[发明专利]一种内置PVC-FRP管高强混凝土芯柱的钢管混凝土异形柱的制作方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种内置PVC-FRP管高强混凝土芯柱的钢管混凝土异形柱的制作方法。

背景技术

钢筋混凝土柱在住宅建筑结构中得到广泛应用，其常用的截面形式为方形或矩形，这使得建筑内部有露柱现象，不仅不能满足人们对建筑平面和空间平整美观的要求，而且给住户的室内装饰和家具布置带来不便。

为避免上述问题，通常将柱截面形状、尺寸与墙体布置协调而形成异形柱。目前，钢筋混凝土异形柱是异形柱中最常见的结构形式，然而，钢筋混凝土异形柱自身延性不足、抗震性能较差，导致其在抗震区的使用受到严格限制。

将钢管混凝土柱异形化，形成钢管混凝土异形柱可有效解决钢筋混凝土异形柱存在一些问题，但钢管混凝土异形柱由于截面形状不规则且存在拐角，钢管与核心混凝土之间的相互作用相对较弱，很可能导致钢板屈曲现象，使钢管混凝土异形柱的承载力和延性得不到充分发挥。

发明内容

本发明针对现有异形柱中存在的技术问题，提供一种内置PVC-FRP管高强混凝土芯柱的钢管混凝土异形柱，该异形柱具有承载力高、刚度大、延性和耐久性好、施工方便、抗震性能佳等优点。

为了解决以上技术问题，本发明是通过以下技术方案予以实现的。

本发明提供的一种内置PVC-FRP管高强混凝土芯柱的钢管混凝土异形柱的制作方法，该方法具体步骤如下：

（1）制作PVC-FRP管；

（2）在PVC-FRP管内绑扎钢筋，浇筑高强混凝土，制作PVC-FRP管高强混凝土芯柱；

（3）在PVC-FRP管高强混凝土芯柱外绑扎钢筋，在钢板上焊接加劲肋以及连接加劲肋的缀板，然后将钢板焊接成异形钢管；

（4）在PVC-FRP管高强混凝土芯柱和异形钢管内浇筑混凝土，制成内置PVC-FRP管高强混凝土芯柱的钢管混凝土异形柱。

进一步的，所述异形钢管的横截面为T形、十字形或L形；所述PVC-FRP管的横截面为圆形或矩形。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

（1）PVC-FRP管位于钢管混凝土异形柱内部，耐火性能和耐腐蚀性能好；

（2）PVC-FRP管和异形钢管可充当模板，省去支模、拆模等工序，施工方便；

（3）PVC-FRP管高强混凝土芯柱可显著减少柱的截面尺寸，降低工程造价，提高钢管混凝土异形柱的承载力，延性和抗震性能；

（4）异形钢管内设置的加劲肋和缀板可有效防止钢管压曲失稳，提高钢管与混凝土共同工作的能力。

附图说明

图1为内置圆形PVC-FRP管高强混凝土芯柱的T形钢管异形柱示意图；

图2为内置矩形PVC-FRP管高强混凝土芯柱的T形钢管异形柱示意图；

图3为内置圆形PVC-FRP管高强混凝土芯柱的十字形钢管异形柱示意图；

图4为内置矩形PVC-FRP管高强混凝土芯柱的十字形钢管异形柱示意图；

图5为内置矩形PVC-FRP管高强混凝土芯柱的L形钢管异形柱示意图；

图6为内置矩形PVC-FRP管高强混凝土芯柱的L形钢管异形柱示意图；

图中：1—PVC-FRP管；2—纵筋；3—高强混凝土；4—箍筋；5—加劲肋；6—缀板；7—异形钢管；8—后浇混凝土。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。

（1）将浸透环氧树脂的FRP条带（芳纶纤维增强复合材料AFRP、碳纤维增强复合材料CFRP、玻璃纤维增强复合材料GFRP、玄武岩纤维增强复合材料BFRP）按照一定的环箍间距缠绕在PVC管外面，缠绕过程中要保证PVC管与FRP条带粘结密实性，整个过程重复进行，FRP条带宽度、环箍间距和层数根据芯柱承载力计算结果确定。将PVC-FRP管养护至环氧树脂硬化，形成PVC-FRP管1。

（2）将制作完成的PVC-FRP管就位固定，根据芯柱承载力要求，在PVC-FRP管内配置一定数量的纵筋2，然后在PVC-FRP管内浇筑高强混凝土3，养护至PVC-FRP管高强混凝土芯柱硬化。

（3）在PVC-FRP管高强混凝土芯柱外围绑扎纵筋2和箍筋4，然后选择合适钢板截面尺寸，在钢板上焊接加劲肋5以及连接加劲肋的缀板6，缀板6的间距根据构件承载力确定，然后焊接钢板制成异形钢管7。

（4）对异形钢管进行定位，并在异形钢管内浇筑混凝土8，养护至规定时间，形成内置PVC-FRP管高强混凝土芯柱的钢管混凝土异形柱。