一種鋼-混凝土組合異形柱的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼-混凝土組合結構技術領域，涉及一種鋼-混凝土組合+形柱。
【背景技術】
[0002]框架柱突出墻面的棱角使柱肢厚度與填充墻相等，且截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱，稱為異形柱，包括L形、T形、十字形和Z形等。采用異形柱的框架結構和框架-剪力墻結構稱為異形柱結構體系。與傳統(tǒng)的結構體系相比，異形柱結構體系柱肢與房間的填充墻等厚，室內(nèi)沒有柱棱凸出，可以避免房間裝修和家具布置帶來的不便，美觀適用，布局靈活，在住宅結構中得到廣泛的應用。異形柱結構體系可利用保溫隔熱、輕質(zhì)節(jié)能的墻體材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的粘土磚，符合國家建設資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會的號召。但隨著結構層數(shù)的增加，荷載加大，普通的鋼筋混凝土 (RC)異形柱由于受其柱肢細長等截面限制，存在軸壓比限值低、承載能力低、延性差、抗震性能差等問題，影響了其在高層建筑以及較高抗震設防烈度地區(qū)的推廣和應用，主要適用于多層或小高層建筑以及設防烈度7度及7度以下地區(qū)的建筑中。
[0003]為了提高異形柱的承載能力和抗震性能，在混凝土內(nèi)配置型鋼，并配有適量的縱向鋼筋和箍筋，然后澆注混凝土形成型鋼混凝土(SRC)組合異形柱。SRC異形柱不僅能保持RC異形柱結構的突出優(yōu)點，而且能大幅度提高結構的軸壓比限值和承載力，改善整個結構的延性和抗震性能，特別適用于高層以及高烈度地震設防地區(qū)的建筑中。與鋼結構相比，SRC異形柱將型鋼包裹在混凝土中，混凝土可以有效阻止型鋼產(chǎn)生翹曲并防止型鋼腐蝕，提高結構的耐久性和耐火性。
[0004]根據(jù)國家行業(yè)標準《型鋼混凝土組合結構技術規(guī)程》(JGJ138-2001)的規(guī)定，型鋼混凝土框架柱中的型鋼，宜采用充滿型實腹型鋼。但在+形截面異形柱中配置實腹型鋼，平行于兩垂直柱肢肢長方向的箍筋以及梁柱節(jié)點核心區(qū)梁的縱向受力鋼筋會因柱中實腹式型鋼的阻擋，需要在型鋼上打孔穿過或者焊接，施工復雜且難度較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的上述不足，提供一種承載力高、延性好、抗震性能好且施工簡便的鋼-混凝土組合+形柱的配鋼形式，使異形柱結構能夠在高層建筑以及高地震設防烈度地區(qū)的建筑中得以推廣應用。本發(fā)明的技術方案如下:
[0006]—種鋼-混凝土組合+形柱，包括鋼-混凝土組合的核心區(qū)及四個柱肢，其特征在于:在核心區(qū)配置豎向方鋼管(5)，在各柱肢內(nèi)分別配置豎向T形型鋼，每條豎向T形型鋼的翼緣位于相應的柱肢的靠外的位置，在豎向T形型鋼的翼緣、腹板及豎向方鋼管(5)的四側管壁上均設置有能透過混凝土的粗骨料的孔，以保證混凝土澆筑的密實性。
[0007]作為優(yōu)選實施方式，在每條豎向T形型鋼的翼緣外側配縱向柱肢受力鋼筋(6-9)，在方鋼管(5)四個角部的外側配縱向核心區(qū)受力鋼筋(10)，在緊貼縱向柱肢受力鋼筋(6-9)和縱向核心區(qū)受力鋼筋(10)外表皮沿柱肢肢長的方向按一定間距配置橫向箍筋(11，12)，使鋼-混凝土組合+形柱在受力后箍筋范圍內(nèi)的混凝土處于三向受力狀態(tài)，增強型鋼與混凝土之間的骨料咬合力。
[0008]本發(fā)明的有益效果如下:
[0009]1.本發(fā)明克服了普通RC異形柱軸壓比限值低、延性差，抗震性能弱的技術問題，通過合理的配置型鋼，提高了構件的承載能力和延性，改善了構件的抗震性能，使異形柱能夠在高層建筑以及高地震設防烈度地區(qū)的建筑中得以推廣應用，特別是抗震設防烈度8度以上地區(qū)的高層建筑。
[0010]2.+形柱的核心區(qū)，位于截面的拐角部位，+形柱在該部位受力復雜。與現(xiàn)有的技術相比，本發(fā)明在+形柱核心區(qū)設置方鋼管，能夠使其內(nèi)部混凝土處于三向受壓的約束狀態(tài)，限制混凝土的橫向變形，提高+形柱的抗壓強度，延性性能得到明顯改善，使T形柱具有優(yōu)越的抗震性能。
[0011]3.本發(fā)明可以解決平行于兩柱肢肢長方向箍筋綁扎的不便，同時便于梁柱節(jié)點核心區(qū)梁中受力鋼筋的穿過，避免焊接或打孔，施工簡便。
[0012]4.本發(fā)明在T形型鋼和方鋼管上打孔，增加了型鋼和混凝土的粘結，有效提高了型鋼和混凝土的相互作用，確保了型鋼與混凝土能夠協(xié)同工作，共同受力，真正達到鋼與混凝土組合的目的。
【附圖說明】
[0013]圖1本發(fā)明鋼-混凝土組合+形柱截面示意圖；
[0014]圖2本發(fā)明鋼-混凝土組合+形柱三維示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實例對本發(fā)明進一步說明。
[0016]本發(fā)明為異形柱框架結構中的中柱提供一種鋼-混凝土組合+形柱，包括+形混凝土柱、T形型鋼、方鋼管、縱筋、箍筋，在所述+形混凝土柱中配置T形型鋼、方鋼管、縱筋和箍筋。
[0017]根據(jù)實際工程需要，事先在專業(yè)化的鋼構公司生產(chǎn)所需要的T形型鋼1、2、3、4及方鋼管5，由相應規(guī)格的鋼板焊接組合而成。為了加強型鋼和混凝土的粘結，在T形型鋼兩側翼緣鋼板的對稱位置、腹板及方鋼管四側鋼管壁的對稱位置相隔一定間距打孔，使其呈縱向排列，孔的形狀可以是圓形或多邊形，混凝土的粗骨料要能輕易透過孔徑，以保證后期混凝土澆筑的密實性。完成后，將型鋼轉運至施工現(xiàn)場，通過測量定位分別在+形柱各柱肢內(nèi)配置豎向T形型鋼1、2、3、4，在+形柱核心區(qū)配置豎向方鋼管5。所有型鋼1、2、3、4、5都錨固到基礎的頂部，并加焊端板增加錨固，避免型鋼被拔出發(fā)生錨固破壞。
[0018]如圖1和圖2所示，在T形型鋼I的翼緣外側配縱向受力鋼筋6，在T形型鋼2的翼緣外側配縱向受力鋼筋7，在T形型鋼3的翼緣外側配縱向受力鋼筋8，在T形型鋼4的翼緣外側配縱向受力鋼筋9，在方鋼管5的四個角部外側配縱向受力鋼筋10，緊貼縱向受力鋼筋外表皮分別平行于+形截面異形柱的兩垂直柱肢肢長方向配置橫向箍筋11、12，箍筋應與縱筋垂直。
[0019]安裝模板，模板支撐必須穩(wěn)固，確保幾何形狀、強度、剛度及穩(wěn)定性;模板拼縫必須要嚴密，保證混凝土澆筑振搗時不會出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象;支模完成后，再次檢查模板定位尺寸是否準確，固定是否牢固。
[0020]澆注混凝土，澆筑過程中，應注意振搗時間、間距及插入深度，振搗器插點呈梅花形均勻排列，采用行列式的次序移動，移動位置的距離應不大于40CM，保證不漏振，不過振，保證混凝土的密實性和設計強度。養(yǎng)護完成后拆除柱模板，形成鋼-混凝土組合+形柱。
【主權項】
1.一種鋼-混凝土組合+形柱，包括鋼-混凝土組合的核心區(qū)及四個柱肢，其特征在于:在核心區(qū)配置豎向方鋼管(5)，在各柱肢內(nèi)分別配置豎向T形型鋼，每條豎向T形型鋼的翼緣位于相應的柱肢的靠外的位置，在豎向T形型鋼的翼緣、腹板及豎向方鋼管(5)的四側管壁上均設置有能透過混凝土的粗骨料的孔，以保證混凝土澆筑的密實性。2.根據(jù)權利要求1所述的鋼-混凝土組合+形柱，其特征在于，在每條豎向T形型鋼的翼緣外側配縱向柱肢受力鋼筋(6-9)，在方鋼管(5)四個角部的外側配縱向核心區(qū)受力鋼筋(10)，在緊貼縱向柱肢受力鋼筋(6-9)和縱向核心區(qū)受力鋼筋(10)外表皮沿柱肢肢長的方向按一定間距配置橫向箍筋(11，12)，使鋼-混凝土組合+形柱在受力后箍筋范圍內(nèi)的混凝土處于三向受力狀態(tài)，增強型鋼與混凝土之間的骨料咬合力。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋼-混凝土組合+形柱，包括鋼-混凝土組合的核心區(qū)及四個柱肢，其特征在于：在核心區(qū)配置豎向方鋼管(5)，在各柱肢內(nèi)分別配置豎向T形型鋼,每條豎向T形型鋼的翼緣位于相應柱肢靠外的位置，在豎向T形型鋼的翼緣、腹板及豎向方鋼管(5)的四側管壁上均設置有能透過混凝土的粗骨料的孔，以保證混凝土澆筑的密實性。本發(fā)明提供的混凝土組合+形柱的配鋼形式，使異形柱結構能夠在高層建筑以及高地震設防烈度地區(qū)的建筑中得以推廣應用。
【IPC分類】E04C3/34
【公開號】CN105544867
【申請?zhí)枴緾N201510976868
【發(fā)明人】趙海龍, 王鐵成, 陳慶偉, 權少華
【申請人】天津大學
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月21日