一种装配式PVC-FRP管型钢混凝土柱及其施工方法

本发明涉及建筑结构工程，特别是涉及一种装配式pvc-frp管型钢混凝土柱及其施工方法。

背景技术：

1、装配式钢筋混凝土结构是建筑工业化的重要的形式，它具有施工速度快、工程建设周期短、提高质量、节约能源、减少消耗、清洁生产等优点。同时随着“城市智能化”和“可恢复功能城市”的到来，建筑工业化和工程结构抗震均面临着更高的要求和挑战，这就要求主要承重构件在受损后能够得到快速修复，且具有一定的承载能力。因此，装配式钢筋混凝土结构可拆卸以及功能可恢复引起国内外研究学者的关注。

2、pvc-frp管混凝土柱是将frp等间距缠绕在pvc管表面上，并在管内浇筑混凝土形成的新型组合柱，其充分利用了pvc和frp的材料特性，使管内核心混凝土的承载力、延性和变形能力得到较大幅度增强。可应用于桥梁工程、地下工程、海洋工程等工程结构中。然而，如何将pvc-frp管混凝土柱应用于装配式混凝土结构的关键问题之一是解决柱与柱连接、拆卸问题。

3、为了解决上述问题，本发明提供一种装配式pvc-frp管型钢混凝土柱及其施工方法，来解决以往的预制混凝土柱承载力不强，且形变恢复能力不强的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种装配式pvc-frp管型钢混凝土柱及其施工方法，达到提高型钢混凝土柱承载能力和恢复能力的目的。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种装配式pvc-frp管型钢混凝土柱，包括相互连接的pvc-frp管以及设置在所述pvc-frp管两端的第一连接件和第二连接件，所述pvc-frp管内设置与所述pvc-frp管长度相同的工字钢，所述第一连接件包括分别垂直设置在所述工字钢两个翼缘板下部区域上的第一连接板、设置在所述工字钢底部的第一l型底板、第一法兰盘和第一套筒，所述第一套筒套设在所述pvc-frp管外表面，所述第一法兰盘套设在所述pvc-frp管外表面且法兰盘下表面与pvc-frp管底面齐平，所述第一连接板贯穿所述pvc-frp管并与所述第一法兰盘连接，所述第一套筒底部与所述第一法兰盘连接，所述第一l型底板与所述第一连接板之间的区域形成第一卡接槽，所述第二连接件包括分别垂直设置在所述工字钢两个翼缘板上部区域上的第二l型底板、设置在所述第二l型底板上的第二连接板、第二法兰盘和第二套筒，所述第二套筒套设在所述pvc-frp管外表面，所述第二法兰盘套设在所述pvc-frp管外表面，所述第二连接板贯穿所述pvc-frp管并与所述第二法兰盘连接，所述第二套筒顶部与所述第二法兰盘连接，所述第二l型底板与所述第二连接板之间的区域形成第二卡接槽，相邻所述pvc-frp管通过第一卡接槽和第二卡接槽卡接连接，所述第一法兰盘和第二法兰盘相互连接，所述pvc-frp管内填充混凝土。

4、优选地，所述第一法兰盘和所述第二法兰盘通过高强螺栓连接。

5、优选地，所述高强螺栓为m12或m16或m20或m24或m30。

6、优选地，所述的pvc-frp管所采用的frp为afrp或bfrp或frp或gfrp或pfrp。

7、优选地，所述第一l型底板、第二l型底板、第一连接板、第二连接板、第一法兰盘和第二法兰盘的厚度相同，且厚度不小于10mm。

8、优选地，所述第一l型底板和所述第二l型底板均延伸出所述pvc-frp管，所述第一l型底板和所述第二l型底板延伸出所述pvc-frp管的距离为2倍的第一l型底板厚度。

9、优选地，所述套筒的长度不小于60mm，厚度为1～2倍的pvc管壁厚。

10、优选地，所述第一法兰盘和第二法兰盘上均设置有螺栓孔，所述螺栓孔的数量不小于4个，不超过8个。

11、优选地，所述pvc-frp管上开设有灌浆孔，所述灌浆孔靠近所述套筒。

12、一种装配式pvc-frp管型钢混凝土柱的施工方法，包括以下内容：

13、预制pvc-frp管，并将第一连接件、第二连接件和工字钢安装在所述pvc-frp管上；

14、将其中一个pvc-frp管上的第一连接件和另外一个pvc-frp管上的第二连接件进行连接；

15、通过所述灌浆孔进行灌浆。

16、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

17、本发明中连接方式简单，连接处传力路径明确可靠，施工方便，通过在连接处设置第一连接板、第二连接板第一l型底板和第二l型底板形成相互卡接的第一卡接槽和第二卡接槽的方式，并与套筒以及法兰固定连接，使得连接结构更加稳定且具有一定的可恢复能力，还可提高结构延性和抗剪能力，此外，pvc-frp管型钢混凝土柱可提前预制，构件均可实现工厂化生产，有效缩短施工工期。

技术特征：

1.一种装配式pvc-frp管型钢混凝土柱，其特征在于，包括相互连接的pvc-frp管以及设置在所述pvc-frp管两端的第一连接件和第二连接件，所述pvc-frp管内设置与所述pvc-frp管长度相同的工字钢，所述第一连接件包括分别垂直设置在所述工字钢两个翼缘板下部区域上的第一连接板、设置在所述工字钢底部的第一l型底板、第一法兰盘和第一套筒，所述第一套筒套设在所述pvc-frp管外表面，所述第一法兰盘套设在所述pvc-frp管外表面且法兰盘下表面与pvc-frp管底面齐平，所述第一连接板贯穿所述pvc-frp管并与所述第一法兰盘连接，所述第一套筒底部与所述第一法兰盘连接，所述第一l型底板与所述第一连接板之间的区域形成第一卡接槽，所述第二连接件包括分别垂直设置在所述工字钢两个翼缘板上部区域上的第二l型底板、设置在所述第二l型底板上的第二连接板、第二法兰盘和第二套筒，所述第二套筒套设在所述pvc-frp管外表面，所述第二法兰盘套设在所述pvc-frp管外表面，所述第二连接板贯穿所述pvc-frp管并与所述第二法兰盘连接，所述第二套筒顶部与所述第二法兰盘连接，所述第二l型底板与所述第二连接板之间的区域形成第二卡接槽，相邻所述pvc-frp管通过第一卡接槽和第二卡接槽卡接连接，所述第一法兰盘和第二法兰盘相互连接，所述pvc-frp管内填充混凝土。

2.根据权利要求1所述的一种装配式pvc-frp管型钢混凝土柱，其特征在于，所述第一法兰盘和所述第二法兰盘通过高强螺栓连接。

3.根据权利要求2所述的一种装配式pvc-frp管型钢混凝土柱，其特征在于，所述高强螺栓为m12或m16或m20或m24或m30。

4.根据权利要求1所述的一种装配式pvc-frp管型钢混凝土柱，其特征在于，所述的pvc-frp管所采用的frp为afrp或bfrp或frp或gfrp或pfrp。

5.根据权利要求1所述的一种装配式pvc-frp管型钢混凝土柱，其特征在于，所述第一l型底板、第二l型底板、第一连接板、第二连接板、第一法兰盘和第二法兰盘的厚度相同，且厚度不小于10mm。

6.根据权利要求5所述的一种装配式pvc-frp管型钢混凝土柱，其特征在于，所述第一l型底板和所述第二l型底板均延伸出所述pvc-frp管，所述第一l型底板和所述第二l型底板延伸出所述pvc-frp管的距离为2倍的第一l型底板厚度。

7.根据权利要求1所述的一种装配式pvc-frp管型钢混凝土柱，其特征在于，所述套筒的长度不小于60mm，厚度为1～2倍的pvc管壁厚。

8.根据权利要求7所述的一种装配式pvc-frp管型钢混凝土柱，其特征在于，所述第一法兰盘和第二法兰盘上均设置有螺栓孔，所述螺栓孔的数量不小于4个，不超过8个。

9.根据权利要求1所述的一种装配式pvc-frp管型钢混凝土柱，其特征在于，所述pvc-frp管上开设有灌浆孔，所述灌浆孔靠近所述套筒。

10.一种装配式pvc-frp管型钢混凝土柱的施工方法，其特征在于，包括以下内容：

技术总结
本发明公开了一种装配式PVC‑FRP管型钢混凝土柱及其施工方法，包括相互连接的PVC‑FRP管以及设置在所述PVC‑FRP管两端的第一连接件和第二连接件；并通过第一连接件中的第一卡接槽和第二连接件中的第二卡接槽卡接连接，第一法兰盘和第二法兰盘相互连接；本发明连接方式简单，连接处传力路径明确可靠，施工方便，通过在连接处设置第一连接板、第二连接板第一L型底板和第二L型底板形成相互卡接的第一卡接槽和第二卡接槽的方式，并与套筒以及法兰固定连接，使得连接结构更加稳定且具有一定的可恢复能力，还可提高结构延性和抗剪能力，此外，PVC‑FRP管型钢混凝土柱可提前预制，构件均可实现工厂化生产，有效缩短施工工期。

技术研发人员：于峰,董阿雷,武萍,方圆,谢红磊,许波,杨志欣,林晓飞,刘全威,卜双双,张世江
受保护的技术使用者：安徽工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14