离心成型预应力环形混凝土空心柱的制作方法

本发明涉及一种混凝土空心柱，具体为一种离心成型预应力环形混凝土空心柱。

背景技术：

对于大跨度结构及承受较大弯矩的混凝土空心柱（例如变电构架），其支撑混凝土空心柱采用通常的钢结构或混凝土结构进行设计时，为了满足结构稳定安全方面的要求，尤其是在荷载比较大的情况下，不得不加大截面的尺寸，根据需要还需布置支撑，造成材料的大量使用，还可能严重影响施工工期。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：对于工程中大跨结构或承受大弯矩的支撑构件，为了满足结构稳定安全方面的要求，传统设计方法为加大截面尺寸，还要设置支撑，造成材料的大量使用，还可能严重影响工期，为解决上述问题，提供一种离心成型预应力环形混凝土空心柱。

本发明的目的是以下述方式实现的：

离心成型预应力环形混凝土空心柱，包括离心成型混凝土空心柱，在混凝土空心柱内设置有采用先张法张拉的预应力钢筋，预应力钢筋沿混凝土空心柱的长度方向设置，预应力钢筋均布在混凝土空心柱的周向，沿混凝土空心柱的长度方向还设置有非预应力钢筋，预应力钢筋和非预应力钢筋位于同一个圆周上并交替布置，非预应力钢筋与设置在混凝土空心柱两端的端板连接，在预应力钢筋的周向设置有螺旋筋，螺旋筋与预应力钢筋连接，在混凝土空心柱的端部设置有套箍。

螺旋筋在混凝土空心柱两端的螺距为45mm，在两端之间的螺距为80mm。

非预应力钢筋与端板采用直螺纹连接。

螺旋筋与预应力钢筋采用点焊连接。

相对于现有技术，本发明具有以下优点：

1.预应力钢筋与混凝土空心柱通过设置端板采用先张镦锚的方式施加预应力，此种锚固方式稳定可靠、预应力损失小、保证施加预应力后端部的强度及刚度；

2.混凝土空心柱端部设置钢套箍以加强端部的强度和刚度从而防止端部的破坏；

3.混凝土离心成型施工方案具有效率高、质量稳定、节约资源、施工周期短等优点，便于工业化生产；材料采用高强混凝土及高强钢筋，预应力钢筋和非预应力钢筋沿圆周均匀交替配置，端头采用先张镦锚的方式，端部采用钢管套箍以加强柱端的强度和刚度。

预应力空心柱可以在工厂工业化生产直接制作好然后运输到施工现场，此新型离心成型预应力环形混凝土空心柱相比普通混凝土柱及钢柱，具有刚度大，节省造价，施工方便等优点，可全面推广，最多可节省50%以上的成本。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是图1中1-1断面图。

图3是图1中2-2断面图。

图4是图1中3-3断面图。

其中，1是混凝土空心柱；2是预应力钢筋；3是非预应力钢筋；4是套箍；5是端板；6是螺旋筋Ⅰ；7是螺旋筋Ⅱ；8是主筋锚孔。

具体实施方式

如图1-图4所示，离心成型预应力环形混凝土空心柱，包括混凝土空心柱1，在混凝土空心柱1内设置有采用先张法张拉的预应力钢筋2，预应力钢筋2沿混凝土空心柱1的长度方向设置，预应力钢筋2均布在混凝土空心柱1的周向，沿混凝土空心柱1的长度方向还设置有非预应力钢筋3，预应力钢筋2和非预应力钢筋3位于同一个圆周上并交替布置，非预应力钢筋3与设置在混凝土空心柱1两端的端板5连接，在预应力钢筋2的周向设置有螺旋筋，螺旋筋与预应力钢筋2可以采用点焊连接，在混凝土空心柱1的端部设置有套箍4。

螺旋筋在混凝土空心柱1两端的螺距为45mm，在两端之间的螺距为80mm，即螺旋筋贯穿整个混凝土空心柱1，在混凝土空心柱1两端的螺旋筋为螺距为45mm的螺旋筋Ⅰ6，其余部分的螺旋筋为螺距为80mm的螺旋筋Ⅱ7。

非预应力钢筋3与端板5采用直螺纹连接。非预应力钢筋3为HRB400钢筋。

环形柱进行工业化生产时，首先根据计算确定预应力钢筋2及非预应力钢筋3的根数、直径、长度，然后采用先张法在浇筑混凝土空心柱1的同时，预埋预应力钢筋2并完成张拉，张拉采用先张镦锚的方式，主筋锚孔如图4断面3-3所示，非预应力钢筋3与端板5采用直螺纹连接的方式。非预应力钢筋3与预应力钢筋2采用沿圆周交替布置的方式，如图3断面2-2所示。预应力钢筋2为主筋，螺旋筋与主筋采用点焊的方式以加强钢筋骨架的整体性，端板5上留有主筋锚孔8。混凝土空心柱1端部设置套箍4以加强混凝土空心柱1端部的强度和刚度，套箍4为钢套箍。混凝土空心柱1终凝后与预应力钢筋2、非预应力钢筋3、套箍4及5端板5成为整体，共同承受上部传来的荷载。

本发明具有以下优点：

1.预应力钢筋2与混凝土空心柱1通过设置端板5采用先张镦锚的方式施加预应力，此种锚固方式稳定可靠、预应力损失小、保证施加预应力后端部的强度及刚度；

2.混凝土空心柱1端部设置钢套箍以加强端部的强度和刚度从而防止端部的破坏；

3.混凝土离心成型施工方案具有效率高、质量稳定、节约资源、施工周期短等优点，便于工业化生产；

4.螺旋筋与主筋采用点焊的方式从而加强钢筋骨架的整体性；

与传统方法相比，本新型离心成型预应力环形混凝土空心柱代替传统的大截面混凝土柱及钢柱，可根据需要快速工业化生产，施工方便，可大幅度节省了造价，最多可节省50%以上的成本。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。