专利名称：延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱及其制作方法
技术领域：
本发明属于土木工程技术领域，尤其涉及一种延缓或阻止钢筋局部屈曲延性混凝土柱及其制作方法。
背景技术：
根据我国2008年5. 12地震以及世界各地多次地震的建筑物损伤调查结果，在多高层建筑物中的底层框架柱端部易发生严重破坏。破坏特征主要表现为纵向受力钢筋发生局部屈曲呈灯笼状，受压区混凝土酥松、脱落。一旦柱子的端部出现该种破坏形式，纵向受力钢筋的强度得不到充分的利用，同时对应柱子位置的局部结构会发生竖向不均勻变形， 造成建筑物主体结构的损伤程度加剧，也使得受损建筑物的加固维修难度加大。因此，有必要开发一种即能防止纵向受力钢筋发生局部屈曲，又能提高受压区混凝土承载能力与变形能力的高性能延性钢筋混凝土柱。因此，本发明提出在柱子两个端部的纵向受力钢筋上安装圆形波纹管材。
发明内容
发明目的针对上述存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种适用于地震多发区多高层建筑物的延缓或阻止钢筋局部屈曲延性混凝土柱。为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案一种延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱，包括钢筋混凝土柱，该钢筋混凝土柱包括横向设置的横向受力箍筋、竖直方向设置的纵向受力钢筋以及将横向受力箍筋、纵向受力钢筋浇注成一体的混凝土层；所述钢筋混凝土柱两端附近的混凝土层内分别埋设有圆形波纹管，且钢筋混凝土柱每一端的圆形波纹管数目与纵向受力钢筋数目相对应，同时每一个圆形波纹管均套在纵向受力钢筋的外围，且圆形波纹管与纵向受力钢筋之间填充有强度不低于钢筋混凝土柱的混凝土层的高强度灌浆料。作为优选，所述圆形波纹管总横截面积占所述钢筋混凝土柱截面积的比例在20% 以上，从而可以保证提供足够的钢筋屈曲延阻性能。作为优选，所述圆形波纹管高度介于500mm和所述延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱高度的1/3之间。作为优选，所述圆形波纹管的直径在40mm以上，所述圆形波纹管的的壁厚在 0. 5 3mm之间。作为优选，所述圆形波纹管的材质为金属或塑料。本发明的另一个目的是提供一种制作所述延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱的方法。为实现上述发明目的，而采用以下技术方案一种制作所述延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱的方法包括以下步骤a、在纵向受力钢筋的两端分别套装圆形波纹管后，绑扎横向受力箍筋；b、搭设模板，浇筑混凝土成型，以获得延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱。本发明在在进行步骤b前，先采用强度不低于钢筋混凝土柱混凝土层的高强度灌浆料填充在所述圆形波纹管与纵向受力钢筋之间的间隙内。有益效果与现有技术相比，本发明具有以下优点通过圆形波纹管包裹约束的圆柱体混凝土使得钢筋四周混凝土不易出现明显裂缝和脱落损伤，同时有效延阻了钢筋发生局部屈曲；有效地提高了框架柱的承载与变形能力，从而有利于震后加固修复。
图1为本发明的结构示意图； 图2为图1中A-A处截面图3为图1中B-B处截面图。其中截面图中的1为横向受力箍筋；2为纵向受力钢筋；3为柱截面混凝土 ；4为圆形波纹管材；5为圆形波纹管材内的高强灌浆料或与柱同强度等级混凝土。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如图1 3所示，一种延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱，首先确定需要浇筑的钢筋混凝土柱的截面尺寸，从而确定横向受力箍筋和纵向受力钢筋的尺寸和配置情况，以及圆形波纹管的高度、直径和壁厚等，要求圆形波纹管总横截面积占所述钢筋混凝土柱截面积的比例在20%以上，圆形波纹管高度介于500mm和所述阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱高度的1/3之间，圆形波纹管的直径在40mm以上，所述圆形波纹管的的壁厚在0. 5 3mm之间。施工时，将确定尺寸的圆形波纹管套装在纵向受力钢筋的两端，然后绑扎箍筋，接着用高强度灌浆料填充到所述圆形波纹管与纵向受力钢筋之间的间隙中或者直接下一步操作，然后在所述延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱的模板后，将混凝土浇筑到其中成型。所述延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱作为一种重要的竖向构件，主要承担轴力、 弯矩或剪力，以及其中的任意组合。在进行钢筋混凝土柱的截面设计时，柱截面的拉应力主要由钢筋来承担，压应力主要由混凝土和钢筋来共同承担。但是混凝土属于脆性材料，其延性较差；钢筋强度很高，但由于钢筋直径相对较小，受压时容易发生局部屈曲失稳。本发明正是根据上述现状和柱子的受力特点，设计出一种延缓或阻止钢筋局部屈曲延性混凝土柱。在该延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱中，柱截面内部的纵向受力钢筋的强度得到充分的发挥，不容易甚至不会发生局部屈曲变形；同时，被圆形波纹管材约束的混凝土圆柱体， 其强度和延性均得到大幅度地提高。因此，本发明所提出的延缓或阻止钢筋局部屈曲延性混凝土柱，可以适用强震地区多高层建筑物中的底层框架柱，可以有效地增强框架柱的承载能力与延性，提高房屋的整体抗震性能。
权利要求
1.一种延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱，包括钢筋混凝土柱，该钢筋混凝土柱包括横向设置的横向受力箍筋、竖直方向设置的纵向受力钢筋以及将横向受力箍筋、纵向受力钢筋浇注成一体的混凝土层；其特征在于所述钢筋混凝土柱两端附近的混凝土层内分别埋设有圆形波纹管，且钢筋混凝土柱每一端的圆形波纹管数目与纵向受力钢筋数目相对应， 同时每一个圆形波纹管均套在纵向受力钢筋的外围，且圆形波纹管与纵向受力钢筋之间填充有强度不低于钢筋混凝土柱的混凝土层的高强度灌浆料。
2.根据权利要求1所述延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱，其特征在于所述圆形波纹管总横截面积占所述钢筋混凝土柱截面积的比例在20%以上。
3.根据权利要求1所述延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱，其特征在于所述圆形波纹管高度介于500mm和所述阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱高度的1/3之间。
4.根据权利要求1所述延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱，其特征在于所述圆形波纹管的直径在40mm以上，所述圆形波纹管的的壁厚在0. 5 3mm之间。
5.根据权利要求1所述延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱，其特征在于所述圆形波纹管的材质为金属或塑料。
6.一种制作如权利要求1所述延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱的方法，其特征在于， 包括以下步骤a、在纵向受力钢筋的两端分别套装圆形波纹管后，绑扎横向受力箍筋；b、搭设模板，浇筑混凝土成型，以获得延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱。
7.根据权利要求6所述延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱的方法，其特征在于，在进行步骤b前，先采用强度不低于钢筋混凝土柱混凝土层的高强度灌浆料填充在所述圆形波纹管与纵向受力钢筋之间的间隙内。
全文摘要
本发明公开了一种延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱及其制作方法，包括钢筋混凝土柱，该钢筋混凝土柱包括横向设置的横向受力箍筋、竖直方向设置的纵向受力钢筋以及混凝土层；钢筋混凝土柱两端附近的混凝土层内分别埋设有圆形波纹管，且钢筋混凝土柱每一端的圆形波纹管数目与纵向受力钢筋数目相对应，同时每一个圆形波纹管均套在纵向受力钢筋的外围，且圆形波纹管与纵向受力钢筋之间填充有强度不低于钢筋混凝土柱的混凝土层的高强度灌浆料。本发明通过圆形波纹管包裹约束的圆柱体混凝土使得钢筋四周混凝土不易出现明显裂缝和脱落损伤，同时有效延阻了钢筋发生局部屈曲；有效地提高了框架柱的承载与变形能力，从而有利于震后加固修复。
文档编号E04G21/00GK102493602SQ201110386328
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者刘旭东, 敬登虎, 曹双寅 申请人:东南大学