本發(fā)明涉及一種建筑構(gòu)件技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土柱系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術(shù)：

目前我國預(yù)制裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)通常采用的分層預(yù)制的實(shí)心混凝土柱，梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域采用現(xiàn)澆混凝土，框架柱縱向鋼筋通常采用套筒灌漿連接進(jìn)行接續(xù)。上述實(shí)施方案由于需要分層施工，且梁柱節(jié)點(diǎn)需要現(xiàn)澆，因此施工速度相對較慢，成本相對較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種提升工程施工速度和質(zhì)量，并降低造價(jià)的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土柱系統(tǒng)及其使用方法。

本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土柱系統(tǒng)，它包括若干柱身、梁柱連接結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)；

相鄰柱身相互連接構(gòu)成柱組件，梁柱連接結(jié)構(gòu)設(shè)置于柱組件上，基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)連接于柱組件與混凝土基礎(chǔ)之間，基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)設(shè)置于柱組件底端。

預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土柱系統(tǒng)的使用方法：它包括如下步驟

步驟1：將基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)埋入混凝土基礎(chǔ)內(nèi)；

步驟2：將柱身與基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接；

步驟3：將梁柱連接結(jié)構(gòu)設(shè)置在柱身上；其中，梁柱連接結(jié)構(gòu)對應(yīng)于房屋各樓層的梁結(jié)構(gòu)處；

步驟4：將柱身依序連接增長。

較之現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1.預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土柱以及相關(guān)配件，通過流水生產(chǎn)線進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，造價(jià)低廉，生產(chǎn)效率高。

2.本發(fā)明無需進(jìn)行梁柱節(jié)點(diǎn)的混凝土澆筑，可以大大加快施工進(jìn)度，同時(shí)可以避免梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土質(zhì)量波動。如有需要也可在主體空腔內(nèi)現(xiàn)場澆筑混凝土。

3.預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心柱整體在工廠制作完備，可以一次制作多層柱子，在運(yùn)抵現(xiàn)場后已經(jīng)具有較高的強(qiáng)度和剛度，可以大大縮短工期。

4.通過在柱身內(nèi)施加預(yù)應(yīng)力可以確保柱身在運(yùn)輸、吊裝過程中不開裂，提高混凝土柱的耐久性。通過導(dǎo)入預(yù)應(yīng)力，使得預(yù)制柱在抗壓能力不降低的同時(shí)，抗拉能力大大增強(qiáng)，特別適于作為豎向支撐系統(tǒng)的邊柱。

5.柱身設(shè)置空腔可以避免在柱身的自重過大，降低運(yùn)輸和吊裝的成本，同時(shí)自重的降低可以避免在吊裝時(shí)柱身出現(xiàn)裂縫。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是柱身的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2的a-a面剖視圖；

圖4是梁柱連接結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖5是圖4的b-b面剖視圖。

圖6是基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖7是圖6的c-c面剖視圖；

圖8柱身連接結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9柱身連接結(jié)構(gòu)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

標(biāo)號說明：1柱身、1-1混凝土、1-2空腔、1-3端板、1-4包覆鋼筋、1-5螺旋箍筋、2梁柱連接結(jié)構(gòu)、2-1連接套筒2連接件、2-3水平連接鋼板、2-4豎向連接鋼板、3基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)、3-1限位套筒、3-2內(nèi)側(cè)連接件、3-3外側(cè)連接件、3-4柱底水平板、3-5加勁肋。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖和實(shí)施例對本發(fā)明內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說明：

如圖1所示：

它包括若干柱身1、梁柱連接結(jié)構(gòu)2和基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)3；

相鄰柱身1相互連接構(gòu)成柱組件，梁柱連接結(jié)構(gòu)2設(shè)置于柱組件上，基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)3連接于柱組件與混凝土基礎(chǔ)之間，基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)3設(shè)置于柱組件底端。

柱身1的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有柱身的結(jié)構(gòu)相仿，只是采用了預(yù)制的模式，提高了整體施工的進(jìn)度。柱身可以是圓柱身，也可以是棱柱身，柱身1主要用于承受上部傳來的豎向荷載，并可提供結(jié)構(gòu)的水平向剛度。在各樓層框架梁對應(yīng)的位置設(shè)置梁柱連接結(jié)構(gòu)2梁柱連接結(jié)構(gòu)2主要用于連接樓層梁，并對柱身進(jìn)行加強(qiáng)，使得梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的承載能力和韌性性能得以提高，確保梁端內(nèi)力能夠可靠的傳遞。基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)3用于將柱身與基礎(chǔ)有效連接，可靠地傳遞柱底力。

根據(jù)具體情況，柱身1、梁柱連接結(jié)構(gòu)2和基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)3可以延伸出以下實(shí)施例：

如圖2、3所示：關(guān)于柱身，可以根據(jù)具體情況分為兩種：

實(shí)施例1：

所述柱身為實(shí)心柱，它包括若干根沿柱身中軸方向延伸的鋼筋1-4、與鋼筋1-4連接的螺旋箍筋1-5以及包覆鋼筋1-4和螺旋箍筋1-5的混凝土1-1。其結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的柱結(jié)構(gòu)相似。

實(shí)施例2

所述柱身為空心柱，它包括若干根沿柱身中軸方向延伸的鋼筋1-4、與鋼筋1-4連接的螺旋箍筋1-5以及包覆鋼筋1-4和螺旋箍筋1-5的混凝土1-1；柱身中部設(shè)有沿柱身中軸方向延伸的空腔1-2。預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心柱可以使用離心法的生產(chǎn)流程進(jìn)行生產(chǎn)，首先是混凝土入模，然后進(jìn)行封模和預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉，接著進(jìn)行高速離心成型，隨后在初級養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行放張和脫模，最后進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)。

柱身設(shè)置空腔可以避免在柱身的自重過大，降低運(yùn)輸和吊裝的成本，同時(shí)自重的降低可以避免在吊裝時(shí)柱身出現(xiàn)裂縫。

實(shí)施例1、2中，在預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土柱時(shí)，可以采用鋼模具生產(chǎn)，表面光滑，可以作為飾面使用，降低建造成本。在預(yù)制工廠進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，柱身可以使用c80以上高強(qiáng)度混凝土，有利于減小構(gòu)件尺寸，同時(shí)具有極佳的耐久性。在制備預(yù)應(yīng)力混凝土柱時(shí)，可以一次制作成多層柱子，考慮到運(yùn)輸可能性，通常不大于15m。

如圖8、9所示：柱身1與相鄰柱身間通過柱身連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。柱身連接結(jié)構(gòu)可以根據(jù)柱身受力的大小選擇不同的連接方式。

實(shí)施例3

如圖8所示：在柱身上設(shè)有柱身連接結(jié)構(gòu)，所述柱身連接結(jié)構(gòu)為設(shè)置與柱身兩端面的端板1-3。。受力較小時(shí)可以通過設(shè)置端板1-3之間的焊接實(shí)現(xiàn)連接。

實(shí)施例4

如圖9所示：在柱身上設(shè)有柱身連接結(jié)構(gòu)，所述柱身連接結(jié)構(gòu)為分別套設(shè)于柱身兩端部側(cè)壁上的固定套筒4-1以及連接相鄰兩固定套筒4-1的柱身連接套筒4-2。受力較大也可以在端部設(shè)置固定套筒4-1，通過在相鄰固定套筒4-1間設(shè)置連接套筒4-2，并在固定套筒4-1和連接套筒4-2之間實(shí)施焊接，實(shí)現(xiàn)柱身的連接。

實(shí)施例5

如圖4、5所示：梁柱連接結(jié)構(gòu)2包括連接套筒2-1以及分別位于連接套筒2-1上下端邊沿處并向外側(cè)延伸的兩水平連接鋼板2-3。梁柱連接結(jié)構(gòu)2主要用于連接樓層梁，并對柱身進(jìn)行加強(qiáng)，使得梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的承載能力和韌性性能得以提高，確保梁端內(nèi)力能夠可靠的傳遞。

進(jìn)一步的，梁柱連接結(jié)構(gòu)2還包括豎向連接鋼板2-4，所述豎向連接鋼板2-4連接于兩塊水平連接鋼板2-3之間并與連接套筒2-1連接的外側(cè)壁面上。豎向連接鋼板可以起到輔助強(qiáng)化梁柱連接結(jié)構(gòu)2的作用。

實(shí)施例7

如圖6、7所示：所述基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)3包括與柱組件套接的限位套筒3-1以及連接于限位套筒3-1底部的柱底水平板3-4。基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)3用于將柱身與基礎(chǔ)有效連接，可靠地傳遞柱底力。

進(jìn)一步的，所述基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)3還包括加勁肋3-5，加勁肋3-5連接于限位套筒外側(cè)壁面與柱底水平板3-4之間。加勁肋3-5可以起到輔助強(qiáng)化基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)3的作用。

所述的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土柱系統(tǒng)的使用方法：它包括如下步驟

步驟1：將柱身與基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)3進(jìn)行連接；如果是空心柱，柱身與基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)3的連接可以通過內(nèi)側(cè)連接件3-2、外側(cè)連接件3-3配合實(shí)現(xiàn)。如果是實(shí)心柱，柱身與基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)3的連接僅需通過外側(cè)連接件3-3固定連接。

步驟2：將基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)3埋入混凝土基礎(chǔ)內(nèi)；

在房屋建造過程中，將預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心柱的基礎(chǔ)連接結(jié)構(gòu)3埋入混凝土基礎(chǔ)內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)柱與基礎(chǔ)的可靠連接。

步驟3：將梁柱連接結(jié)構(gòu)2設(shè)置在柱身上；其中，梁柱連接結(jié)構(gòu)2對應(yīng)于房屋各樓層的梁結(jié)構(gòu)處；在各樓層處將鋼梁或設(shè)置鋼連接板的混凝土梁與梁柱連接結(jié)構(gòu)2的水平連接鋼板2-3和豎向連接鋼板2-4通過焊接或者螺栓連接的方式進(jìn)行連接。梁柱連接結(jié)構(gòu)通過連接件2-2固定于柱身上。

步驟4：將柱身依序連接增長。如房屋的層數(shù)較多，可以將柱身1通過柱身連接結(jié)構(gòu)4進(jìn)行接長，此時(shí)的連接點(diǎn)可以設(shè)置在樓層中部接近反彎點(diǎn)的位置。

如果采用空心柱，在柱子承受的荷載較大或希望增強(qiáng)柱子的延性，可以在柱體空腔內(nèi)現(xiàn)場灌注混凝土。