專利名稱：一種混凝土結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑結(jié)構(gòu)，具體地涉及一種混凝土結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在各國(guó)家的建筑業(yè)得到普遍發(fā)展，構(gòu)成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的 材料——鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種物理力學(xué)性能完全不同的材料所組成。混凝土 的抗壓能力較強(qiáng)而抗拉能力卻很弱，鋼材的抗拉和抗壓能力都很強(qiáng)。把混凝土和鋼筋這兩 種材料結(jié)合在一起共同工作，使混凝土主要承受壓力，鋼筋主要承受拉力以滿足工程結(jié)構(gòu) 的使用要求。經(jīng)檢索，與本發(fā)明最接近的技術(shù)是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是使鋼筋和混凝土這 兩種性質(zhì)不同的材料有效地結(jié)合在一起而共同工作。具備一系列的優(yōu)點(diǎn)合理利用鋼筋和 混凝土兩種材料的性能，很好的耐久和耐火性能，較好的整體性和可模性等。但是鋼筋混凝 土結(jié)構(gòu)也存在一些缺點(diǎn)a.結(jié)構(gòu)自重較大；b.鋼筋對(duì)混凝土的約束力較弱，限制混凝土微裂縫擴(kuò)展的能力較差，混凝土的極 限抗壓強(qiáng)度較低；c.建造較費(fèi)工，包括鋼筋的制作、就位和綁扎等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種混凝土結(jié)構(gòu)。可以使混凝 土受到較強(qiáng)約束，加強(qiáng)限制混凝土微裂縫擴(kuò)展的能力，提高混凝土破壞時(shí)的強(qiáng)度，減小混凝 土結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面，降低結(jié)構(gòu)自重。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種混凝土結(jié)構(gòu)，包括爪鋼、連接件和混凝土，混 凝土硬化后，爪鋼和連接件與混凝土之間產(chǎn)生了良好的粘結(jié)力，使其可靠地結(jié)合在一起，保 證在外荷載的作用下，爪鋼和連接件與相鄰混凝土能夠共同變形。所述一種混凝土結(jié)構(gòu)，在混凝土中合理設(shè)置爪鋼和連接件，通過(guò)混凝土與鋼這兩 種性質(zhì)不同的材料有效地結(jié)合在一起，以滿足工程結(jié)構(gòu)的使用要求。所述爪鋼為一種斷面為爪形的鋼制實(shí)體，由實(shí)體的交匯邊外伸若干鋼爪組成，所 述交匯邊為若干鋼爪的匯聚處。所述爪鋼可以按照外伸鋼爪的數(shù)目分為二爪鋼、三爪鋼、四爪鋼等，二爪鋼又稱為 角鋼。所述三爪鋼包括二個(gè)邊鋼爪和一個(gè)中鋼爪，其中二個(gè)邊鋼爪之間的夾角為270°， 中鋼爪與邊鋼爪之間的夾角為30-60°。一般情況，二個(gè)邊鋼爪具有同樣的寬度和厚度；中 鋼爪的寬度不小于邊鋼爪，其厚度不大于邊鋼爪。所述三爪鋼，一般情況，有四種制作方式直接軋制；利用T形鋼彎制；利用角鋼和 扁鋼焊制；利用三塊扁鋼焊制。優(yōu)選前兩種制作方式。
所述爪鋼，其外邊緣至混凝土表面的距離即混凝土保護(hù)層厚度為0_50mm。所述連接件包括中間連接件和周邊連接件，通過(guò)與各爪鋼的連接來(lái)固定爪鋼相對(duì) 位置，連接方式為焊接。一般情況，所述中間連接件包括扁鋼連接件、鋼筋連接件和鋼管連接件，用于在結(jié) 構(gòu)中間對(duì)爪鋼的連接。一般情況，所述周邊連接件為鋼筋連接件，用于在結(jié)構(gòu)周邊對(duì)爪鋼的連接，其混凝 土保護(hù)層厚度為15-40mm。本發(fā)明可以增強(qiáng)鋼材對(duì)混凝土的約束力，加強(qiáng)限制混凝土微裂縫擴(kuò)展的能力，提 高混凝土的極限抗壓強(qiáng)度，提高鋼材的共同工作效率，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力。優(yōu)選地，本發(fā)明以截面為正方形的一種混凝土結(jié)構(gòu)柱為例做進(jìn)一步的描述。a. 一種混凝土結(jié)構(gòu)由混凝土形成截面為正方形的實(shí)體柱。b.所述一種混凝土結(jié)構(gòu)在混凝土中設(shè)置有四根爪鋼，爪鋼分別位于截面的四個(gè)角 部，爪鋼的交匯邊朝向柱角。爪鋼的混凝土保護(hù)層厚度為0-50mm。c.所述四根爪鋼采用三爪鋼，其中二個(gè)邊鋼爪之間的夾角為270°，中鋼爪與邊 鋼爪之間的夾角均為45°，二個(gè)邊鋼爪分別平行于正方形截面的橫邊和縱邊，中鋼爪與對(duì)
角線重合。d.所述一種混凝土結(jié)構(gòu)在混凝土中設(shè)置有若干連接件，包括中間連接件和周邊連 接件，通過(guò)與各爪鋼的連接來(lái)固定爪鋼相對(duì)位置，連接方式為焊接。連接件沿柱軸線方向按 照需要的間距布置。e.所述中間連接件采用扁鋼連接件，沿截面對(duì)角線連接兩根相對(duì)爪鋼的中鋼爪。 還可以采用一根鋼管連接件代替若干鋼板連接件，由鋼管連接件連接全部爪鋼的中鋼爪。f.所述周邊連接件采用鋼筋連接件，用來(lái)連接相鄰爪鋼的邊鋼爪。還可以采用一 根鋼筋代替若干鋼筋連接件，沿著相鄰的爪鋼順序連接，螺旋形布置。其混凝土保護(hù)層厚度 為 15-40_。g.特殊地，還可以采用二爪鋼代替上述的三爪鋼，所述二爪鋼的二個(gè)鋼爪間夾角 為270°，二個(gè)鋼爪分別平行于正方形截面的橫邊和縱邊；中間連接件采用鋼筋連接件，沿 截面對(duì)角線連接兩根相對(duì)爪鋼的交匯邊。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，以正方形截面的混凝土結(jié)構(gòu)柱為例，其優(yōu)點(diǎn)和產(chǎn)生的積 極效果體現(xiàn)在1、因?yàn)樽︿摼哂械莫?dú)特形狀，其水平變形又受到鋼板連接件的直接制約，所以與 普通鋼筋相比，對(duì)周?chē)炷恋募s束能力大大增加。2、因?yàn)榛炷岭S著周?chē)s束的增強(qiáng)，限制混凝土微裂縫擴(kuò)展的能力會(huì)得到加強(qiáng)， 同時(shí)混凝土的極限抗壓強(qiáng)度也隨之增加，混凝土結(jié)構(gòu)柱的承載能力得以提高，所以混凝土 構(gòu)件的截面可以減小，有利于降低結(jié)構(gòu)自重，一般可以節(jié)省混凝土 10-20%。當(dāng)采用鋼管連 接件時(shí)，可以節(jié)省混凝土 20-40 %。3、因?yàn)樽︿撟鰹橹饕摬脑O(shè)置在結(jié)構(gòu)截面的角部，每根爪鋼都可以有效參與抵抗 橫、縱兩個(gè)方向的彎矩作用，鋼材共同工作的效率會(huì)更高，所以有利于降低用鋼量，可以節(jié) 省鋼材5-35%。4、因?yàn)殇摪暹B接件被設(shè)置在爪鋼水平變形的相反方向，共同工作的效率高，可以減少鋼筋連接件的用量，所以增加鋼板連接件，總用鋼量不會(huì)增加。5、因?yàn)樽︿摵瓦B接件適合工廠制作和連接，制成爪鋼框架的剛度比普通鋼筋籠大 許多，有利于運(yùn)輸和吊裝，所以建造會(huì)省工。
具體實(shí)施例方式下面繼續(xù)以截面為正方形的一種混凝土結(jié)構(gòu)柱為例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做進(jìn)一 步的說(shuō)明。一般情況，本發(fā)明的實(shí)施具備如下步驟a.制作爪鋼按照設(shè)計(jì)要求的規(guī)格進(jìn)行軋制或加工。b.初步形成爪鋼框架利用鋼板連接件或鋼管連接件，與爪鋼焊接，固定各爪鋼 的相對(duì)位置，初步形成爪鋼框架。c.完成爪鋼框架焊接鋼筋連接件，完成爪鋼框架。d.安裝就位將爪鋼框架運(yùn)輸至工程現(xiàn)場(chǎng)，吊裝就位。e.合攏模板，澆注混凝土。f.養(yǎng)護(hù)混凝土，待混凝土硬化至設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，拆除模板。完成本發(fā)明。
權(quán)利要求
一種混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括爪鋼、連接件和混凝土，混凝土硬化后，爪鋼和連接件與混凝土之間產(chǎn)生了良好的粘結(jié)力，使其可靠地結(jié)合在一起，保證在外荷載的作用下，爪鋼和連接件與相鄰混凝土能夠共同變形。
2.如權(quán)利要求1所述的爪鋼，其特征在于，一種鋼制實(shí)體，由實(shí)體的交匯邊外伸若干鋼 爪組成，所述交匯邊為若干鋼爪的匯聚處。
3.如權(quán)利要求2所述的爪鋼，其特征在于，鋼爪的數(shù)量為二至四個(gè)。
4.如權(quán)利要求1至3任一所述的爪鋼，其特征在于，一般情況，有三個(gè)鋼爪，包括二 個(gè)邊鋼爪和一個(gè)中鋼爪，二個(gè)邊鋼爪之間的夾角為270°，中鋼爪與邊鋼爪之間的夾角為 30-60° 。
5.如權(quán)利要求4所述的爪鋼，其特征在于，爪鋼外邊緣至混凝土表面的距離為0-50mm。
6.如權(quán)利要求1所述的連接件，其特征在于，包括中間連接件和周邊連接件，通過(guò)與各 爪鋼的連接來(lái)固定爪鋼相對(duì)位置，連接方式為焊接。
7.如權(quán)利要求6所述的中間連接件，其特征在于，一般情況，包括扁鋼連接件、鋼筋連 接件和鋼管連接件，用于在結(jié)構(gòu)中間對(duì)爪鋼的連接。
8.如權(quán)利要求6所述的周邊連接件，其特征在于，一般情況，為鋼筋連接件，用于在結(jié) 構(gòu)周邊對(duì)爪鋼的連接。
9.如權(quán)利要求8所述的鋼筋連接件，其特征在于，鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離為 15-40mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種混凝土結(jié)構(gòu)，包括爪鋼、連接件和混凝土，混凝土硬化后，爪鋼和連接件與混凝土之間產(chǎn)生了良好的粘結(jié)力，使其可靠地結(jié)合在一起，保證在外荷載的作用下，爪鋼和連接件與相鄰混凝土能夠共同變形。所述爪鋼為從一個(gè)交匯邊外伸的一組扁鋼，所述交匯邊為一組扁鋼長(zhǎng)邊的匯聚處，所述一組扁鋼為不可分割的鋼制實(shí)體。所述連接件包括鋼板、鋼筋和鋼管連接件，通過(guò)與各爪鋼的連接固定爪鋼相對(duì)位置。本發(fā)明可以增強(qiáng)鋼材對(duì)混凝土的約束力，加強(qiáng)限制混凝土微裂縫擴(kuò)展的能力，提高混凝土的極限抗壓強(qiáng)度，提高鋼材的共同工作效率，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力。
文檔編號(hào)E04B1/00GK101988303SQ200910165810
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月2日
發(fā)明者任祝雯, 宋繼強(qiáng), 楊進(jìn)宏, 程義, 陳梅 申請(qǐng)人:程義