多束狀超高性能混凝土約束普通混凝土L形柱及L形短肢剪力墻制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種多束狀超高性能混凝土約束普通混凝土L形柱，包括L形混凝土異形柱，L形混凝土異形柱的柱體骨架包括包覆在異形柱外的外包板和分隔異形柱截面內(nèi)部空間的內(nèi)隔板，柱體骨架由超高性能混凝土澆筑成型；外包板和內(nèi)隔板將異形柱截面分割成多個(gè)獨(dú)立的單元體，形成多個(gè)束狀的獨(dú)立分體柱；L形混凝土異形柱的兩個(gè)柱肢交匯區(qū)設(shè)置相應(yīng)的正交內(nèi)隔板。類似地，本發(fā)明專利技術(shù)還公開(kāi)了一種L形短肢剪力墻。本發(fā)明專利技術(shù)充分利用混凝土自約束功能，取代鋼材對(duì)混凝土的外包約束作用，節(jié)約鋼材降低造價(jià)；基于UHPC優(yōu)良的密實(shí)性、可澆筑性以及高強(qiáng)度，多束狀能顯著提高異形柱或短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性能，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、材料新穎、性能優(yōu)越等特點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于建筑工程
，尤其涉及一種多束狀超高性能混凝土約束普通混凝土L形柱及L形短肢剪力墻。
技術(shù)介紹
現(xiàn)代文明催生了人們對(duì)事物審美觀念的轉(zhuǎn)變，作為框架結(jié)構(gòu)中的豎向承重構(gòu)件——柱，其傳統(tǒng)形式為矩形截面，柱楞突出墻面影響了建筑功能的發(fā)揮和視覺(jué)感官的不適。異形柱結(jié)構(gòu)具有與填充墻等厚的特點(diǎn)，因此避免了柱楞突出墻面，增加房間的實(shí)際使用面積，提高“得房率”，深受業(yè)主和用戶的青睞。隨著住宅、辦公等商業(yè)建筑不斷向著高層及超高層的方向發(fā)展，異形柱結(jié)構(gòu)柱肢的寬度勢(shì)必要加大，由此產(chǎn)生了力學(xué)性能與建筑使用功能之間的矛盾，限制了異形柱結(jié)構(gòu)的推廣使用。短肢剪力墻通常指墻肢截面高度與厚度之比為5～8的剪力墻，作為異形柱和一般剪力墻的過(guò)渡形式，其廣泛應(yīng)用于高層住宅建筑和大型商業(yè)建筑，結(jié)構(gòu)的重要性不言而喻。與異形柱類似，短肢剪力墻的截面形式也是多種多樣的，目前主要以L、T、十、Z形截面形式布置在房間分隔墻的交點(diǎn)處。隨著城市人口的增長(zhǎng)以及經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市建筑群也不斷向著高層及超高層建筑方向發(fā)展，然而用地緊張也需滿足人們對(duì)“得房率”的需求，這就向結(jié)構(gòu)提出了更為苛刻的要求，即在不過(guò)大增加短肢剪力墻截面寬度的前提下保證其承載能力的需求，該問(wèn)題處理不當(dāng)，則勢(shì)必限制短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的推廣使用。為了滿足結(jié)構(gòu)承載能力的需求，諸多增強(qiáng)型措施被用于異形柱或短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，這些措施主要包括提高混凝土強(qiáng)度(如采用高強(qiáng)混凝土)、增加含鋼率(如采用型鋼混凝土)以及使用約束混凝土(如鋼管混凝土)等。高強(qiáng)混凝土異形柱或短肢剪力墻雖然能提高柱或墻本身的承載能力，但高強(qiáng)混凝土的脆性對(duì)結(jié)構(gòu)柱或墻體本身的抗震性能十分不利。當(dāng)然內(nèi)置的型鋼可以在這方面彌補(bǔ)高強(qiáng)混凝土的不足，然而另一個(gè)顯著問(wèn)題也隨之而來(lái)，即在細(xì)長(zhǎng)的異形柱柱肢或短肢剪力墻墻肢內(nèi)布置較多的型鋼將對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)或梁-墻節(jié)點(diǎn)區(qū)的鋼筋布置十分困難，由此導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)區(qū)的空間更加狹小，這對(duì)混凝土澆筑時(shí)其中粗骨料的下降十分不利，易引起節(jié)點(diǎn)核心區(qū)出現(xiàn)空洞、蜂窩等現(xiàn)象。顯然，采用約束混凝土技術(shù)能更好地避免上述現(xiàn)象的產(chǎn)生，鋼管混凝土異形柱或短肢剪力墻秉承了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，但在鋼材使用量上則顯得不夠經(jīng)濟(jì)，更甚之處在于鋼管混凝土異形柱或短肢剪力墻容易出現(xiàn)90度陰角的現(xiàn)象，其可導(dǎo)致鋼管對(duì)混凝土的約束作用不強(qiáng)，組合性能變差。雖然相應(yīng)的構(gòu)造措施(如設(shè)置加勁肋和約束拉桿)也被提出來(lái)用于改善鋼管混凝土異形柱或短肢剪力墻的性能，但是這些措施會(huì)對(duì)鋼管造成較大的損傷，并且加工成本也大幅度增加。此外，外包的鋼管在鋼管混凝土異形柱后期防腐、防火處理上也極為繁瑣，若處理不當(dāng)，則十分不利于異形柱或短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的耐久性能和防火性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工便捷、性能優(yōu)良、經(jīng)濟(jì)節(jié)約的多束狀超高性能混凝土約束普通混凝土L形柱及L形短肢剪力墻。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：多束狀超高性能混凝土約束普通混凝土L形柱，包括L形混凝土異形柱，L形混凝土異形柱的柱體骨架包括包覆在異形柱外的外包板和分隔異形柱截面內(nèi)部空間的內(nèi)隔板，柱體骨架由超高性能混凝土澆筑成型，且構(gòu)成骨架的外包板和內(nèi)隔板相互貫通連接；外包板和內(nèi)隔板將異形柱截面分割成多個(gè)獨(dú)立的單元體，形成多個(gè)束狀的獨(dú)立分體柱；L形混凝土異形柱的兩個(gè)柱肢交匯區(qū)設(shè)置相應(yīng)的正交內(nèi)隔板。內(nèi)隔板垂直于異形柱各柱肢高度方向且平行于柱肢寬度方向。在每個(gè)單元體內(nèi)放置鋼筋籠骨架，并采用普通混凝土將各單元體澆筑密實(shí)。鋼筋籠骨架為矩形，由縱向鋼筋和水平箍筋綁扎而成。L形混凝土異形柱為異形柱框架結(jié)構(gòu)中的角柱。多束狀超高性能混凝土約束普通混凝土L形短肢剪力墻，包括L形混凝土短肢剪力墻，L形混凝土短肢剪力墻的墻體骨架包括包覆在短肢剪力墻外的外包板和分隔短肢剪力墻截面內(nèi)部空間的內(nèi)隔板，墻體骨架由超高性能混凝土澆筑成型，且構(gòu)成骨架的外包板和內(nèi)隔板相互貫通連接；外包板和內(nèi)隔板將短肢剪力墻截面分割成多個(gè)獨(dú)立的單元體，形成多個(gè)束狀的獨(dú)立分體墻；L形混凝土短肢剪力墻的兩個(gè)墻肢交匯區(qū)設(shè)置相應(yīng)的正交內(nèi)隔板。內(nèi)隔板垂直于短肢剪力墻各墻肢高度方向且平行于墻肢寬度方向。在每個(gè)單元體內(nèi)放置鋼筋籠骨架，并采用普通混凝土將各單元體澆筑密實(shí)。鋼筋籠骨架為矩形，由縱向鋼筋和水平箍筋綁扎而成。針對(duì)現(xiàn)有L形混凝土異形柱存在的不足，專利技術(shù)人設(shè)計(jì)了一種多束狀超高性能混凝土約束普通混凝土L形柱，包括L形混凝土異形柱，L形混凝土異形柱的柱體骨架包括包覆在異形柱外的外包板和分隔異形柱截面內(nèi)部空間的內(nèi)隔板，柱體骨架由超高性能混凝土澆筑成型；外包板和內(nèi)隔板將異形柱截面分割成多個(gè)獨(dú)立的單元體，形成多個(gè)束狀的獨(dú)立分體柱；L形混凝土異形柱的兩個(gè)柱肢交匯區(qū)設(shè)置相應(yīng)的正交內(nèi)隔板。類似地，專利技術(shù)人還設(shè)計(jì)了一種多束狀超高性能混凝土約束普通混凝土L形短肢剪力墻。本專利技術(shù)通過(guò)三方面實(shí)現(xiàn)了L形柱或墻承載能力的大幅度提高：<1>使用高致密性和高強(qiáng)度的超高性能混凝土作為L(zhǎng)形柱或墻的外包板和內(nèi)隔板，形成內(nèi)部普通混凝土的約束骨架，而這兩個(gè)“高”恰恰促使了超高性能混凝土可取代傳統(tǒng)鋼管對(duì)混凝土的約束材料，克服了外包鋼管抗腐蝕性差、抗火性不良等缺陷，也有利于節(jié)約鋼材并降低工程造價(jià)和后期維護(hù)所需的費(fèi)用；<2>超高性能混凝土沿襲了混凝土可澆注性的特點(diǎn)，將其作為內(nèi)隔板將L形柱或墻的內(nèi)部空間進(jìn)行分區(qū)，形成多個(gè)束狀的獨(dú)立分體柱或墻，更小的柱體或墻體截面可發(fā)揮約束緊致的作用，有利于對(duì)混凝土材料更強(qiáng)的約束效應(yīng)；而且通過(guò)在兩個(gè)柱肢或墻肢交匯區(qū)設(shè)置相應(yīng)的正交內(nèi)隔板，可降低L形柱或墻90度陰角對(duì)柱或墻承載能力的不利影響，大大提高L形混凝土異形柱或L形短肢剪力墻的承壓能力；<3>在各束獨(dú)立分體柱或墻內(nèi)可配置多種類型的加強(qiáng)措施，如鋼筋籠骨架、型鋼骨架、鋼管、PVC管以及高強(qiáng)混凝土等，方便滿足不同承載力需求的L形柱或墻設(shè)計(jì)形式。總之，本專利技術(shù)充分利用混凝土自約束功能(超高性能混凝土約束普通混凝土)，以此取代鋼材對(duì)混凝土的外包約束作用，節(jié)約鋼材并降低造價(jià)；基于超高性能混凝土優(yōu)良的密實(shí)性、可澆筑性以及高強(qiáng)度，多束狀能顯著提高異形柱或短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性能，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、材料新穎、性能優(yōu)越等特點(diǎn)。此外，通過(guò)預(yù)制超高性能混凝土柱體或墻體骨架可實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的要求，同時(shí)輕薄高強(qiáng)的超高性能混凝土有利于機(jī)械化吊裝，能有效加快施工進(jìn)度。附圖說(shuō)明圖1是本專利技術(shù)多束狀超高性能混凝土約束普通混凝土L形柱的柱體骨架或L形短肢剪力墻的柱體或墻本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種多束狀超高性能混凝土約束普通混凝土L形柱，包括L形混凝土異形柱，其特征在于：所述L形混凝土異形柱的柱體骨架包括包覆在異形柱外的外包板和分隔異形柱截面內(nèi)部空間的內(nèi)隔板，柱體骨架由超高性能混凝土澆筑成型，且構(gòu)成骨架的外包板和內(nèi)隔板相互貫通連接；所述外包板和內(nèi)隔板將異形柱截面分割成多個(gè)獨(dú)立的單元體，形成多個(gè)束狀的獨(dú)立分體柱；所述L形混凝土異形柱的兩個(gè)柱肢交匯區(qū)設(shè)置相應(yīng)的正交內(nèi)隔板。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種多束狀超高性能混凝土約束普通混凝土L形柱，包括L形混凝土異形柱，其特征
在于：所述L形混凝土異形柱的柱體骨架包括包覆在異形柱外的外包板和分隔異形柱
截面內(nèi)部空間的內(nèi)隔板，柱體骨架由超高性能混凝土澆筑成型，且構(gòu)成骨架的外包板
和內(nèi)隔板相互貫通連接；所述外包板和內(nèi)隔板將異形柱截面分割成多個(gè)獨(dú)立的單元體，
形成多個(gè)束狀的獨(dú)立分體柱；所述L形混凝土異形柱的兩個(gè)柱肢交匯區(qū)設(shè)置相應(yīng)的正
交內(nèi)隔板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多束狀超高性能混凝土約束普通混凝土L形柱，其特征在于：
所述內(nèi)隔板垂直于異形柱各柱肢高度方向且平行于柱肢寬度方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多束狀超高性能混凝土約束普通混凝土L形柱，其特征在于在
每個(gè)所述單元體內(nèi)放置鋼筋籠骨架，并采用普通混凝土將各單元體澆筑密實(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多束狀超高性能混凝土約束普通混凝土L形柱，其特征在于：
所述鋼筋籠骨架為矩形，由縱向鋼筋和水平箍筋綁扎而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多束狀超高性能混凝土約束普通混凝土L形柱，其特征在于：
所述L形混凝土...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳宗平，徐金俊，薛建陽(yáng)，陳宇良，李軍濤，蘇益聲，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：廣西大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：廣西;45