內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱及制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種建筑結構構件，尤其涉及一種內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合 柱及制作方法。
【背景技術】
[0002] 由于螺旋箍筋對混凝土的約束作用，螺旋箍筋混凝土柱在承壓時核心混凝土處于 三向受壓狀態(tài)，具有良好的承載性能和延性，同時由于連續(xù)橫向鋼筋的配置，使其具有優(yōu)秀 的抗震性能和耗能能力，被廣泛應用于各種結構當中。但是該結構柱仍有一些不可避免的 缺點，限制了其在抗震要求更高、豎向荷載較大的工程結構中的應用;例如：
[0003] 1.由于螺旋箍筋混凝土柱是具有混凝土保護層的，包裹于箍筋外部的保護層混凝 土不受箍筋約束，其在柱受力過程中過早地剝落而退出工作，使得核心約束混凝土的力學 性能得不到充分發(fā)揮，很大程度上削弱了配置螺旋箍筋對柱力學性能的提高作用。
[0004] 2.螺旋箍筋僅在其約束的混凝土處于受壓時產(chǎn)生橫向約束作用，從而提高柱的承 載性能。而柱在壓彎作用下，由于彎曲變形使得柱截面出現(xiàn)受拉區(qū)，從而導致核心混凝土部 分受壓、部分受拉，而使得螺旋箍筋不能起到有效的約束作用，其抗彎剛度和抗彎承載力較 低；
[0005] 3.由于矩形螺旋箍筋混凝土柱螺旋箍筋對混凝土的約束效果差，工程中螺旋箍筋 混凝土柱截面多為圓形，而圓形截面柱梁柱節(jié)點施工復雜，并且建筑中由于結構布置需要 很多柱子為正方形或矩形截面，這就使得該結構柱由于截面形式在工程應用中受到限制。 基于以上問題，很有必要研究一種適用于抗震性能要求高或者承受豎向荷載較大的內置并 束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種承載性高，延性、抗震性能好以及施工方便 的內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱，以克服現(xiàn)有螺旋箍筋混凝土柱技術螺旋箍筋約束 效果差、截面形式受限等不足之處。
[0007] 本發(fā)明采用的技術方案是：
[0008] 內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱，包括角鋼，鋼綴件，螺旋箍筋，縱向鋼筋，混 凝土;組合柱截面為方形或矩形;螺旋箍筋并列排列與縱向鋼筋綁扎形成鋼筋籠，鋼筋籠被 包裹于混凝土內，混凝土外包型鋼桁架;型鋼桁架由角鋼與鋼綴件焊接而成;最外層螺旋箍 筋外邊緣到鋼綴件內邊緣的距離為30mm-50mm。
[0009] 組合柱截面為正方形時，組合柱內設置有4個螺旋箍筋，4個螺旋箍筋呈四方形并 列排列。
[0010]組合柱截面為長方形時，組合柱內設置6個螺旋箍筋，6個螺旋箍筋呈長方形并列 排列。
[0011]每個螺旋箍筋和與其并列的其余螺旋箍筋交叉重疊空間中用縱向鋼筋固定連接。
[0012]每個螺旋箍筋配置至少4根縱向鋼筋，縱向鋼筋綁扎于螺旋箍的內壁形成鋼筋籠。
[00?3] 螺旋箍筋的直徑為6mm-1 Omm，螺旋間距為40mm-8Omm;縱向鋼筋的直徑為I Omm-1 8mm 〇
[0014] 型鋼桁架由4根豎向角鋼通過鋼綴件相互連接形成格構式空間骨架，4根角鋼設置 于組合柱的四個角部。
[0015] 型鋼桁架是由多個鋼綴件以橫向和斜向交叉焊接于角鋼翼緣內側，上下斜向鋼綴 件和橫向鋼綴件首尾相連。
[0016] 角鋼為等邊或不等邊角鋼，鋼綴件為扁鋼或鋼板制作，鋼綴件寬度2 40mm，角鋼翼 緣厚度與鋼綴件厚度相等。
[0017] 內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱的制作方法，包括如下步驟：
[0018] (1)根據(jù)截面形狀，按要求定位綁扎縱向鋼筋和螺旋箍筋，形成鋼筋籠；
[0019] (2)根據(jù)截面形狀，按要求焊接角鋼和鋼綴件，制作型鋼桁架；
[0020] (3)在鋼筋籠外定位安裝型鋼桁架，使鋼筋籠的形心與型鋼桁架的形心重合；
[0021] (4)在型鋼桁架外支模板，模板內表面緊貼角鋼外表面；
[0022] (5)澆筑混凝土，成型后即為內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱。
[0023] 由于采用了上述技術方案，本發(fā)明取得的有益效果是：
[0024] 通過外部型鋼的包裹，使得保護層混凝土亦處于約束狀態(tài)，有效解決了普通箍筋 約束混凝土柱中混凝土過早開裂剝落所造成的承載力降低;并且螺旋箍筋與型鋼對混凝土 形成復合約束，使組合柱具有更高的承載力和延性;通過對各螺旋箍筋的并列布置，每個螺 旋箍筋單獨對其內部混凝土產(chǎn)生約束作用，在壓彎作用下柱截面部分受拉時，位于壓區(qū)部 分的螺旋箍筋仍能對其核心混凝土產(chǎn)生約束，使該部分混凝土處于三向受壓狀態(tài)，解決普 通箍筋約束混凝土柱壓彎作用下約束能力弱的問題;位于外部的型鋼桁架有效的提高了組 合柱的抗彎剛度、抗彎承載力和抗震性能;型鋼桁架由角鋼和鋼綴件焊接而成，便于調整截 面形式及尺寸;還有利于框架節(jié)點區(qū)中梁的鋼筋穿過柱截面，施工方便快捷。
【附圖說明】
[0025] 圖1是本發(fā)明內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱實施例1的結構橫截面示意圖；
[0026] 圖2是本發(fā)明內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱實施例2的結構橫截面示意圖；
[0027] 圖3是本發(fā)明內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱實施例1的型鋼桁架空間結構 示意圖；
[0028] 圖4是本發(fā)明內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱實施例1的箍筋和縱筋空間結 構示意圖；
[0029] 圖5是本發(fā)明內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱實施例2的型鋼桁架空間結構 示意圖；
[0030] 圖6是本發(fā)明內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱實施例2的箍筋和縱筋空間結 構示意圖。
【具體實施方式】
[0031] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步說明。
[0032] 實施例1:
[0033] 如圖I、圖3和圖4所示，內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱包括實施例1的角鋼 1，鋼綴件2,螺旋箍筋3,縱向鋼筋4,混凝土 5。螺旋箍筋3與縱向鋼筋4綁扎形成鋼筋籠，包裹 于混凝土5內，混凝土5外包型鋼桁架;型鋼桁架由角鋼1與鋼綴件2焊接而成。最外層螺旋箍 筋外邊緣到鋼綴件內邊緣的距離為30mm-50mm，這樣便于鋼筋籠與型鋼桁架的安裝，以及混 凝土的饒筑。
[0034]本實施例的內置并束螺旋箍筋型鋼混凝土組合柱的截面為正方形，角鋼為等邊角 鋼，設置于柱的四個角部，柱內設置4個螺旋箍筋3,4個螺旋箍筋呈四方形并列排列，每個螺 旋箍筋單獨對其內部混凝土產(chǎn)生約束作用，在壓彎作