CN215253970U - 一种具有碳纤维布的强化混凝土柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有碳纤维布的强化混凝土柱，包括立柱本体，所述立柱本体的内部沿长度方向设置有钢芯，所述立柱本体位于钢芯的周侧包覆有钢筋混凝土层，所述钢筋混凝土层外包覆有碳纤维布层，所述钢筋混凝土层的棱边上沿长度方向设置有角钢。本实用新型的混凝土柱在常规钢筋混凝土柱的内部设置有钢芯，使得立柱具有一定的挠性，提高了整个立柱的抗弯能力；同时在钢筋混凝土层外包覆碳纤维布层，利用碳纤维布层的高强度特性增加整个立柱承受横向作用力的能力，避免钢筋混凝土层受力发生蹦碎。此外在混凝土布层的棱边上沿长度方向设置有角钢，可以有效地提高了整个立柱位于边角区域的强度。

Description

一种具有碳纤维布的强化混凝土柱

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，尤其涉及一种具有碳纤维布的强化混凝土柱。

背景技术

模块建筑是一种新型的建筑结构体系，它可广泛应用于住宅、办公楼、教学楼等建筑。

而立柱作为整个模块建筑建设中的主要支撑结构，立柱的性能直接决定了整个建筑结构的强度和质量。传统的立柱一般是通过选用高强度的混凝土或者内部增加一些高强度钢进行提高整个立柱的强度，这两种方式都相应地增加了整个立柱的建造成本，同时对施工工艺相对要求较高。尤其是这两种建造方式得到的立柱在强度提升的同时，脆性增大，同时整个立柱的韧性不足；尤其是立柱在受到外部的作用力时，外层的混凝土容易蹦碎。

发明内容

本实用新型旨在至少解决上述所提及的技术问题之一，提供了一种具有碳纤维布的强化混凝土柱，本混凝土柱结构简单，通过碳纤维布和角钢的配合可以有效地提高整个立柱的韧性和强度。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种具有碳纤维布的强化混凝土柱，包括立柱本体，所述立柱本体的内部沿长度方向设置有钢芯，所述立柱本体位于钢芯的周侧包覆有钢筋混凝土层，所述钢筋混凝土层外包覆有碳纤维布层，所述钢筋混凝土层的棱边上沿长度方向设置有角钢。

进一步地，所述角钢将所述碳纤维布层的边沿压紧钢筋混凝土层内。

进一步地，所述立柱本体位于钢芯的周侧平行设置有若干拉筋，所述拉筋通过连接筋与钢芯连接。

进一步地，所述角钢向内的一侧通过插筋与对应区域的任一所述拉筋连接。

进一步地，所述钢芯为工字钢、H型钢、槽钢、方钢和蜂窝工字钢梁中的一种。

进一步地，所述立柱本体的两端位于拉筋的周侧掏空并形成对接孔。

进一步地，相邻的两根所述角钢之间通过若干连接板连接，所述连接板位于碳纤维布层的外侧。

进一步地，还包括保护壳，所述保护壳包覆在碳纤维布层以及角钢的外侧壁上。

进一步地，所述钢芯向外的一端上设置有连接头或焊接舌片。

进一步地，所述钢筋混凝土层内插装有若干固定钉，所述固定钉的钉帽位于碳纤维布层外，且与碳纤维布层的外侧壁抵紧。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的混凝土柱在常规钢筋混凝土柱的内部设置有钢芯，使得立柱具有一定的挠性，提高了整个立柱的抗弯能力；同时在钢筋混凝土层外包覆碳纤维布层，利用碳纤维布层的高强度特性增加整个立柱承受横向作用力的能力，避免钢筋混凝土层受力发生蹦碎。此外在混凝土布层的棱边上沿长度方向设置有角钢，可以有效地提高了整个立柱位于边角区域的强度。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型实施例的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例的结构示意图二；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本实用新型另一实施例的结构示意图。

图中：立柱本体10、钢芯11、钢筋混凝土层12、拉筋13、连接筋14、对接孔15、焊接舌片16、固定钉17、碳纤维布层20、角钢30、插筋31、连接板32、保护壳40

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件，当部件被称为“设置在中部”，不仅仅是设置在正中间位置，只要不是设置在两端部都属于中部所限定的范围内。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

参照图1至图4所示，本申请提供了一种具有碳纤维布的强化混凝土柱，包括立柱本体10，立柱本体10在本申请中为多棱柱，即立柱本体10的横截面呈矩形或其他的异形结构，但是为了规整设计，本申请优选立柱本体10的横截面呈矩形。所述立柱本体10的内部沿长度方向设置有钢芯11，所述立柱本体10位于钢芯11的周侧包覆有钢筋混凝土层12，所述钢筋混凝土层12外包覆有碳纤维布层20，所述钢筋混凝土层12的棱边上沿长度方向设置有角钢30。其中，钢筋混凝土层12可以为常规的混凝土结构，也可以是一些高强度混凝土结构层。为了提高整个立柱本体10的韧性，所述钢芯11为工字钢、H型钢、槽钢、方钢和蜂窝工字钢梁中的一种。其中，碳纤维布层20可以采用预先铺设在成型模具的内壁上，然后再浇筑混凝土得到钢筋混凝土层12，这样碳纤维布层20就可以与钢筋混凝土层12外表面粘附效果好。

进一步地，在一个实施例中，为了避免碳纤维布层20的边角外露，同时也提供一个稳定的固定力，避免在后期受力时崩脱，所述角钢30将所述碳纤维布层20的边沿压紧钢筋混凝土层12内，其中该操作可以在整个立柱本体10浇筑成型时得到。在一些改进实施例中，还可以将碳纤维布层20缠卷在钢筋混凝土层12外，实现钢筋混凝土层12与角钢30外圈包覆，提高了制作的便利性。

参见图1至图3，所述立柱本体10位于钢芯11的周侧平行设置有若干拉筋13，所述拉筋13通过连接筋14与钢芯11连接。需要说明的是本申请中所有的拉筋13所构成的结构与常规钢筋混凝土柱内部的钢筋笼具有一定的差别，在本申请中所有的拉筋13所构成的结构均是依附在钢芯11上，钢芯11的设置可以保证整个立柱内部的强度，而所有的拉筋13所构成的结构可以有效地使得包覆在钢芯11外的钢筋混凝土层12结构更够更好地粘附在钢芯11外，提高了混凝土的韧性，避免后期立柱受力时钢筋混凝土层12因受力集中而破裂。

进一步地，为了便于提高角钢30后期在受力时不与钢筋混凝土层12的边角区域发生崩裂脱离，同时可以有效固定钢筋混凝土层12的边角区域，所述角钢30向内的一侧通过插筋31与对应区域的任一所述拉筋13连接。其中，角钢30、插筋31、拉筋13以及钢芯11都可以预先进行焊接固定，这样便于后期安装成型模具。其中，为了更好地与外部的或者不同的立柱本体10之间进行连接固定，所述钢芯11向外的一端上设置有连接头或焊接舌片16，连接头或焊接舌片16可以便于在后期建造整个建筑主体时，立柱本体10能够与其他所连接的结构进行连接。

在一些实施例中，为了便于后期不同的立柱本体10之间的连接或者立柱本体10与外部的梁体进行连接，所述立柱本体10的两端位于拉筋13的周侧掏空并形成对接孔15，对接孔15便于不同的立柱本体10之间拉筋13进行焊接固定。

参见图1至图3，为了避免立柱本体10在某一侧受力时发生对两侧的角钢30与钢筋混凝土层12发生崩脱，相邻的两根所述角钢30之间通过若干连接板32连接，所述连接板32位于碳纤维布层20的外侧。这样的设计可以使得所有边角的角钢30围成一个整体，提高整个立柱的强度和韧性。

在一个改进实施例中，为了更好地将碳纤维布层20固定在钢筋混凝土层12的外壁上，避免立柱本体10在局部受力时出现对应区域的碳纤维布层20绷断而导致整片区域的碳纤维布层20与出现钢筋混凝土层12的外壁脱离的情况。所述钢筋混凝土层12内插装有若干固定钉17，所述固定钉17的钉帽位于碳纤维布层20外，且与碳纤维布层20外侧壁抵紧。其中，固定钉17均布在整个钢筋混凝土层12的侧面上。为了简便建造，立柱本体10的成型模具上可以开设若干空洞，利用孔洞来容置固定钉17的钉帽，这样便于后期的浇筑工作。

参见图4，在本申请的一个改进实施例中，为了有效地防护立柱本体10，使之符合特殊环境下的使用要求和防护性，还包括保护壳40，所述保护壳40包覆在碳纤维布层20以及角钢30的外侧壁上。保护壳40可以在立柱本体10成型后再施工建造，其中，保护壳40可以为常规的混凝土层。

本实用新型的混凝土柱在常规钢筋混凝土柱的内部设置有钢芯11，使得立柱具有一定的挠性，提高了整个立柱的抗弯能力；同时在钢筋混凝土层12外包覆碳纤维布层20，利用碳纤维布层20的高强度特性增加整个立柱承受横向作用力的能力，避免钢筋混凝土层12受力发生蹦碎。此外在混凝土布层的棱边上沿长度方向设置有角钢30，可以有效地提高了整个立柱位于边角区域的强度。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种具有碳纤维布的强化混凝土柱，包括立柱本体，其特征在于，所述立柱本体的内部沿长度方向设置有钢芯，所述立柱本体位于钢芯的周侧包覆有钢筋混凝土层，所述钢筋混凝土层外包覆有碳纤维布层，所述钢筋混凝土层的棱边上沿长度方向设置有角钢。

2.根据权利要求1所述的一种具有碳纤维布的强化混凝土柱，其特征在于，所述角钢将所述碳纤维布层的边沿压紧钢筋混凝土层内。

3.根据权利要求1所述的一种具有碳纤维布的强化混凝土柱，其特征在于，所述立柱本体位于钢芯的周侧平行设置有若干拉筋，所述拉筋通过连接筋与钢芯连接。

4.根据权利要求3所述的一种具有碳纤维布的强化混凝土柱，其特征在于，所述角钢向内的一侧通过插筋与对应区域的任一所述拉筋连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有碳纤维布的强化混凝土柱，其特征在于，所述钢芯为工字钢、H型钢、槽钢、方钢和蜂窝工字钢梁中的一种。

6.根据权利要求3所述的一种具有碳纤维布的强化混凝土柱，其特征在于，所述立柱本体的两端位于拉筋的周侧掏空并形成对接孔。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种具有碳纤维布的强化混凝土柱，其特征在于，相邻的两根所述角钢之间通过若干连接板连接，所述连接板位于碳纤维布层的外侧。

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种具有碳纤维布的强化混凝土柱，其特征在于，还包括保护壳，所述保护壳包覆在碳纤维布层以及角钢的外侧壁上。

9.根据权利要求1-6任一项所述的一种具有碳纤维布的强化混凝土柱，其特征在于，所述钢芯向外的一端上设置有连接头或焊接舌片。

10.根据权利要求1-6任一项所述的一种具有碳纤维布的强化混凝土柱，其特征在于，所述钢筋混凝土层内插装有若干固定钉，所述固定钉的钉帽位于碳纤维布层外，且与碳纤维布层的外侧壁抵紧。

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