[实用新型]碳纤维复合钢管混凝土柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及土建工程技术领域，尤其是指一种碳纤维复合钢管混凝土柱。

背景技术

现有的钢管混凝土柱有效地利用了钢管和混凝土两者之间的相互约束而产生的增强作用，具有承重能力高、延性好、抗爆抗冲击性能优良等特点。但由于钢管和混凝土同时受压，在强震作用下钢管受压会造成钢管压屈而无法有效约束混凝土，因此无法发挥钢材的全部能力。且节点构造复杂，施工困难，节点耗材，成本高成为困扰工程应用的主要问题。

实用新型内容

基于此，本实用新型在于提供一种碳纤维复合钢管混凝土柱，其能克服现有技术的不足，其确保混凝土柱整个结构都能够受到约束，提高了混凝土柱的强度和抗变形能力。

其技术方案如下：

一种碳纤维复合钢管混凝土柱，包括混凝土柱本体，在所述混凝土柱本体的节点区、端部包覆有钢管形成钢管约束区，在所述混凝土柱本体的反弯点区包覆有碳纤维布形成碳纤维布约束区，且所述钢管约束区和所述碳纤维布约束区相邻。

下面对进一步技术方案进行说明：

进一步的，所述钢管或所述碳纤维布的厚度t，其满足如下公式：

N_C＝f_ccA_c＝(f_c+4f_τ)A_c                 (1)

fτ=2tfydcor---(2)]]>

其中：N_C——受压承载力；

f_c——素混凝土抗压强度；

f_cc——约束混凝土抗压强度；

A_c——被约束混凝土的截面积；

d_cor——被约束混凝土的直径；

f_y——钢管或碳纤维布的抗拉强度；

f_τ——钢管或碳纤维布提供的约束力。

进一步的，所述碳纤维布的长度不小于所述混凝土柱本体的横截面周长。

进一步的，在所述碳纤维区设置有纵筋。

进一步的，所述碳纤维布的宽度为80-150mm。

下面对前述技术方案的原理、效果等进行说明：

上述碳纤维复合钢管混凝土柱通过钢管和碳纤维布分区域约束混凝土，在梁、混凝土柱本体节点区与混凝土柱本体的端部利用钢管约束混凝土，而在混凝土柱本体的反弯点区利用碳纤维布约束混凝土。混凝土柱本体的反弯点一般位于混凝土柱本体的中部，反弯点附近弯矩很小，对混凝土柱截面的抗弯承载力需求小，在此处截断钢管对混凝土柱本体的抗弯承载力影响最小。反弯点处的碳纤维布仅用来提供环向约束力，保证了轴压承载力不被削弱，同时利用碳纤维布仅受拉不能受压的特性，阻断了轴力传递到钢管约束区，从而起到防止钢管压屈的作用。碳纤维复合钢管混凝土柱本体整个结构节点区无削弱，能有效保证强节点的要求。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述的碳纤维复合钢管混凝土柱的结构示意图；

图2是图1中A-A处的剖视图；

图3是图2中N-N处的剖视图；

图4是图2中M-M处的剖视图。

附图标记说明：

10、混凝土柱本体，12、碳纤维布，14、碳纤维布约束区，16、纵筋，20、钢管，22、钢管约束区，24、框架梁，26、连接环梁。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例进行详细说明：

如图1及图2所示，一种碳纤维复合钢管混凝土柱，包括混凝土柱本体10，在所述混凝土柱本体10的节点区、端部包覆有钢管20形成钢管约束区22，在所述混凝土柱本体10的反弯点区包覆有碳纤维布12形成碳纤维布约束区14，且所述钢管约束区22和所述碳纤维布约束区14相邻。