专利名称：一种型钢区域约束混凝土矩形柱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种型钢区域约束混凝土矩形柱，属于混凝土建筑结构技术领 域。
背景技术：
目前，现有技术中的区域约束混凝土矩形柱一般都是采用纵向钢筋和箍筋制作成 矩形柱状结构的骨架，根据实际使用和研究分析，在这种骨架构件的角部，其混凝土的约束 效果与纵向钢筋的侧向刚度有很大关系，纵向钢筋的直径越大、侧向刚度就越大，其约束效 果就越好。但增大纵向钢筋的直径会大大增加用钢量，从而会导致建筑成本的增加；另外， 现有的采用纵向钢筋和箍筋制作成矩形柱状结构的骨架在反复荷载的作用下，其角部的混 凝土会出现掏空现象，从而会大大降低区域约束混凝土矩形柱的约束效果。因此，现有的区 域约束混凝土矩形柱结构的约束效果还是不够理想。
发明内容本实用新型的目的是提供一种对混凝土约束效果较好、柱子整体强度较高、并且 用钢量较低、制作成本较少的型钢区域约束混凝土矩形柱，以克服现有技术的不足。本实用新型是这样构成的本实用新型的一种型钢区域约束混凝土矩形柱包括 纵向钢筋、矩形箍筋和将纵向钢筋、矩形箍筋包裹住的混凝土矩形柱，在混凝土矩形柱中还 包裹有型钢，并且型钢分别相互平行地设置在混凝土矩形柱中矩形的四个角上，纵向钢筋 设置在型钢之间并与型钢平行，矩形箍筋与纵向钢筋和型钢垂直相交连接。在纵向钢筋和型钢上至少连接有两层矩形箍筋，每层的矩形箍筋至少有4个，每 层的矩形箍筋相互交叉码叠在一起形成具有小矩形网格的网格状结构；在型钢之间设置有 相互平行的纵向钢筋，并且每根纵向钢筋都连接在由矩形箍筋组成的其中一个小矩形网格 的矩形角上。在靠近每个型钢附近的每3根纵向钢筋都与该型钢被连接在由矩形箍筋组成的 同一个小矩形网格的四个角上。上述型钢为角钢、槽钢或方钢。由于采用了上述技术方案，本实用新型在原来钢筋混凝土柱结构的基础上，将位 于钢筋骨架四个角的纵向钢筋用角钢或槽钢等型钢替代，因此在同等配筋的情况下不仅提 高了混凝土柱角部的侧向刚度，而且还有效地增大了对角部混凝土的约束效果，从而有效 地降低了混凝土的掏空现象；另外，由于采用了型钢、纵向钢筋和矩形箍筋所组成的区域约 束的结构，形成了整体约束与区域约束相结合的约束方式，进一步增强了对混凝土的约束 效果，从而大幅度地提高了混凝土柱的整体强度，有效地改善了建筑物的抗震性能。因此， 本实用新型与现有技术相比，本实用新型不仅具有约束效果较好、柱子整体强度较高的优 点，而且还具有用钢量较低、制作成本较少、可靠性较高的优点。
[0010]图1是本实用新型型钢区域约束混凝土矩形柱截面的结构示意图；图2是本实用新型型钢区域约束混凝土矩形柱的矩形箍筋结构示意图；图3是本实用新型由6个矩形箍筋叠合成一层时的码叠示意图；图4是本实用新型每层叠合有6个矩形箍筋的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步的详细说明。本实用新型的实施例在制作区域约束混凝土矩形柱时包括采用传统的纵向钢筋 和箍筋制作矩形柱状结构的骨架，在制作矩形柱状结构的骨架时，在其矩形的四个角上将 传统的纵向钢筋都采用型钢替代，并使四个角上的型钢相互平行，然后将纵向钢筋平行地 设置在型钢之间，纵向钢筋的直径大小和用量可根据传统的方法确定，但要减去设置在矩 形四个角上的纵向钢筋用量(因为这四个角上已采用型钢代替)，用与纵向钢筋相垂直的箍 筋将型钢和纵向钢筋按传统的连接方式连接为一体，这样即形成立体网格式的矩形柱状结 构的型钢钢筋骨架，然后再按传统的混凝土浇筑方式将混凝土与矩形柱状结构的型钢钢筋 骨架浇筑为一体，这样即可制得型钢区域约束混凝土矩形柱。具体制作本实用新型的一种型钢区域约束混凝土矩形柱时，该型钢区域约束混凝 土矩形柱的结构包括纵向钢筋1、矩形箍筋2和将纵向钢筋1、矩形箍筋2包裹住的混凝土 矩形柱3，在混凝土矩形柱3中还包裹有型钢4，并且型钢4分别相互平行地设置在混凝土 矩形柱3中矩形的四个角上，纵向钢筋1设置在型钢4之间并与型钢4平行，矩形箍筋2与 纵向钢筋1和型钢4垂直相交连接。对于将本实用新型用于传统的建筑结构时，具体制作时，在纵向钢筋1和型钢4上 至少连接两层或2 20层矩形箍筋2 (矩形箍筋2的形状如图2所示)，使每层的矩形箍 筋2至少由4个组成(组成每层的矩形箍筋2的数量可根据所要制作的型钢区域约束混凝 土矩形柱的截面形状尺寸大小确定，尺寸越大，所用的矩形箍筋2就越多；但一般将矩形箍 筋2的数量控制在4 20个即可)，将每层的矩形箍筋2相互交叉码叠在一起形成具有小 矩形网格的网格状结构(如图1、图3和图4所示)；在型钢4之间设置相互平行的纵向钢筋 1，并且将每根纵向钢筋1都连接在由矩形箍筋2组成的其中一个小矩形网格的矩形角的内 角上；将靠近每个型钢4附近的每3根纵向钢筋1都与该型钢4连接在由矩形箍筋2组成 的同一个小矩形网格的四个角上；型钢4可采用现有技术中的角钢、槽钢或方钢，其型钢的 尺寸可根据使用需要确定，一般情况下可在15 120 X 15 120规格的范围内选择等边或 不等边的角钢、槽钢或方钢。
权利要求一种型钢区域约束混凝土矩形柱，包括纵向钢筋(1)、矩形箍筋(2)和将纵向钢筋(1)、矩形箍筋(2)包裹住的混凝土矩形柱(3)，其特征在于在混凝土矩形柱(3)中还包裹有型钢(4)，并且型钢(4)分别相互平行地设置在混凝土矩形柱(3)的矩形的四个角上，纵向钢筋(1)设置在型钢(4)之间并与型钢(4)平行，矩形箍筋(2)与纵向钢筋(1)和型钢(4)垂直相交连接。
2.根据权利要求1所述的型钢区域约束混凝土矩形柱，其特征在于在纵向钢筋(1) 和型钢(4)上至少连接有两层矩形箍筋(2)，每层的矩形箍筋(2)至少有4个，每层的矩形 箍筋(2)相互交叉码叠在一起形成具有小矩形网格的网格状结构；在型钢(4)之间设置有 相互平行的纵向钢筋(1)，并且每根纵向钢筋(1)都连接在由矩形箍筋(2)组成的其中一个 小矩形网格的矩形角上。
3.根据权利要求1或2所述的型钢区域约束混凝土矩形柱，其特征在于在靠近每个 型钢(4)附近的每3根纵向钢筋(1)都与该型钢(4)被连接在由矩形箍筋(2)组成的同一 个小矩形网格的四个角上。
4.根据权利要求1、2或3所述的型钢区域约束混凝土矩形柱，其特征在于型钢(4)为 角钢、槽钢或方钢。
专利摘要本实用新型公开了一种型钢区域约束混凝土矩形柱，包括纵向钢筋(1)、矩形箍筋(2)和将纵向钢筋(1)、矩形箍筋(2)包裹住的混凝土矩形柱(3)，在混凝土矩形柱(3)中还包裹有型钢(4)，并且型钢(4)分别相互平行地设置在混凝土矩形柱(3)的矩形的四个角上，纵向钢筋(1)设置在型钢(4)之间并与型钢(4)平行，矩形箍筋(2)与纵向钢筋(1)和型钢(4)垂直相交连接。与现有技术相比，本实用新型不仅具有约束效果较好、柱子整体强度较高的优点，而且还具有用钢量较低、制作成本较少、可靠性较高的优点。
文档编号E04C3/34GK201704873SQ20102020074
公开日2011年1月12日 申请日期2010年5月24日 优先权日2010年5月24日
发明者冉群, 曹新明, 杨力列, 杨雪瑞, 赵林 申请人:贵州中建建筑科研设计院有限公司