一种开口型钢筋混凝土柱及其设计施工方法与流程

本发明涉及混凝土浇筑施工领域，尤其是涉及一种开口型钢筋混凝土柱及其设计施工方法。

背景技术：

1、随着现代化建设的不断深入，越来越多的工程进行续建、改建施工。续建、改建施工中往往涉及到主体结构的加固以及功能布局的调整，很可能涉及建筑物高度增加、楼层层数增加，相应的荷载增大。混凝土柱是指用混凝土材料制成的柱，是房屋、桥梁、水工等各种工程结构中最基本的承重构件，常用作楼盖的支柱、桥墩、基础柱、塔架和桁架的压杆。混凝土柱施工时需要先安装模板，然后向模板围成的区域内浇注混凝土，待混凝土达到一定强度时再将模板去除。

2、但是当前技术中，机电管线采用明敷或暗敷两种方式安装。明敷，即管线露在混凝土结构外，影响美观；暗敷，即管线埋设于混凝土结构内，虽提升了视觉效果但管线一旦出现质量问题需要检修时则无从下手，尤其是管材达到寿命后，其内部的水或电将对建筑结构及人民群众产生巨大的质量安全隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种开口型钢筋混凝土柱及其设计施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明的技术方案是：一种开口型钢筋混凝土柱，所述开口型钢筋混凝土柱包括：c型钢筋混凝土柱和h型钢筋混凝土柱，所述h型钢筋混凝土柱等同于两个c型钢筋混凝土柱背靠背组合，所述c型钢筋混凝土柱和h型钢筋混凝土柱的开口部位安装有机电管线。

3、优选的，所述开口型钢筋混凝土柱的设计施工方法具体包括以下步骤：

4、s1:先进行非端柱部位的结构设计，根据建筑结构受力计算，确定c型或h型钢筋混凝土柱非端柱部位的截面尺寸(b1×h1)、混凝土强度等级和配筋，并单独配置封闭式箍筋和拉钩；

5、s2:进行开口部位的尺寸设计，根据机电管线尺寸和安装施工要求，确定c型或h型钢筋混凝土柱开口部位的预留截面尺寸(b2×h2)：

6、s3:进行端柱部位的尺寸设计，根据非端柱的截面尺寸和开口部位的预留截面尺寸，计算确定端柱的截面尺寸(b3×h3)；

7、s4:进行端柱部位的混凝土强度等级设计，端柱的混凝土强度等级，不应高于非端柱的混凝土强度等级；

8、s5:进行端柱部位的钢筋设计,根据端柱的截面尺寸(b3×h3)和混凝土强度等级，按照设计规范要求，在端柱外侧(远离非端柱一侧)按构造要求配置钢筋，并设置开口式箍筋，箍筋开口端锚入非端柱内部；

9、s6:进行c型或h型钢筋混凝土柱钢筋安装,在模板安装前，一次性将柱内钢筋全部安装完成；

10、s7:进行c型或h型钢筋混凝土柱分隔网安装,若端柱与非端柱部位的混凝土强度等级不一致，则需在端柱与非端柱的分界线上安装混凝土永久性分隔措施；

11、s8:进行c型或h型钢筋混凝土柱模板安装，通过一体化设计整个柱子的模板体系并一次性安装加固完成；

12、s9:进行待浇筑的混凝土的配制，称取聚酰胺固化剂50-80重量份，尾矿250-350重量份，砂300-400重量份，石膏150-250重量份、生石灰600-800重量份，水泥700-900重量份，铝粉0.20-0.50重量份、红柱石100-120重量份、硅线石100-120重量份和蓝晶石80-100重量份；

13、s10:将步骤s9中称取好的尾矿、红柱石、石膏、硅线石和蓝晶石，将其混合好之后，加入到粉碎球磨机的内部，开始对其进行研磨，得到加强混凝土颗粒料a；

14、s11:将步骤s9中称取的聚酰胺固化剂、砂、水泥、铝粉、生石灰、高硅泥和石膏混合后采用湿法球磨成所需的粒径，加水配成加气混凝土板材料浆b；

15、s12:在料浆b中加入步骤s10中称取的生石灰和水泥，搅拌混合后再加入铝粉，继续搅拌均匀，得到混凝土料；

16、s13:进行c型或h型钢筋混凝土柱混凝土浇筑：使用步骤s12中制得的混凝土料进行浇筑，若端柱与非端柱部位的混凝土强度等级一致，则一次性浇筑完成；反之，应先将非端柱部位的混凝土浇筑完成，再浇筑端柱部位的混凝土；

17、s14:进行c型或h型钢筋混凝土柱模板拆除：端柱和非端柱部位的模板体系，不做区分，一次性全部拆除；

18、s15:进行c型或h型钢筋混凝土柱混凝土养护：端柱和非端柱部位的混凝土，不做区分，一同养护；至此，开口型钢筋混凝土柱施工成型，之后即可结束整个制备流程。

19、优选的，所述步骤s3中，b3≤(b1-b2)÷2，h3≥h2。

20、优选的，所述步骤s6中，先安装非端柱部位的纵向受力钢筋和封闭式箍筋，再安装端柱部位的纵向受力钢筋和开口型箍筋。

21、优选的，所述步骤s4中，根据构造设计确定的混凝土强度等级与非端柱经设计计算确定的混凝土强度等级相差不超过2个强度等级时，可采用非端柱的混凝土强度等级；反之，宜按构造要求确定混凝土强度等级，以利于节省材料。

22、优选的，所述步骤s6中，相比端柱二次施工而言，可以避免端柱二次施工时的植筋，尤其是开口型箍筋的植筋，既可减少钢筋用量，又能消除植筋费用，还能保证钢筋连接质量。

23、优选的，所述步骤s10中，粉碎球磨机的速度控制为800r/min，粉碎的时间为60min，粉碎球磨的粒径为100-200μm。

24、优选的，所述步骤s11中,粉碎球磨机的速度控制为1000r/min，粉碎的时间为90min，粉碎球磨的粒径为100-150μm。

25、优选的，所述步骤s12中，搅拌的速度控制为600r/min，搅拌的时间为90min，搅拌温度控制为50-60min。

26、优选的，所述步骤s13中，相比端柱二次施工而言，端柱与非端柱一次性浇筑完成，更能保证混凝土浇筑和振捣质量，尤其是提高了端柱部位的混凝土质量。

27、本发明通过改进在此提供耐高温pvc管材制备方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

28、1.本发明中，提供了一种开口型钢筋混凝土柱，可利用开口部位安装机电管线，美观、实用。在结构设计上，核心部位按常规结构受力计算，增加的开口端柱部位按构造设计；在施工上，钢筋、模板、混凝土一次施工成型，避免了二次植筋、模板二次安拆和混凝土二次浇筑且保证了端柱混凝土质量，不仅节材、节能、节水还能节约人力资源，可有效降低施工和管理成本。

29、2.本发明中，通过在传统的矩形钢筋混凝土柱两侧增加端柱，从而形成c型或h型钢筋混凝土柱(h型等同于两个c型背靠背组合)。采用该类开口柱，可在，既能达到机电管线暗埋的美观要求，又便于机电管线出现问题时的检修，一举双得。

30、3.本发明中，在设计上，对于增加的端柱，端柱截面尺寸按机电管线尺寸确定，混凝土强度等级和配筋按构造要求确定，而对于端柱外的部分，混凝土强度等级、截面尺寸和配筋须按结构受力计算确定。在施工中，柱子钢筋和混凝土一次施工成型，减少了植筋、模板重复安拆、混凝土浇筑喇叭口等施工措施和施工工序，节约了钢筋和模板用量，也节省了工作台班，降低了施工成本，加快了施工进度，同时还提高了钢筋和混凝土尤其是端柱的钢筋和混凝土的施工质量。

31、4.本发明中，混凝土原料的内部添加了蓝晶石和红柱石，蓝晶石、红柱石在燃烧时会转化为莫来石伴随的膨胀平衡了制品的烧成收缩,最终使基质致密化。因而添加蓝晶石、红柱石的制品荷软开始点温度上升,抗蠕变性能得到提高，从而提高了该钢筋混凝土柱的物理性能，使得其在使用过程中不会轻易发生破损或者蠕变，从而增加了该加气钢筋混凝土柱后续使用过程中的耐用度和使用寿命。