一種鋁合金管約束SFCB筋混凝土柱的制作方法

本實用新型涉及混凝土建筑領域，具體涉及一種鋁合金管約束SFCB筋混凝土柱。

背景技術：

在鋼筋混凝土結構中，柱作為主要承重構件和抗側力構件，起著異常重要的作用。在實際工程中，為了提高結構的安全系數和抗震能力，規范對柱的軸壓比進行了嚴格的限制，設計人員也往往為了滿足規范的要求，常常采用加大柱截面尺寸的方法。但是在土地日益緊張的今天，在保證柱延性要求的前提下，如何減小鋼筋混凝土柱的截面尺寸，增加建筑物的有效使用面積和抗震性能，顯得刻不容緩。在沿海地區或者化學廠房等侵蝕環境下，鋼筋混凝土柱的腐蝕現象非常嚴重，而柱中混凝土、箍筋或（和）角部縱筋的腐蝕會大大降低它的承載力，極大的縮短建筑物的使用壽命。特別是在地震區會給人民財產安全帶來隱患。

現階段為了減小鋼筋混凝土柱截面，常采用提高混凝土強度等級，是比較行之有效的措施。高強混凝土具有強度高、穩定性強、變形小、耐久性能高等良好性能，用于鋼筋混凝土柱中，社會效益和經濟效益顯著，但是高強混凝土存在脆性大、延性差等缺點，并且隨著強度等級的提高而更加顯著。

另外一種提高混凝土柱承載力和延性的方法是采用鋼管混凝土柱，鋼管混凝土柱對內部混凝土形成三向應力，大大提高柱的承載力和延性。但是由于鋼材的易銹蝕的特點，致使其在防腐蝕方面引起更多的施工手續和后期維護。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種鋁合金管約束SFCB（鋼-連續纖維復合筋增強材料）筋混凝土柱，能夠有效改善鋼筋混凝土柱的抗震性能和腐蝕問題。

本實用新型所采用的技術方案為：

一種鋁合金管約束SFCB筋混凝土柱，其特征在于：

包括混凝土柱，混凝土柱內為SFCB筋籠；

SFCB筋籠由多個互相重疊的分體箍筋以及各分體箍筋內側的縱筋綁扎而成。

混凝土柱外包覆有鋁合金管。

混凝土柱的橫截面形狀為圓形或多邊形，鋁合金管的橫截面形狀與之相同。

分體箍筋圍成的平面形狀為圓形或多邊形，各分體箍筋等截面。

本實用新型具有以下優點：

本實用新型與傳統分體柱相比，其革新之處在于各單元之間交錯連接，似分體而非分體。在地震作用下相互牽引，相互制約，在提高柱承載力的同時保證其變形能力；采用輕骨料混凝土，可大大降低結構自重，減小水平地震作用力。因此本實用新型具有高抗震性能、變形能力、承載力以及極好的耐腐蝕能力、輕質等特點，施工方便省時省工。

附圖說明

圖1方形鋁合金管約束圓形SFCB筋混凝土柱。

圖2方形鋁合金管約束三角形SFCB筋混凝土柱。

圖中，1、鋁合金管；2、混凝土柱；3、分體箍筋；4、縱筋。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本實用新型進行詳細的說明。

本實用新型涉及的一種鋁合金管約束SFCB筋混凝土柱，包括混凝土柱2，混凝土柱2外包覆有鋁合金管1，混凝土柱2的橫截面形狀為圓形或多邊形，鋁合金管1的橫截面形狀與之相同。

混凝土柱2內為SFCB筋籠。SFCB筋籠由多個互相重疊的分體箍筋3以及各分體箍筋3內側的縱筋4綁扎而成。分體箍筋3圍成的平面形狀為圓形或多邊形，各分體箍筋3等截面。

如圖1，本實用新型包括鋁合金管1和鋁合金管1內的混凝土柱2，以及在由分體箍筋3和受力縱筋4組成的柱中SFCB筋籠。其中，鋁合金管1的截面形式可以選擇正方形等多邊形，也可以選擇圓形；所述的鋼筋籠，即SFCB筋籠是由三個等截面的圓形分體箍筋3以及縱筋4組成，3個等截面的分體箍筋3的各肢箍筋交錯排列，部分重疊，各分體箍筋3內側設置數根縱4，所述根數為2~15根，以適當的間隔距離。分體箍筋3之間的重疊部分設置至少3根縱筋，分體箍筋與縱筋綁扎成一體。本實用新型中分體箍筋也可以采用三角形、多邊形等各種形狀。

所有筋材都采用耐腐蝕性很好的SFCB（鋼-連續纖維復合筋增強材料）新型筋材。鋁合金管1的鋁合金的比強度高和耐腐蝕性，能大大降低結構的自重，提高結構的耐久性；采用鋁合金管約束內部混凝土，能使混凝土的抗壓強度得到充分發揮，大大提高柱的延性和承載力；內部受力筋采用SFCB（鋼-連續纖維復合筋增強材料）筋，SFCB筋具有很好的耐腐蝕性、強度高和良好的延性，既保證了柱的延性，也不會出現受力筋與鋁合金發生電化學反應。

上述結構的施工步驟包括以下步驟：

1.設計并確定柱截面尺寸。根據設計要求，選擇合適的截面形狀及柱的尺寸，確定出分體箍筋3的截面尺寸和縱筋的直徑以及根數。

2.SFCB筋的制作。本實用新型中筋材都采用SFCB新型筋材，SFCB筋是由鋼筋和BFRP兩部分組成，制作步驟如下：鋼筋表面除污；BFRP纖維布刷樹脂；纖維布包裹；纖維布纏繞；固化成型。

3.柱中SFCB筋籠的制作。如圖所示，柱中鋼筋籠由三個分體箍筋3和箍筋內縱筋4組成。先固定各箍筋內縱筋4，縱筋4必須植根于基礎，整層之間縱筋4不得斷開，縱筋4連接采用套筒連接。縱筋4施工完成之后，按照上下順序依次綁扎分體箍筋3。最后使其成為一個整體SFCB筋籠。

4.鋁合金管1制作與安裝。鋁合金管1采用可焊接的高強鋁合金型材，可采用工廠預制或工地焊接，進行鋁合金管1的制作。制作完成之后，進行鋁合金管1的安裝，鋁合金管1與柱體頂面之間留有一定距離，鋁合金管1與柱體下緣之間也留有一段距離。從而不讓鋁合金管1直接參與重力荷載下的縱向受力，

5.配制并澆筑混凝土。按照設計要求采用泵送混凝土振搗混凝土；其中，振搗時應注意不能接觸鋁合金管，造成鋁合金管的損傷。

本實用新型具有以下技術優勢：

(1)耐久性好。本實用新型中新型柱外圍采用鋁合金管1進行約束SFCB混凝土柱體，鋁合金和SFCB筋都具有很好的耐腐蝕性，并且縱筋采用SFCB筋材，防止了鋼筋與鋁合金發生電化學反應。

(2)抗震性能好。一方面采用鋁合金管1對柱體混凝土進行橫向約束，混凝土的變形能力得到顯著提高，尤其是對于高強度等級的混凝土，由于受到很好的約束，使核心區高強混凝土處于三向受壓狀態，其變形能力得到極大的改善，能夠最大程度的發揮其抗壓強度，柱體的極限變形、延性和耗能能力都得到顯著的提高；另一方面采用分體復合芯柱，并在各分體之間建立聯系，使各部分之間相互約束，相互牽引，在提高柱體承載力的同時提高柱子的變形能力。因此，新型柱具有良好的抗震性能。

(3)建筑效果好。由于鋁合金具有較好的外觀效果，鋁合金約束SFCB筋柱無需進行外表處理，即可得到良好的外觀效果。

(4)節省模板。鋁合金管1約束SFCB筋混凝土柱施工時，鋁合金管1可起到模板作用，可以節省模板用材和人工，施工方便。

(5)可回收率高。鋁合金材料具有很高的可回收率，在較低的成本下能實現近90%的回收，符合節能環保的需求和可持續發展的要求。

本實用新型的內容不限于實施例所列舉，本領域普通技術人員通過閱讀本實用新型說明書而對本實用新型技術方案采取的任何等效的變換，均為本實用新型的權利要求所涵蓋。