本發(fā)明涉及一種混疊合式管柱、疊合式芯管柱及其制作和施工方法。
背景技術(shù):
建筑工業(yè)化是國家建設(shè)發(fā)展的重點(diǎn),目前建筑工業(yè)化的主流結(jié)構(gòu)是現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)柱,施工整體性好,造價(jià)成本較低,經(jīng)濟(jì)實(shí)用,具有良好的耐久性和耐火性,但是施工質(zhì)量控制難度較大、施工周期較長,抗拉強(qiáng)度低,抗震性能較差,在地震作用下延性較差,易發(fā)生脆性破壞。
我國同時(shí)是一個(gè)多地震發(fā)生的國家,地震災(zāi)害是造成我國居民傷亡災(zāi)害最多的自然災(zāi)害,其中巨震災(zāi)害造成的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失是地震災(zāi)害中的主要損失。汶川地震造成約8.7萬人死亡或者失蹤,約37.5萬人受傷,由于目前的經(jīng)濟(jì)條件、技術(shù)水平、部門管理等限制,在抗震的實(shí)踐中地震應(yīng)對(duì)主要集中房屋結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域,這用于應(yīng)對(duì)巨震災(zāi)害是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
如何找到一種能有效應(yīng)對(duì)大震甚至巨震,并在建筑工業(yè)化中實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)、綠色、防火性能好、良好抗震性能的新型鋼筋混凝土柱成為工程面臨重要的難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種鋼筋混凝土疊合式管柱、疊合式芯管柱及其施工方法,要解決傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能差、施工時(shí)間長以及傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)耐火性差的技術(shù)問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種鋼筋混凝土疊合式管柱,包括至少上下連接的兩段柱節(jié),柱節(jié)與其它構(gòu)件連接的端部為連接節(jié)點(diǎn)區(qū),每段柱節(jié)包括外部的預(yù)制管柱和以預(yù)制管柱為外模、灌注在預(yù)制管柱內(nèi)部的現(xiàn)澆芯柱,
所述預(yù)制管柱為鋼筋混凝土柱,包括管柱鋼筋籠和管柱混凝土,所述管柱鋼筋籠包括管柱縱筋和管柱箍筋,所述管柱縱筋在連接節(jié)點(diǎn)區(qū)伸出管柱混凝土,所述管柱箍筋包括一個(gè)以上的圓箍筋、螺旋筋或者兩者的組合,
所述現(xiàn)澆芯柱包括芯柱混凝土和居中設(shè)置在芯柱混凝土內(nèi)的局部加強(qiáng)鋼筋籠,所述局部加強(qiáng)鋼筋籠在連接節(jié)點(diǎn)區(qū)伸出芯柱混凝土,
兩段柱節(jié)之間的連接節(jié)點(diǎn)區(qū)拼合,伸出連接節(jié)點(diǎn)區(qū)的管柱縱筋和局部加強(qiáng)鋼筋籠分別對(duì)應(yīng)連接為一體,連接節(jié)點(diǎn)區(qū)之間的空隙內(nèi)灌注有節(jié)點(diǎn)區(qū)填充料,所述節(jié)點(diǎn)區(qū)填充料為混凝土、灌漿料或者兩者的組合。
所述管柱混凝土的強(qiáng)度不小于芯柱混凝土的強(qiáng)度。
所述局部加強(qiáng)鋼筋籠的箍筋包括一個(gè)以上的圓箍筋、螺旋筋或者兩者的組合。
所述預(yù)制管柱的管柱外壁橫截面形狀為圓形或多邊形,所述預(yù)制管柱的管柱內(nèi)壁橫截面形狀為圓形或多邊形,管柱內(nèi)壁上設(shè)有凸出其表面、間隔設(shè)置的鋼筋混凝土的抗剪鍵,所述抗剪鍵為凸塊或者凸肋,包括與管柱混凝土一同預(yù)制的抗剪鍵混凝土或者打毛管柱混凝土的內(nèi)壁形成。
所述抗剪鍵還包括與管柱鋼筋籠綁扎為一體的抗剪鍵鋼筋,所述抗剪鍵鋼筋包裹在抗剪鍵混凝土內(nèi)。
所述連接節(jié)點(diǎn)區(qū)還綁扎有預(yù)加工的節(jié)點(diǎn)梁鋼筋籠,所述節(jié)點(diǎn)梁鋼筋籠包括橫向穿過局部加強(qiáng)鋼筋籠的節(jié)點(diǎn)梁縱向鋼筋和綁扎在節(jié)點(diǎn)梁縱向鋼筋的兩端部的節(jié)點(diǎn)梁箍筋。
所述管柱縱筋沿沿管柱外壁一周布置,所述管柱箍筋包括外壁箍筋和內(nèi)壁箍筋,所述外壁箍筋沿管柱外壁一周布置,所述內(nèi)壁箍筋沿管柱內(nèi)壁一周、避開現(xiàn)澆芯柱的區(qū)域布置,所述內(nèi)壁箍筋與管柱縱筋綁扎為一體。
所述預(yù)制管柱的柱身上預(yù)埋有由相互垂直的錨腿和錨板連接而成的預(yù)埋件,所述錨腿預(yù)埋在管柱混凝土內(nèi)。
所述管柱縱筋之間連接為鋼筋的套筒灌漿連接、焊接或搭接,所述局部加強(qiáng)鋼筋籠之間連接為鋼筋的套筒灌漿連接、焊接或搭接。
一種鋼筋混凝土疊合式芯管柱,包括至少上下連接的兩段柱節(jié),柱節(jié)與其它構(gòu)件連接的端部為連接節(jié)點(diǎn)區(qū),每段柱節(jié)包括外部的預(yù)制管柱和以預(yù)制管柱為外模、灌注在預(yù)制管柱內(nèi)部的現(xiàn)澆芯柱,
所述預(yù)制管柱為鋼筋混凝土柱,包括管柱鋼筋籠和管柱混凝土,所述管柱鋼筋籠包括管柱縱筋和管柱箍筋,所述管柱縱筋在連接節(jié)點(diǎn)區(qū)伸出管柱混凝土,所述管柱箍筋包括一個(gè)以上的圓箍筋、螺旋筋或者兩者的組合,
所述現(xiàn)澆芯柱包括芯柱混凝土和沿柱身居中通長設(shè)置并且在連接節(jié)點(diǎn)區(qū)伸出芯柱混凝土的芯柱鋼筋籠,所述芯柱鋼筋籠包括芯柱縱筋和芯柱箍筋,
兩段柱節(jié)之間的連接節(jié)點(diǎn)區(qū)拼合,伸出連接節(jié)點(diǎn)區(qū)的管柱縱筋和芯柱鋼筋籠分別對(duì)應(yīng)連接為一體,連接節(jié)點(diǎn)區(qū)之間的空隙內(nèi)灌注有節(jié)點(diǎn)區(qū)填充料,所述節(jié)點(diǎn)區(qū)填充料為混凝土、灌漿料或者兩者的組合。
所述管柱混凝土的不小于芯柱混凝土的強(qiáng)度。
所述芯柱箍筋包括一個(gè)以上的圓箍筋、螺旋筋或者兩者的組合。
所述預(yù)制管柱的管柱外壁橫截面形狀為圓形或多邊形,所述預(yù)制管柱的管柱內(nèi)壁橫截面形狀為圓形或多邊形,管柱內(nèi)壁上設(shè)有凸出其表面、間隔設(shè)置的鋼筋混凝土的抗剪鍵,所述抗剪鍵為凸塊或者凸肋,包括與管柱鋼筋籠綁扎為一體的抗剪鍵鋼筋和與管柱混凝土一同預(yù)制的抗剪鍵混凝土。
所述連接節(jié)點(diǎn)區(qū)還綁扎有預(yù)加工的節(jié)點(diǎn)梁鋼筋籠,所述節(jié)點(diǎn)梁鋼筋籠包括橫向穿過芯柱鋼筋籠的節(jié)點(diǎn)梁縱向鋼筋和綁扎在節(jié)點(diǎn)梁縱向鋼筋的兩端部的節(jié)點(diǎn)梁箍筋。
所述管柱縱筋沿沿管柱外壁一周布置,所述管柱箍筋包括外壁箍筋和內(nèi)壁箍筋,所述外壁箍筋沿管柱外壁一周布置,所述內(nèi)壁箍筋沿管柱內(nèi)壁一周、避開現(xiàn)澆芯柱的區(qū)域布置,所述內(nèi)壁箍筋與管柱縱筋綁扎為一體。
所述預(yù)制管柱的柱身上預(yù)埋有由相互垂直的錨腿和錨板連接而成的預(yù)埋件,所述錨腿預(yù)埋在管柱混凝土內(nèi)。
所述管柱縱筋之間連接為鋼筋的套筒灌漿連接、焊接或搭接,所述芯柱鋼筋籠之間連接為鋼筋的套筒灌漿連接、焊接或搭接。
一種鋼筋混凝土疊合式管柱的施工方法,施工步驟如下:
步驟一,在工廠內(nèi)支設(shè)預(yù)制管柱的模板;
步驟二,綁扎管柱鋼筋籠,將管柱鋼筋籠置入模板內(nèi);
步驟三,在模板內(nèi)澆筑管柱混凝土并養(yǎng)護(hù)混凝土至設(shè)計(jì)強(qiáng)度形成預(yù)制管柱;
步驟四,在工廠加工局部加強(qiáng)鋼筋籠,然后在工廠將局部加強(qiáng)鋼筋籠放入預(yù)制管柱的預(yù)定位置并固定;或者將預(yù)制管柱運(yùn)至現(xiàn)場后,在現(xiàn)場制作局部加強(qiáng)鋼筋籠,并在現(xiàn)場將局部加強(qiáng)鋼筋籠放入預(yù)制管柱的預(yù)定位置并固定;
步驟五,將預(yù)制管柱吊裝至預(yù)定位置;
步驟六,將上下相鄰的兩個(gè)柱節(jié)的管柱縱筋和局部加強(qiáng)鋼筋籠分別對(duì)應(yīng)進(jìn)行固定連接;
步驟七,在步驟六中相鄰柱節(jié)的連接節(jié)點(diǎn)區(qū)的外側(cè)支設(shè)補(bǔ)充模板;
步驟八,以預(yù)制管柱和補(bǔ)充模板為外模一體澆筑芯柱混凝土和連接節(jié)點(diǎn)區(qū)之間的節(jié)點(diǎn)區(qū)填充料,并養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度形成鋼筋混凝土疊合式管柱;
步驟九,拆除補(bǔ)充模板。
所述步驟二中與管柱鋼筋籠一體綁扎抗剪鍵鋼筋,然后在步驟三中與管柱混凝土一同澆筑抗剪鍵混凝土形成抗剪鍵,或者在步驟二中打毛管柱混凝土的內(nèi)壁形成抗剪鍵。
一種鋼筋混凝土疊合式芯管柱的施工方法,施工步驟如下:
步驟一,在工廠內(nèi)支設(shè)預(yù)制管柱的模板;
步驟二,綁扎管柱鋼筋籠,將管柱鋼筋籠置入模板內(nèi);
步驟三,在模板內(nèi)澆筑管柱混凝土并養(yǎng)護(hù)混凝土至設(shè)計(jì)強(qiáng)度形成預(yù)制管柱;
步驟四,在工廠加工芯柱鋼筋籠,然后在工將芯柱鋼筋籠放入預(yù)制管柱的預(yù)定位置并固定;或者將預(yù)制管柱運(yùn)至現(xiàn)場后,在現(xiàn)場制作芯柱鋼筋籠,然后將芯柱鋼筋籠放入預(yù)制管柱的預(yù)定位置并固定;
步驟五,將預(yù)制管柱吊裝至預(yù)定位置;
步驟六,將上下相鄰的兩個(gè)柱節(jié)的的管柱縱筋和芯柱縱筋分別對(duì)應(yīng)進(jìn)行固定連接;
步驟七,在步驟七中相鄰柱節(jié)的連接節(jié)點(diǎn)區(qū)的外側(cè)支設(shè)補(bǔ)充模板;
步驟八,以預(yù)制管柱和補(bǔ)充模板為外模一體澆筑芯柱混凝土和連接節(jié)點(diǎn)區(qū)之間的節(jié)點(diǎn)區(qū)填充料,養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度形成鋼筋混凝土疊合式芯管柱;
步驟九,拆除補(bǔ)充模板。
所述步驟二中與管柱鋼筋籠一體綁扎抗剪鍵鋼筋,然后在步驟三中與管柱混凝土一同澆筑抗剪鍵混凝土形成抗剪鍵,或者在步驟二中打毛管柱混凝土的內(nèi)壁形成抗剪鍵。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果。
本發(fā)明的疊合式管柱和疊合式芯管柱通過預(yù)制和現(xiàn)澆兩部分柱身的疊合設(shè)計(jì)極大的提升了結(jié)構(gòu)的抗震能力,在柱截面受力最大區(qū)域成現(xiàn)澆芯柱,相比現(xiàn)有的混凝土柱體形式截面小,增加了有效凈面積,更加有效的提高了柱截面受力效率。
本發(fā)明的疊合式管柱和疊合式芯管柱與其它構(gòu)件之間連接方便,絕大部分工作柱施工通過預(yù)制方法完成,無需在現(xiàn)場再進(jìn)行大規(guī)模的柱模板支設(shè),直接在預(yù)制管柱內(nèi)澆筑現(xiàn)澆芯柱,縮短工期,提高施工質(zhì)量,有利于工業(yè)化施工。
本發(fā)明的疊合式管柱的管柱箍筋設(shè)置為螺旋箍筋或者圓箍筋,同時(shí)疊合式管柱在節(jié)點(diǎn)區(qū)域設(shè)置了局部加強(qiáng)鋼筋籠,對(duì)兩柱端部連接的薄弱部位的抗剪能力進(jìn)行有針對(duì)性的加強(qiáng)。本發(fā)明的疊合式芯管柱是在疊合式管柱的基礎(chǔ)上的雙柱疊合,在現(xiàn)澆芯柱內(nèi)設(shè)置螺旋箍筋或者圓箍筋的芯柱箍筋,預(yù)制管柱內(nèi)部還設(shè)置了抗剪鍵,增強(qiáng)了現(xiàn)澆芯柱與預(yù)制管柱之間的握裹力,進(jìn)一步增強(qiáng)柱承載力,提高了柱截面受力效率。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1是本發(fā)明中疊合式管柱柱節(jié)實(shí)施例一的縱向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明中疊合式管柱柱節(jié)實(shí)施例二的縱向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明中疊合式管柱柱節(jié)實(shí)施例三的縱向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明中疊合式管柱柱節(jié)實(shí)施例四的縱向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是以實(shí)施例二為例的疊合式管柱的縱向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖5的第一種橫截面示意圖。
圖7是圖5的第二種橫截面示意圖。
圖8是本發(fā)明中疊合式芯管柱柱節(jié)實(shí)施例一的縱向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是本發(fā)明中疊合式芯管柱柱節(jié)實(shí)施例二的縱向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是本發(fā)明中疊合式芯管柱柱節(jié)實(shí)施例三的縱向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11是本發(fā)明中疊合式芯管柱柱節(jié)實(shí)施例四的縱向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12是以實(shí)施例二為例的疊合式芯管柱的縱向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13是圖12的第一種橫截面示意圖。
圖14是圖12的第二種橫截面示意圖。
圖15是圖5的施工步驟中支設(shè)補(bǔ)充模板位置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖16是圖12的施工步驟中支設(shè)補(bǔ)充模板位置的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記:1-預(yù)制管柱、1.1-管柱縱筋、1.2-管柱箍筋、1.2a-外壁箍筋、1.2b-內(nèi)壁箍筋、1.3-管柱混凝土、1a-管柱外壁、1b-管柱內(nèi)壁、2-現(xiàn)澆芯柱、2.1-芯柱混凝土、2.2-芯柱縱筋、2.3-芯柱箍筋、2.4-局部加強(qiáng)鋼筋籠、3-抗剪鍵、3.1-抗剪鍵混凝土、3.2-抗剪鍵鋼筋、4-節(jié)點(diǎn)梁鋼筋籠、4.1-節(jié)點(diǎn)梁縱向鋼筋、4.2-節(jié)點(diǎn)梁箍筋、5-預(yù)埋件、5.1-錨板、5.2-錨腿、6-補(bǔ)充模板、7-節(jié)點(diǎn)區(qū)填充料。
具體實(shí)施方式
一種鋼筋混凝土疊合式管柱,包括至少上下連接的兩段柱節(jié),柱節(jié)與其它構(gòu)件連接的端部為連接節(jié)點(diǎn)區(qū)。
實(shí)施例一參見圖1所示,每段柱節(jié)包括外部的預(yù)制管柱1和以預(yù)制管柱1為外模、灌注在預(yù)制管柱內(nèi)部的現(xiàn)澆芯柱2。
所述預(yù)制管柱1為鋼筋混凝土柱,包括管柱鋼筋籠和管柱混凝土1.3,管柱鋼筋籠包裹在管柱混凝土1.3內(nèi),所述管柱鋼筋籠包括管柱縱筋1.1和管柱箍筋1.2,所述管柱縱筋1.1在連接節(jié)點(diǎn)區(qū)伸出管柱混凝土1.3,所述管柱箍筋1.2包括一個(gè)以上的圓箍筋、螺旋筋或者兩者的組合,所述管柱混凝土1.3的強(qiáng)度不小于芯柱混凝土的強(qiáng)度2.1,所述芯柱混凝土為混凝土或再生混凝土。
所述現(xiàn)澆芯柱2包括芯柱混凝土2.1和居中設(shè)置在芯柱混凝土2.1內(nèi)的局部加強(qiáng)鋼筋籠2.4,所述局部加強(qiáng)鋼筋籠2.4在連接節(jié)點(diǎn)區(qū)伸出芯柱混凝土2.1,所述局部加強(qiáng)鋼筋籠2.4居中位于現(xiàn)澆芯柱2的頂部或者底部或者同時(shí)設(shè)置。本實(shí)施例中為同時(shí)設(shè)置。
所述局部加強(qiáng)鋼筋籠的箍筋包括一個(gè)以上的螺旋筋、圓箍筋或者兩者的組合。
實(shí)施例二參見圖2所示,與實(shí)施例一不同的是,為了增強(qiáng)先后兩部分混凝土的結(jié)合力,可以在所述管柱內(nèi)壁1b上設(shè)有凸出其表面、間隔設(shè)置的鋼筋混凝土的抗剪鍵3,所述抗剪鍵為凸塊或者凸肋,包括與管柱混凝土1.3一同預(yù)制的抗剪鍵混凝土3.1。在其它實(shí)施例中也可以為打毛管柱混凝土1.3的內(nèi)壁形成。
所述抗剪鍵還可以包括與管柱鋼筋籠綁扎為一體的抗剪鍵鋼筋3.2,所述抗剪鍵鋼筋3.2包裹在抗剪鍵混凝土3.1內(nèi)。圖中示例為間隔設(shè)置的矩形凸塊,避開局部加強(qiáng)鋼筋籠2.4的區(qū)域設(shè)置,包括與管柱鋼筋籠綁扎為一體的抗剪鍵鋼筋3.2和與管柱混凝土1.3一同預(yù)制的抗剪鍵混凝土3.1。
實(shí)施例三參見圖3所示,與實(shí)施例二不同的是,為了與梁構(gòu)件連接,所述局部加強(qiáng)鋼筋籠2.4的位置處綁扎有預(yù)加工的節(jié)點(diǎn)梁鋼筋籠4,所述節(jié)點(diǎn)梁鋼筋籠包括橫向穿過局部加強(qiáng)鋼筋籠2.4的節(jié)點(diǎn)梁縱向鋼筋4.1和綁扎在節(jié)點(diǎn)梁縱向鋼筋4.1的兩端部的節(jié)點(diǎn)梁箍筋4.2。
實(shí)施例四參見圖4所示,與實(shí)施例二不同的是,為了方便與其它構(gòu)件連接,所述預(yù)制管柱的柱身上預(yù)埋有由相互垂直的錨腿5.2和錨板5.1連接而成的預(yù)埋件5,所述錨板與管柱外壁平齊,所述錨腿預(yù)埋在管柱混凝土內(nèi)。
參見圖5所示,這種鋼筋混凝土疊合式管柱,以實(shí)施例二為例,包括至少上下連接的兩段柱節(jié),兩段柱節(jié)之間的連接節(jié)點(diǎn)區(qū)拼合,伸出連接節(jié)點(diǎn)區(qū)的管柱縱筋1.1和局部加強(qiáng)鋼筋籠2.4分別對(duì)應(yīng)連接為一體,連接節(jié)點(diǎn)區(qū)之間的空隙內(nèi)灌注有節(jié)點(diǎn)區(qū)填充料7,所述節(jié)點(diǎn)區(qū)填充料7為混凝土、灌漿料或者兩者的組合。本實(shí)施例中連接節(jié)點(diǎn)區(qū)之間的空隙內(nèi)設(shè)有與芯柱混凝土2.1一體澆筑的混凝土。
參見圖6-圖7所示,所述預(yù)制管柱的管柱外壁1a橫截面形狀為多邊形或圓形,所述預(yù)制管柱的管柱內(nèi)壁1b橫截面形狀為多邊形或圓形,兩柱共軸設(shè)置。
所述管柱縱筋沿1.1沿管柱外壁1a一周布置,所述管柱箍筋包括外壁箍筋1.2a和內(nèi)壁箍筋1.2b,所述外壁箍筋1.2a沿管柱外壁1a一周布置,所述內(nèi)壁箍筋1.2b沿管柱內(nèi)壁1b一周、避開現(xiàn)澆芯柱2的區(qū)域布置,所述內(nèi)壁箍筋1.2b與管柱縱筋1.1綁扎為一體。參見圖6所示,第一種橫截面管柱外壁1a橫截面形狀為方形,管柱內(nèi)壁1b橫截面形狀為方形。由于管柱外壁1a和管柱內(nèi)壁1b橫截面形狀均為方形,因此外壁箍筋1.2a為方形,內(nèi)壁箍筋1.2b的設(shè)計(jì)成由兩個(gè)矩形組成的十字型箍筋,矩形的短邊與管柱縱筋1.1綁扎為一體。參見圖7所示,第二種橫截面管柱外壁1a橫截面形狀為圓形,管柱內(nèi)壁1b橫截面形狀為圓形。因此外壁箍筋1.2a為圓形,內(nèi)壁箍筋1.2b也設(shè)計(jì)成圓形,內(nèi)壁箍筋1.2b與管柱縱筋1.1綁扎為一體。
圖5這種鋼筋混凝土疊合式管柱的施工方法,施工步驟如下:
步驟一,在工廠內(nèi)支設(shè)預(yù)制管柱1的模板;
步驟二,綁扎管柱鋼筋籠,將管柱鋼筋籠置入模板內(nèi);
步驟三,在模板內(nèi)澆筑管柱混凝土1.3并養(yǎng)護(hù)混凝土至設(shè)計(jì)強(qiáng)度形成預(yù)制管柱;
步驟四,在工廠加工局部加強(qiáng)鋼筋籠2.4,然后在工廠將局部加強(qiáng)鋼筋籠2.4放入預(yù)制管柱的預(yù)定位置并固定;或者將預(yù)制管柱運(yùn)至現(xiàn)場后,在現(xiàn)場制作局部加強(qiáng)鋼筋籠2.4,并在現(xiàn)場將局部加強(qiáng)鋼筋籠2.4放入預(yù)制管柱的預(yù)定位置并固定;
步驟五,將預(yù)制管柱吊裝至預(yù)定位置;
步驟六,將上下相鄰的兩個(gè)柱節(jié)的管柱縱筋1.1和局部加強(qiáng)鋼筋籠2.4分別對(duì)應(yīng)進(jìn)行固定連接;
步驟七,在步驟六中相鄰柱節(jié)的連接節(jié)點(diǎn)區(qū)的外側(cè)支設(shè)補(bǔ)充模板6;
步驟八,參見圖15所示,如果管柱混凝土的強(qiáng)度和芯柱混凝土的強(qiáng)度差異較小,且有較強(qiáng)的側(cè)向約束,以預(yù)制管柱1和補(bǔ)充模板6為外模一體澆筑芯柱混凝土2.1和連接節(jié)點(diǎn)區(qū)之間的節(jié)點(diǎn)區(qū)填充料7,并養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度形成鋼筋混凝土疊合式管柱;
步驟九,拆除補(bǔ)充模板。
一種鋼筋混凝土疊合式芯管柱,包括至少上下連接的兩段柱節(jié),柱節(jié)與其它構(gòu)件連接的端部為連接節(jié)點(diǎn)區(qū)。
實(shí)施例一參見圖8所示,每段柱節(jié)包括外部的預(yù)制管柱1和以預(yù)制管柱1為外模、灌注在預(yù)制管柱內(nèi)部的現(xiàn)澆芯柱2。
所述預(yù)制管柱1為鋼筋混凝土柱,包括管柱鋼筋籠和管柱混凝土1.3,所述管柱鋼筋籠包括管柱縱筋1.1和管柱箍筋1.2,所述管柱縱筋1.1在連接節(jié)點(diǎn)區(qū)伸出管柱混凝土1.3,所述管柱箍筋1.2包括一個(gè)以上的圓箍筋、螺旋筋或者兩者的組合,所述管柱混凝土1.3的大于芯柱混凝土的強(qiáng)度2.1。所述芯柱混凝土為混凝土或再生混凝土。所述芯柱箍筋2.3包括一個(gè)以上圓箍筋、螺旋筋或者兩者的組合。
所述現(xiàn)澆芯柱2包括芯柱混凝土2.1和沿柱身居中通長設(shè)置并且在連接節(jié)點(diǎn)區(qū)伸出芯柱混凝土2.1的芯柱鋼筋籠,所述芯柱鋼筋籠包括芯柱縱筋2.2和芯柱箍筋2.3。
實(shí)施例二參見圖9所示,與實(shí)施例一不同的是,為了增強(qiáng)先后兩部分混凝土的結(jié)合力,可以在所述管柱內(nèi)壁1b上設(shè)有凸出其表面、間隔設(shè)置的鋼筋混凝土的抗剪鍵3,所述抗剪鍵為凸塊或者凸肋,包括與管柱混凝土1.3一同預(yù)制的抗剪鍵混凝土3.1,或者在其它實(shí)施例中打毛管柱混凝土1.3的內(nèi)壁形成。
所述抗剪鍵還包括與管柱鋼筋籠綁扎為一體的抗剪鍵鋼筋3.2,所述抗剪鍵鋼筋3.2包裹在抗剪鍵混凝土3.1內(nèi)。圖中示例為間隔設(shè)置的矩形凸塊,避開局部加強(qiáng)鋼筋籠2.4的區(qū)域設(shè)置,包括與管柱鋼筋籠綁扎為一體的抗剪鍵鋼筋3.2和與管柱混凝土1.3一同預(yù)制的抗剪鍵混凝土3.1。
實(shí)施例三參見圖10所示,與實(shí)施例二不同的是,為了與梁構(gòu)件連接,所述柱節(jié)的端部位置處綁扎有預(yù)加工的節(jié)點(diǎn)梁鋼筋籠4,所述節(jié)點(diǎn)梁鋼筋籠包括橫向穿過芯柱鋼筋籠的節(jié)點(diǎn)梁縱向鋼筋4.1和綁扎在節(jié)點(diǎn)梁縱向鋼筋4.1的兩端部的節(jié)點(diǎn)梁箍筋4.2。
實(shí)施例四參見圖11所示,與實(shí)施例二不同的是,為了方便與其它構(gòu)件連接,所述預(yù)制管柱的柱身上預(yù)埋有由相互垂直的錨腿5.2和錨板5.1連接而成的預(yù)埋件5,所述錨板與管柱外壁平齊,所述錨腿預(yù)埋在管柱混凝土內(nèi)。
參見圖12所示,這種鋼筋混凝土疊合式管芯柱,以實(shí)施例二為例,包括至少上下連接的兩段柱節(jié),兩段柱節(jié)之間的連接節(jié)點(diǎn)區(qū)拼合,伸出連接節(jié)點(diǎn)區(qū)的管柱縱筋1.1和芯柱鋼筋籠的芯柱縱筋2.2分別對(duì)應(yīng)連接為一體,所述節(jié)點(diǎn)區(qū)填充料7為混凝土、灌漿料或者兩者的組合。本實(shí)施例中連接節(jié)點(diǎn)區(qū)之間的空隙內(nèi)設(shè)有與芯柱混凝土2.1一體澆筑的混凝土。
參見圖13-圖14所示,所述預(yù)制管柱的管柱外壁1a橫截面形狀為多邊形或圓形,所述預(yù)制管柱的管柱內(nèi)壁1b橫截面形狀為多邊形或圓形,兩柱共軸設(shè)置。
所述管柱縱筋沿1.1沿管柱外壁1a一周布置,所述管柱箍筋包括外壁箍筋1.2a和內(nèi)壁箍筋1.2b,所述外壁箍筋1.2a沿管柱外壁1a一周布置,所述內(nèi)壁箍筋1.2b沿管柱內(nèi)壁1b一周、避開現(xiàn)澆芯柱2的區(qū)域布置,所述內(nèi)壁箍筋1.2b與管柱縱筋1.1綁扎為一體。
參見圖13所示,第一種橫截面管柱外壁1a橫截面形狀為方形,管柱內(nèi)壁1b橫截面形狀為方形。由于管柱外壁1a和管柱內(nèi)壁1b橫截面形狀均為方形,因此外壁箍筋1.2a為方形,內(nèi)壁箍筋1.2b的設(shè)計(jì)成由兩個(gè)矩形組成的十字型箍筋,矩形的短邊與管柱縱筋1.1綁扎為一體。參見圖14所示,第二種橫截面管柱外壁1a橫截面形狀為圓形,管柱內(nèi)壁1b橫截面形狀為圓形。因此外壁箍筋1.2a為圓形,內(nèi)壁箍筋1.2b也設(shè)計(jì)成圓形,內(nèi)壁箍筋1.2b與管柱縱筋1.1綁扎為一體。
圖12這種鋼筋混凝土疊合式管芯柱的施工方法,施工步驟如下:
步驟一,在工廠內(nèi)支設(shè)預(yù)制管柱1的模板;
步驟二,綁扎管柱鋼筋籠,將管柱鋼筋籠置入模板內(nèi);
步驟三,在模板內(nèi)澆筑管柱混凝土1.3并養(yǎng)護(hù)混凝土至設(shè)計(jì)強(qiáng)度形成預(yù)制管柱;
步驟四,在工廠加工芯柱鋼筋籠,然后在工將芯柱鋼筋籠放入預(yù)制管柱的預(yù)定位置并固定;或者將預(yù)制管柱運(yùn)至現(xiàn)場后,在現(xiàn)場制作芯柱鋼筋籠,然后將芯柱鋼筋籠放入預(yù)制管柱的預(yù)定位置并固定;
步驟五,將預(yù)制管柱吊裝至預(yù)定位置;
步驟六,將上下相鄰的兩個(gè)柱節(jié)的的管柱縱筋1.1和芯柱縱筋2.2分別對(duì)應(yīng)進(jìn)行固定連接;
步驟七,在步驟七中相鄰柱節(jié)的連接節(jié)點(diǎn)區(qū)的外側(cè)支設(shè)補(bǔ)充模板6;
步驟八,參見圖16所示,如果管柱混凝土的強(qiáng)度和芯柱混凝土的強(qiáng)度差異較小,且有較強(qiáng)的側(cè)向約束,以預(yù)制管柱1和補(bǔ)充模板6為外模一體澆筑芯柱混凝土2.1和連接節(jié)點(diǎn)區(qū)之間的節(jié)點(diǎn)區(qū)填充料7,養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度形成鋼筋混凝土疊合式芯管柱;
步驟九,拆除補(bǔ)充模板。
所述步驟二中與管柱鋼筋籠一體綁扎抗剪鍵鋼筋3.2,然后在步驟三中與管柱混凝土1.3一同澆筑抗剪鍵混凝土3.1形成抗剪鍵,或者在步驟二中打毛管柱混凝土1.3的內(nèi)壁形成抗剪鍵。所述芯柱鋼筋籠可以預(yù)先制作并在步驟二中與管柱鋼筋籠連接在一起,然后在步驟四中整體運(yùn)輸至施工現(xiàn)場,省去步驟五和步驟六。