矩形八角形组合螺旋箍及其应用的钢筋混凝土柱的制作方法

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本实用新型涉及结构工程技术领域，尤其设计一种箍筋及其应用的柱子。


背景技术：

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随在时代的发展，建筑业对产品加工精度、效率、能耗控制、人力节省等方面提出了更多的要求。经过改革开放数十年的大量建设，我国城市化水平得到很大的发展，现在的建筑更多可能地出现在城市繁华区域的更新与改扩建。施工场地受到较大的限制，需要尽可能地扩大外加工比例。同时，随着广大人民群众收入和生活水平的提高，现场劳动力成本的提高与老化的情况日益凸显，施工过程需要提升现场操作效率、加快进度。目前的预制混凝土体系，解决了一部分问题，但由于整个混凝土构件预制，也带来了质量大、易破损、难连接等新问题。甚至在工期方面也不占优势，还需要增加深化设计阶段。建筑设计也受到构件模数等方面的局限。
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由此，在某些整体混凝土构件预制效益不高的情况下，建筑行业提出了通过提升钢筋加工效率和质量提升行业设计、施工水平的思路。针对方形、矩形柱构件，现有的高效箍筋加工形式主要包括绕柱边连续螺旋箍、井字一笔箍。这些箍筋形式有各自的特点，也有相应的不足。井字一笔箍每匝需要12个90
°
弯折，弯折能耗多、整体旋转位移量大，较难形成连续螺旋生产。传统绕柱边连续螺旋箍除转角处无侧向拉结，柱截面稍大就需要后期附加拉结短箍筋，对人工参与度要求较高。以上箍筋形式，均存在柱截面中央无箍筋穿越的区域较小的情况，无法通过容纳较大的钢骨形成钢骨混凝土柱来大幅提升承载能力，应用范围也受到了一定的限制。
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综上所述，现有的箍筋形式在受力性能、适用范围、加工效率等方面都有一个或多个方向的提升空间。


技术实现要素：

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为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种矩形八角形组合螺旋箍其应用的钢筋混凝土柱，其提升混凝土柱构件受力性能、易加工性能，以及拓宽了在不补充附加拉结短箍筋条件下的适用范围。
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本实用新型的技术方案为：一种矩形八角形组合螺旋箍，单根钢筋螺旋式连续加工形成多匝箍筋，各匝由八角形箍筋和矩形箍筋间隔布置，八角形箍筋的形状为矩形箍筋的形状切除四角后形成的形状。
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基于上述技术特征，混凝土柱以矩形八角形组合螺旋箍为箍筋，在不附加拉结短箍筋的情况下柱每边主筋为4至7根。
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基于上述技术特征，八角形箍内的柱芯设置钢骨。
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本实用新型的有益效果为：
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1.受到本矩形八角形组合螺旋箍围束的柱芯混凝土部分截面积更大，根据混凝土柱的受力特点，更有利于提升柱子的承载能力和延性。
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2.在提升围束效果的同时，本矩形八角形复核箍筋中部无箍筋穿越部分的面积较常用箍筋形式更大，能容纳更大尺寸的钢骨，形成具有更高承载能力的钢骨混凝土柱。
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3.在每一个柱边产生2个侧向拉结节点。由于现行结构规范要求，柱边主筋应至少每隔一根有侧向拉结，并有主筋最小间距要求。故此，相较传统的井字一笔箍和绕柱边连续螺旋箍，本箍筋形式可在不补充拉结短箍筋、一次成型连续箍筋的情况下，支持更多的柱纵向主筋以及更大的柱边长。这样可以很大程度提升钢筋笼的适用范围和成型效率。
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4.本箍筋形式弯折量小，大部分折角为钝角弯折（每匝箍筋共8个钝角加4个90
°
角），相较支持同样主筋数量的井字一笔箍（每匝箍筋共12个90
°
角），在加工时弯折量小，箍筋整体旋转位移小，加工能耗小，加工速度快，更容易实现连续螺旋箍机械加工。
附图说明
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图1为现有技术中绕柱边连续螺旋箍的平面示意图。
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图2为现有技术中绕柱边连续螺旋箍的钢筋布置示意图。
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图3为现有技术中井字一笔箍的平面示意图。
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图4为现有技术中井字一笔箍的钢筋弯折示意图。
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图5为本实用新型中矩形八角形组合螺旋箍的立体图。
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图6为本实用新型中矩形八角形组合螺旋箍中钢筋弯折的示意图。
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图7为本实用新型中钢筋混凝土柱的剖面图。
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图示标记为：矩形八角形组合螺旋箍1；主筋2；钢骨3；混凝土柱4；井字一笔箍5；拉结短箍筋6；绕柱边连续螺旋箍7。
具体实施方式
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下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制。
[0023]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0024]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0025]
此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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以下以相同截面尺寸的混凝土柱4和相同数量的柱边主筋2，分别对绕柱边连续螺旋箍、井字一笔箍和本实用新型的矩形八角形组合螺旋箍予以阐述本实用新型的显著优点。
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如图1和图2所示，对于相同截面尺寸的混凝土柱4，当柱边主筋2为7根钢筋时，根据现有结构规范对柱边主筋的布置要求，需要纵横各加两道拉结短箍筋6与绕柱边连续螺旋箍7共同形成对柱主筋2的横向约束。
[0028]
如图3和图4所示，对于相同截面尺寸的混凝土柱4，当柱边主筋2为7根钢筋时，当采用井字一笔箍5时，如图4所示，每匝箍筋共12个90
°
角。
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如图5所示，矩形八角形组合螺旋箍由单根钢筋连续加工形成矩形八角形组合螺旋箍，每匝由八角形箍筋和矩形箍筋间隔布置，八角形箍筋的形状为矩形箍筋的形状切除四角后形成的形状。
[0030]
如图6和图7所示，对于相同截面尺寸的混凝土柱4，当柱边主筋2为7根钢筋时，矩形八角形组合螺旋箍1的每匝箍筋共8个钝角加4个90
°
角，较井字一笔箍总弯折角减少360
°
，占总弯折量的1/3。其加工时弯折量小、箍筋整体旋转位移小，加工能耗小，加工速度快，更容易实现连续螺旋箍机械加工。且采用本实用新型的矩形八角形组合螺旋箍，当柱边主筋2的数量在4至7根的范围内，不需要增加任何后加拉结短箍筋，其柱芯部分截面积大大增加。图6和图3中所示的斜线阴影表示柱芯部分，图6的阴影面积约为图3阴影面积的4.2倍。由此，可在混凝土柱4中配置更大的钢骨3，提高整个混凝土柱4的承载能力。
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本实用新型中矩形八角形组合螺旋箍中的矩形包括正方形，八角形包括正八角形。
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以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。