本申請(qǐng)涉及建筑結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種內(nèi)設(shè)四角柱芯的大尺寸勁性柱及內(nèi)設(shè)四角柱芯的大尺寸勁性柱的制作方法。

背景技術(shù)：

1、大型公建結(jié)構(gòu)存在上部懸挑鋼結(jié)構(gòu)罩棚，由于懸臂長(zhǎng)度較長(zhǎng)，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)底部支座軸力和彎矩巨大，其底部看臺(tái)柱一般采用型鋼混凝土柱，受力計(jì)算分析，底部混凝土框架柱長(zhǎng)度很長(zhǎng)，常規(guī)框架柱豎向縱筋配置方式為均勻繞柱周邊一圈布置，若存在彎矩過(guò)大而導(dǎo)致角部縱筋配置較大時(shí)，一般采用并筋形式，依據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，并筋方式不僅要按等效直徑的方式增加錨固長(zhǎng)度和搭接長(zhǎng)度，還增加混凝土保護(hù)層厚度，并且在高烈度區(qū)情況下，框架柱受到地震力作用后，由于角部并筋會(huì)導(dǎo)致鋼筋分離的情況，存在角部斜向裂縫增加的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請(qǐng)的目的在于提供一種內(nèi)設(shè)四角柱芯的大尺寸勁性柱及其制作方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于混凝土豎向構(gòu)件的平面尺寸過(guò)大而導(dǎo)致角部斜向裂縫增加的問(wèn)題。

2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N內(nèi)設(shè)四角柱芯的大尺寸勁性柱，所述勁性柱包括：

3、方形箍，所述方形箍?jī)?nèi)中部設(shè)置有十字形格構(gòu)柱，所述方形箍的四角分別設(shè)置有芯柱，所述十字形格構(gòu)柱在第一方向上設(shè)置有相對(duì)的兩個(gè)第一翼緣，每個(gè)所述第一翼緣均在第二方向上通過(guò)連接鍵與相鄰所述芯柱連接，所述第一方向與所述第二方向垂直。

4、在一實(shí)施例中，所述方形箍為長(zhǎng)方形箍，所述第一方向?yàn)檠亻L(zhǎng)方形箍短邊的方向。

5、在一實(shí)施例中，所述方形箍為正方形箍，所述第一方向?yàn)檠卣叫喂咳我庖粭l邊的方向。

6、在一實(shí)施例中，所述芯柱包括位于所述方形箍每個(gè)四角中心的角鋼，位于所述角鋼外周的多個(gè)第一縱向鋼筋以及位于所述多個(gè)第一縱向鋼筋外周的封閉箍筋；和/或

7、所述十字形格構(gòu)柱在第二方向安裝有兩個(gè)第二翼緣，每個(gè)第一翼緣的外側(cè)和每個(gè)第二翼緣的外側(cè)均安裝有多個(gè)栓釘。

8、在一實(shí)施例中，所述封閉箍筋內(nèi)還設(shè)置有橫向箍筋和縱向箍筋，所述橫向箍筋和所述縱向箍筋均沿所述第一縱向鋼筋的邊沿布置；和/或

9、所述芯柱之間的所述方形箍?jī)?nèi)側(cè)設(shè)置有多個(gè)第二縱向鋼筋，沿第二方向，所述第二縱向鋼筋之間通過(guò)第一拉筋連接；所述方形箍?jī)?nèi)側(cè)沿第二方向設(shè)置的多個(gè)第二縱向鋼筋與相鄰所述第一縱向鋼筋之間通過(guò)第二拉筋連接。

10、在一實(shí)施例中，每個(gè)所述芯柱內(nèi)填充有第一混凝土，每個(gè)所述角鋼和每個(gè)所述第一縱向鋼筋的頂端均延伸至所述第一混凝土的上部外側(cè)。

11、在一實(shí)施例中，所述勁性柱除第一混凝土外的位置均填充有第二混凝土，所述十字形格構(gòu)柱和每個(gè)所述第二縱向鋼筋的頂端均延伸至所述第二混凝土的上部外側(cè)。

12、第二方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種內(nèi)設(shè)四角柱芯的大尺寸勁性柱的制

13、作方法，包括：

14、制作混凝土基礎(chǔ)，在混凝土基礎(chǔ)的中部固定十字形格構(gòu)柱；

15、在混凝土基礎(chǔ)的四角分別固定芯柱；

16、將十字形格構(gòu)柱在第一方向上的兩個(gè)第一翼緣通過(guò)連接鍵在第二方向上分別與相鄰所述芯柱連接，其中，第一方向與第二方向垂直；

17、將方形箍緊固在四個(gè)芯柱的外周。

18、在一實(shí)施例中，芯柱的制備方法包括：

19、在每個(gè)第二預(yù)埋板上固定角鋼；

20、在每個(gè)角鋼的外周綁扎第一縱向鋼筋；

21、在縱向鋼筋的外圍安裝封閉箍筋；

22、在封閉箍筋內(nèi)沿第一縱向鋼筋的邊沿布置橫向箍筋和縱向箍筋。

23、在一實(shí)施例中，混凝土基礎(chǔ)內(nèi)固定有第一預(yù)埋板，十字形格構(gòu)柱固定在第一預(yù)埋板上；和/或

24、混凝土基礎(chǔ)的四角分別固定有第二預(yù)埋板，每個(gè)芯柱均固定在對(duì)應(yīng)的第二預(yù)埋板上；和/或

25、十字形格構(gòu)柱在第二方向安裝有兩個(gè)第二翼緣，每個(gè)第一翼緣的外側(cè)和每個(gè)第二翼緣的外側(cè)均安裝有多個(gè)栓釘；和/或

26、芯柱之間的方形箍?jī)?nèi)側(cè)安裝第二縱向鋼筋，沿第二方向，在第二縱向鋼筋之間安裝第一拉筋，在方形箍?jī)?nèi)側(cè)將沿第二方向設(shè)置的多個(gè)第二縱向鋼筋與相鄰所述第一縱向鋼筋之間通過(guò)第二拉筋連接；和/或

27、在每個(gè)芯柱上澆筑第一混凝土，澆筑完第一混凝土80?h~150?h后采用第二混凝土澆筑除芯柱外勁性柱的剩余部分。

28、本申請(qǐng)的方形箍將四角芯柱緊固，同時(shí)每個(gè)芯柱均通過(guò)連接鍵與方形箍?jī)?nèi)中部的十字形格構(gòu)柱相連，獨(dú)立的四角加強(qiáng)芯柱在罕遇地震下能夠起到類似格構(gòu)柱的受力機(jī)理，通過(guò)方形箍?jī)?nèi)中部十字形格構(gòu)柱的連接加強(qiáng)作用，將大尺寸勁性柱分離成四個(gè)獨(dú)立柱和一個(gè)小型型鋼核心筒，形成獨(dú)立的小型內(nèi)部框架-核心筒效應(yīng)，增加大大尺寸勁性柱在地震力作用下的抗扭抵抗力，對(duì)抗震扭轉(zhuǎn)起到顯著作用，大大提高抗震機(jī)能，避免由于混凝土豎向構(gòu)件的平面尺寸過(guò)大而導(dǎo)致角部斜向裂縫增加的問(wèn)題。即使大尺寸勁性柱內(nèi)部混凝土碎裂剝落的情況下，本申請(qǐng)內(nèi)部獨(dú)立的“安全島”效應(yīng)起到較好的抗震扭轉(zhuǎn)作用，進(jìn)一步解決了在罕遇地震下，由于巨型混凝土柱混凝土剝落而導(dǎo)致剛度極具退化的影響。此外，本申請(qǐng)四角增設(shè)的芯柱也解決了角部采用大量并筋的方式導(dǎo)致配筋量大、錨固長(zhǎng)度長(zhǎng)、錨固連接不牢靠的缺陷。

技術(shù)特征：

1.一種內(nèi)設(shè)四角柱芯的大尺寸勁性柱，其特征在于，所述勁性柱包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)設(shè)四角柱芯的大尺寸勁性柱，其特征在于，所述方形箍為長(zhǎng)方形箍，所述第一方向?yàn)檠亻L(zhǎng)方形箍短邊的方向。

3.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)設(shè)四角柱芯的大尺寸勁性柱，其特征在于，所述方形箍為正方形箍，所述第一方向?yàn)檠卣叫喂咳我庖粭l邊的方向。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)設(shè)四角柱芯的大尺寸勁性柱，其特征在于，所述芯柱包括位于所述方形箍每個(gè)四角中心的角鋼，位于所述角鋼外周的多個(gè)第一縱向鋼筋以及位于所述多個(gè)第一縱向鋼筋外周的封閉箍筋；和/或

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)設(shè)四角柱芯的大尺寸勁性柱，其特征在于，所述封閉箍筋內(nèi)還設(shè)置有橫向箍筋和縱向箍筋，所述橫向箍筋和所述縱向箍筋均沿所述第一縱向鋼筋的邊沿布置；和/或

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)設(shè)四角柱芯的大尺寸勁性柱，其特征在于，每個(gè)所述芯柱內(nèi)填充有第一混凝土，每個(gè)所述角鋼和每個(gè)所述第一縱向鋼筋的頂端均延伸至所述第一混凝土的上部外側(cè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)設(shè)四角柱芯的大尺寸勁性柱，其特征在于，所述勁性柱除第一混凝土外的位置均填充有第二混凝土，所述十字形格構(gòu)柱和每個(gè)所述第二縱向鋼筋的頂端均延伸至所述第二混凝土的上部外側(cè)。

8.一種內(nèi)設(shè)四角柱芯的大尺寸勁性柱的制作方法，其特征在于，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制作方法，其特征在于，芯柱的制備方法包括：

10.?根據(jù)權(quán)利要求9所述的制作方法，其特征在于，混凝土基礎(chǔ)內(nèi)固定有第一預(yù)埋板，十字形格構(gòu)柱固定在第一預(yù)埋板上；和/或

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N內(nèi)設(shè)四角柱芯的大尺寸勁性柱及其制作方法，包括：方形箍，方形箍?jī)?nèi)中部設(shè)置有十字形格構(gòu)柱，方形箍的四角分別設(shè)置有芯柱十字形格構(gòu)柱在第一方向上設(shè)置有相對(duì)的兩個(gè)第一翼緣，每個(gè)第一翼緣均在第二方向上通過(guò)連接鍵與相鄰芯柱連接，第一方向與第二方向垂直。本申請(qǐng)的方形箍將四角芯柱緊固，同時(shí)每個(gè)芯柱均通過(guò)連接鍵與方形箍?jī)?nèi)中部的十字形格構(gòu)柱相連，通過(guò)方形箍?jī)?nèi)中部十字形格構(gòu)柱的連接加強(qiáng)作用，將大尺寸勁性柱分離成四個(gè)獨(dú)立柱和一個(gè)小型型鋼核心筒，形成獨(dú)立的小型內(nèi)部框架?核心筒效應(yīng)，增加大大尺寸勁性柱在地震力作用下的抗扭抵抗力，避免由于混凝土豎向構(gòu)件的平面尺寸過(guò)大而導(dǎo)致角部斜向裂縫增加的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：馬珂,李同盟,羅再朝,馬越,王飛,郭飛,譚春建,劉洋,李煒,龐鵬,查世有,王健偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵四局集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19