内穿设有钢筋，所述预制外壳内浇筑有核心混凝土。提高工程施工速度和施工质量，减少现场施工造成的环境污染。

Description

带剪力键半预制钢筋混凝土柱

技术领域

本实用新型涉及结构工程技术领域，特别是涉及一种带剪力键半预制钢筋混凝土柱。

背景技术

随着建筑业高速发展，施工现场的污染问题日益显著，装配式建筑因其可大幅度减少现场湿作业，降低扬尘逐渐成为热点。作为混凝土结构中的主要承重构件的柱，目前主要有两种形式：一是整体现浇，二是整体预制。但整体现浇施工现场存在大量钢筋作业和模板作业，工序繁琐且湿作业多，易造成大量环境污染和资源浪费；而整体预制连接部分工艺仍不完善，易形成薄弱面，影响整体结构抗震性能。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种带剪力键半预制钢筋混凝土柱，以解决现有技术中存在的整体现浇柱现场施工污染大，施工繁琐，质量难以保证的问题。

根据本实用新型实施例的带剪力键半预制钢筋混凝土柱，包括钢筋笼，所述钢筋笼包覆有混凝土构成空心的预制外壳，所述预制外壳的周向设有多列穿孔，位于同侧的同一列所述穿孔沿所述预制外壳的轴向间隔设置，所述预制外壳每相对两侧的所述穿孔一一对应设置，且对应的一对所述穿孔内穿设有钢筋，所述预制外壳内浇筑有核心混凝土。

根据本实用新型实施例的一种带剪力键半预制钢筋混凝土柱，通过工厂预制外壳的方式有利于工业化的发展，有利于提高施工速度，并提高预制外壳浇筑质量；采用半预制的方式也有利于控制施工现场的环境污染，并在保证装配质量的同时提高建筑结构的整体性，使其抗震性能与整体现浇柱近似；预制外壳上预留的穿孔也可作为浇筑混凝土时的排气孔，减少混凝土微裂缝或气孔等内部缺陷；利用抗剪钢筋作为剪力键有效弥补两次浇筑后新旧混凝土界面的力学缺陷，可有效改善新旧混凝土界面破坏导致结构无法传递剪力，使得结构发生脆性破坏。

根据本实用新型的一个实施例，所述预制外壳每相邻侧的所述穿孔沿所述预制外壳的轴向错开设置。

根据本实用新型的一个实施例，所述穿孔的直径为40～60mm，沿所述预制外壳轴向上的相邻两个所述穿孔的间距大于等于200mm。

根据本实用新型的一个实施例，所述钢筋的两端均设有锚固弯钩。

根据本实用新型的一个实施例，所述钢筋为带肋钢筋。

根据本实用新型的一个实施例，所述钢筋笼包覆的混凝土包括C40以上中高强混凝土、C50以上钢纤维高强混凝土及C50以上水泥基复合材料。

根据本实用新型的一个实施例，所述核心混凝土为C60以上高强混凝土或C50以上高强再生混凝土。

根据本实用新型的一个实施例，所述钢筋笼包括纵筋和箍筋，所述纵筋为HRB500级钢筋或HRB600级钢筋。

根据本实用新型的一个实施例，所述钢筋穿设在相邻两个所述箍筋之间。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例带剪力键半预制钢筋混凝土柱的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的带剪力键半预制钢筋混凝土柱的预制外壳的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的带剪力键半预制钢筋混凝土柱的钢筋笼的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的带剪力键半预制钢筋混凝土柱的抗剪钢筋的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的带剪力键半预制钢筋混凝土柱的核心混凝土示意图；

图6为本实用新型实施例提供的带剪力键半预制钢筋混凝土柱竖向剖面示意图；

附图标记：

1：预制外壳；2：穿孔；3：钢筋笼；31：纵筋；32：箍筋；4：钢筋；5：核心混凝土。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型实施例的描述中，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实用新型实施例和简化描述，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实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。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实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1至图6所示，本实用新型实施例提供一种带剪力键半预制钢筋混凝土柱，包括钢筋笼3，钢筋笼3包覆有混凝土构成预制空心的外壳1，预制外壳1的周向设有多列穿孔2，位于同侧的同一列穿孔2沿预制外壳1的轴向间隔设置，预制外壳1每相对两侧的穿孔2一一对应设置，且对应的一对穿孔2内穿设有钢筋4，预制外壳1内浇筑有核心混凝土5。

根据本实用新型实施例的一种带剪力键半预制钢筋混凝土柱，通过工厂预制外壳1的方式有利于工业化的发展，有利于提高施工速度，并提高预制外壳1浇筑质量；采用半预制的方式也有利于控制施工现场的环境污染，并在保证装配质量的同时提高建筑结构的整体性，使其抗震性能与整体现浇柱近似；预制外壳1上预留的穿孔2也可作为浇筑混凝土时的排气孔，减少混凝土微裂缝或气孔等内部缺陷；利用抗剪钢筋4作为剪力键有效弥补两次浇筑后新旧混凝土界面的力学缺陷，可有效改善新旧混凝土界面破坏导致结构无法传递剪力，使得结构发生脆性破坏。

可以理解的，本实施例中，预制外壳1的外部形状和内部形状呈矩形，也可以设置其截面呈圆形或异形多边形。穿孔2沿预制外壳1的轴向即预制外壳1的高度方向设置在预制外壳1的四个侧面上，且对称的两个侧面上的多个穿孔2关于预制外壳1的轴线一一对应。任两个相对称的穿孔2内穿设有钢筋4，钢筋4作为剪力键，起到抗剪作用。核心混凝土5通过预制外壳1顶部孔洞浇筑到预制外壳1内。

根据本实用新型的一个实施例，预制外壳1每相邻侧的穿孔2沿预制外壳1的轴向错开设置。可以理解的，预制外壳1左右两侧面上的穿孔2与预制外壳1前后两面上的穿孔2均不在同一水平面，以使穿设的钢筋4沿预制外壳1的轴向上下错开，防止任意两个钢筋4发生干涉。

根据本实用新型的一个实施例，穿孔2的直径为40～60mm。可以理解的，穿孔2的形状为圆形，也可根据实际情况调整为矩形或多边形。穿孔2的直径尺寸与钢筋4的直径尺寸适配，优选50mm。

根据本实用新型的一个实施例，同一列的相邻两个穿孔2的间距大于等于200mm，防止穿孔2设置过多削弱结构整体强度。

根据本实用新型的一个实施例，钢筋4的两端均设有锚固弯钩，提高钢筋4穿设在穿孔2后的锚固强度，防止脱落。在一个例子中，锚固弯钩的弯曲角度为90°。

根据本实用新型的一个实施例，钢筋4为带肋钢筋，需要注意的，钢筋4的强度和截面尺寸应满足施工规范中界面抗剪要求。

根据本实用新型的一个实施例，钢筋笼3包覆的混凝土包括C40以上中高强混凝土、C50以上钢纤维高强混凝土及C50以上水泥基复合材料。可以理解的，包覆钢筋笼3的C40以上中高强混凝土、C50以上钢纤维高强混凝土及C50以上水泥基复合材料复合，其中采用C50以上钢纤维高强混凝土及C50以上水泥基复合材料复合用以提高混凝土受拉区混凝土抗拉强度，延缓柱开裂，并提高柱的抗震性能和抗连续倒塌能力，防止其发生脆性破坏，达到预制外壳1和核心混凝土5协同互补并充分发挥各自抗力的效果。

根据本实用新型的一个实施例，核心混凝土5为C60以上高强混凝土或C50以上高强再生混凝土。可以理解的，核心混凝土5为C60以上普通高强混凝土，用以采用预制外壳1可以约束核心混凝土5，降低高强混凝土脆性，减小柱截面尺寸。核心混凝土5为C50以上高强再生混凝土，用以体现绿色施工的理念，既可以减少天然骨料的使用，降低建造成本，又可以解决城市建筑垃圾堆积问题，在保证结构承载能力的同时体现出结构的绿色环保。值得说明的，核心混凝土5所用再生混凝土粗骨料取代率不宜大于50％，且不宜采用再生细骨料。

根据本实用新型的一个实施例，钢筋笼3包括纵筋31和箍筋32，纵筋为HRB500级钢筋或HRB600级钢筋，用以提高结构抗性能和震后可修复性。可以理解的，纵筋31和箍筋32构造成矩形钢筋笼3。

根据本实用新型的一个实施例，钢筋4穿设在相邻两个箍筋32之间，增强柱结构整体性。

根据本实用新型实施例的一种带剪力键半预制钢筋混凝土柱的施工方法，包括如下步骤：

步骤S1：绑扎固定钢筋笼；

步骤S2：支设预制外壳模板，核心混凝土处由中心管暂时代替，将穿孔管横向穿设在钢筋笼，留设穿孔；

步骤S3：浇筑预制外壳的混凝土，待混凝土达到终凝后抽出中心管，以及用于预设穿孔的穿孔管，拆除预制外壳模板并覆膜洒水养护，形成预制外壳；

步骤S4：将预制外壳吊装至指定位置，将钢筋笼连接至预定位置；

步骤S5：将抗剪钢筋穿过预留穿孔固定；

步骤S6：浇筑核心混凝土，形成带剪力键半预制钢筋混凝土柱。

根据本实用新型实施例的一种带剪力键半预制钢筋混凝土柱的施工方法，充分发挥装配式结构的优势，利用在预制外壳留设穿孔，穿孔内穿设抗剪钢筋的形式，提高施工速度，提高抗震性能，使得预制外壳和核心混凝土协同互补共同抵抗水平地震作用。

具体的，带剪力键半预制钢筋混凝土柱的施工方法，包括以下步骤：

步骤S1：按实际施工设计尺寸要求绑扎固定纵筋和箍筋，组成钢筋笼。

步骤S2：支设预制外壳模板，核心混凝土部分由钢管或PVC管暂时代替，按实际施工设计要求留设穿入抗剪钢筋的圆形穿孔孔，圆形穿孔可用PVC管或聚苯材料预埋在钢筋笼的相邻两个箍筋之间，且上下错布，互不干涉。

步骤S3：在支设的模板内浇筑预制外壳部分混凝土，待混凝土达到终凝后抽出中心部分的钢管或PVC管，以及用于预留圆形穿孔的PVC管或聚苯材料，待达到一定强度后拆预制外壳模板，并覆膜洒水养护，形成预制外壳。

步骤S4：将预制外壳吊装至指定位置，将钢筋笼的纵筋的两端分别采用机械连接或焊接至预定位置。

步骤S5：将抗剪钢筋穿过预留圆形穿孔内，将钢筋两端设置锚固弯钩，实现钢筋的位置固定。

步骤S6：浇筑核心混凝土，形成带剪力键半预制高强钢筋高强混凝土柱。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims (8)

1.一种带剪力键半预制钢筋混凝土柱，其特征在于，包括钢筋笼，所述钢筋笼包覆有混凝土构成空心的预制外壳，所述预制外壳的周向设有多列穿孔，位于同侧的同一列所述穿孔沿所述预制外壳的轴向间隔设置，所述预制外壳每相对两侧的所述穿孔一一对应设置，且对应的一对所述穿孔内穿设有钢筋，所述预制外壳内浇筑有核心混凝土。

2.根据权利要求1所述的带剪力键半预制钢筋混凝土柱，其特征在于，所述预制外壳每相邻侧的所述穿孔沿所述预制外壳的轴向错开设置。

3.根据权利要求1所述的带剪力键半预制钢筋混凝土柱，其特征在于，所述穿孔的直径为40～60mm，同一列的相邻两个所述穿孔的间距大于等于200mm。

4.根据权利要求1所述的带剪力键半预制钢筋混凝土柱，其特征在于，所述钢筋的两端均设有锚固弯钩。

5.根据权利要求4所述的带剪力键半预制钢筋混凝土柱，其特征在于，所述钢筋为带肋钢筋。

6.根据权利要求1所述的带剪力键半预制钢筋混凝土柱，其特征在于，所述核心混凝土为C60以上高强混凝土或C50以上高强再生混凝土。

7.根据权利要求1所述的带剪力键半预制钢筋混凝土柱，其特征在于，所述钢筋笼包括纵筋和箍筋，所述纵筋为HRB500级钢筋或HRB600级钢筋。

8.根据权利要求7所述的带剪力键半预制钢筋混凝土柱，其特征在于，所述钢筋穿设在相邻两个所述箍筋之间。

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