多束状超高性能混凝土约束普通混凝土十形柱及十形短肢剪力墙制造技术

本发明专利技术公开了一种多束状超高性能混凝土约束普通混凝土十形柱，包括十形混凝土异形柱，十形混凝土异形柱的柱体骨架包括包覆在异形柱外的外包板和分隔异形柱截面内部空间的内隔板，柱体骨架由超高性能混凝土浇筑成型；外包板和内隔板将异形柱截面分割成多个独立的单元体，形成多个束状的独立分体柱；十形混凝土异形柱的两个柱肢交汇区设置相应的正交内隔板。类似地，本发明专利技术还公开了一种十形短肢剪力墙。本发明专利技术充分利用混凝土自约束功能，取代钢材对混凝土的外包约束作用，节约钢材降低造价；基于UHPC优良的密实性、可浇筑性以及高强度，多束状能显著提高异形柱或短肢剪力墙结构的承载能力和耐久性能，具有结构简单、材料新颖、性能优越等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑工程
，尤其涉及一种多束状超高性能混凝土约束普通混凝土十形柱及十形短肢剪力墙。
技术介绍
现代文明催生了人们对事物审美观念的转变，作为框架结构中的竖向承重构件——柱，其传统形式为矩形截面，柱楞突出墙面影响了建筑功能的发挥和视觉感官的不适。异形柱结构具有与填充墙等厚的特点，因此避免了柱楞突出墙面，增加房间的实际使用面积，提高“得房率”，深受业主和用户的青睐。随着住宅、办公等商业建筑不断向着高层及超高层的方向发展，异形柱结构柱肢的宽度势必要加大，由此产生了力学性能与建筑使用功能之间的矛盾，限制了异形柱结构的推广使用。短肢剪力墙通常指墙肢截面高度与厚度之比为5～8的剪力墙，作为异形柱和一般剪力墙的过渡形式，其广泛应用于高层住宅建筑和大型商业建筑，结构的重要性不言而喻。与异形柱类似，短肢剪力墙的截面形式也是多种多样的，目前主要以L、T、十、Z形截面形式布置在房间分隔墙的交点处。随着城市人口的增长以及经济的高速发展，城市建筑群也不断向着高层及超高层建筑方向发展，然而用地紧张也需满足人们对“得房率”的需求，这就向结构提出了更为苛刻的要求，即在不过大增加短肢剪力墙截面宽度的前提下保证其承载能力的需求，该问题处理不当，则势必限制短肢剪力墙结构的推广使用。为了满足结构承载能力的需求，诸多增强型措施被用于异形柱或短肢剪力墙结构，这些措施主要包括提高混凝土强度(如采用高强混凝土)、增加含钢率(如采用型钢混凝土)以及使用约束混凝土(如钢管混凝土)等。高强混凝土异形柱或短肢剪力墙虽然能提高柱或墙本身的承载能力，但高强混凝土的脆性对结构柱或墙体本身的抗震性能十分不利。当然内置的型钢可以在这方面弥补高强混凝土的不足，然而另一个显著问题也随之而来，即在细长的异形柱柱肢或短肢剪力墙墙肢内布置较多的型钢将对梁柱节点区或梁-墙节点区的钢筋布置十分困难，由此导致节点区的空间更加狭小，这对混凝土浇筑时其中粗骨料的下降十分不利，易引起节点核心区出现空洞、蜂窝等现象。显然，采用约束混凝土技术能更好地避免上述现象的产生，钢管混凝土异形柱或短肢剪力墙秉承了钢管混凝土结构的优势，但在钢材使用量上则显得不够经济，更甚之处在于钢管混凝土异形柱或短肢剪力墙容易出现90度阴角的现象，其可导致钢管对混凝土的约束作用不强，组合性能变差。虽然相应的构造措施(如设置加劲肋和约束拉杆)也被提出来用于改善钢管混凝土异形柱或短肢剪力墙的性能，但是这些措施会对钢管造成较大的损伤，并且加工成本也大幅度增加。此外，外包的钢管在钢管混凝土异形柱后期防腐、防火处理上也极为繁琐，若处理不当，则十分不利于异形柱或短肢剪力墙结构的耐久性能和防火性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种构造简单、施工便捷、性能优良、经济节约的多束状超高性能混凝土约束普通混凝土十形柱及十形短肢剪力墙。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：多束状超高性能混凝土约束普通混凝土十形柱，包括十形混凝土异形柱，十形混凝土异形柱的柱体骨架包括包覆在异形柱外的外包板和分隔异形柱截面内部空间的内隔板，柱体骨架由超高性能混凝土浇筑成型，且构成骨架的外包板和内隔板相互贯通连接；外包板和内隔板将异形柱截面分割成多个独立的单元体，形成多个束状的独立分体柱；十形混凝土异形柱的两个柱肢交汇区设置相应的正交内隔板。内隔板垂直于异形柱各柱肢高度方向且平行于柱肢宽度方向。在每个单元体内放置钢筋笼骨架，并采用普通混凝土将各单元体浇筑密实。钢筋笼骨架为矩形，由纵向钢筋和水平箍筋绑扎而成。十形混凝土异形柱为异形柱框架结构中的中柱。多束状超高性能混凝土约束普通混凝土十形短肢剪力墙，包括十形混凝土短肢剪力墙，十形混凝土短肢剪力墙的墙体骨架包括包覆在短肢剪力墙外的外包板和分隔短肢剪力墙截面内部空间的内隔板，墙体骨架由超高性能混凝土浇筑成型，且构成骨架的外包板和内隔板相互贯通连接；外包板和内隔板将短肢剪力墙截面分割成多个独立的单元体，形成多个束状的独立分体墙；十形混凝土短肢剪力墙的两个墙肢交汇区设置相应的正交内隔板。内隔板垂直于短肢剪力墙各墙肢高度方向且平行于墙肢宽度方向。在每个单元体内放置钢筋笼骨架，并采用普通混凝土将各单元体浇筑密实。钢筋笼骨架为矩形，由纵向钢筋和水平箍筋绑扎而成。针对现有十形混凝土异形柱存在的不足，专利技术人设计了一种多束状超高性能混凝土约束普通混凝土十形柱，包括十形混凝土异形柱，十形混凝土异形柱的柱体骨架包括包覆在异形柱外的外包板和分隔异形柱截面内部空间的内隔板，柱体骨架由超高性能混凝土浇筑成型；外包板和内隔板将异形柱截面分割成多个独立的单元体，形成多个束状的独立分体柱；十形混凝土异形柱的两个柱肢交汇区设置相应的正交内隔板。类似地，专利技术人还设计了一种多束状超高性能混凝土约束普通混凝土十形短肢剪力墙。本专利技术通过三方面实现了十形柱或墙承载能力的大幅度提高：<1>使用高致密性和高强度的超高性能混凝土作为十形柱或墙的外包板和内隔板，形成内部普通混凝土的约束骨架，而这两个“高”恰恰促使了超高性能混凝土可取代传统钢管对混凝土的约束材料，克服了外包钢管抗腐蚀性差、抗火性不良等缺陷，也有利于节约钢材并降低工程造价和后期维护所需的费用；<2>超高性能混凝土沿袭了混凝土可浇注性的特点，将其作为内隔板将十形柱或墙的内部空间进行分区，形成多个束状的独立分体柱或墙，更小的柱体或墙体截面可发挥约束紧致的作用，有利于对混凝土材料更强的约束效应；而且通过在两个柱肢或墙肢交汇区设置相应的正交内隔板，可降低十形柱或墙90度阴角对柱或墙承载能力的不利影响，大大提高十形混凝土异形柱或十形短肢剪力墙的承压能力；<3>在各束独立分体柱或墙内可配置多种类型的加强措施，如钢筋笼骨架、型钢骨架、钢管、PVC管以及高强混凝土等，方便满足不同承载力需求的十形柱或墙设计形式。总之，本专利技术充分利用混凝土自约束功能(超高性能混凝土约束普通混凝土)，以此取代钢材对混凝土的外包约束作用，节约钢材并降低造价；基于超高性能混凝土优良的密实性、可浇筑性以及高强度，多束状能显著提高异形柱或短肢剪力墙结构的承载能力和耐久性能，具有结构简单、材料新颖、性能优越等特点。此外，通过预制超高性能混凝土柱体或墙体骨架可实现建筑工业化的要求，同时轻薄高强的超高性能混凝土有利于机械化吊装，能有效加快施工进度。附图说明图1是本专利技术多束状超高性能混凝土约束普通混凝土十形柱的柱体骨架或十形短肢剪力墙的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多束状超高性能混凝土约束普通混凝土十形柱，包括十形混凝土异形柱，其特征在于：所述十形混凝土异形柱的柱体骨架包括包覆在异形柱外的外包板和分隔异形柱截面内部空间的内隔板，柱体骨架由超高性能混凝土浇筑成型，且构成骨架的外包板和内隔板相互贯通连接；所述外包板和内隔板将异形柱截面分割成多个独立的单元体，形成多个束状的独立分体柱；所述十形混凝土异形柱的两个柱肢交汇区设置相应的正交内隔板。

【技术特征摘要】
1.一种多束状超高性能混凝土约束普通混凝土十形柱，包括十形混凝土异形柱，其特征
在于：所述十形混凝土异形柱的柱体骨架包括包覆在异形柱外的外包板和分隔异形柱
截面内部空间的内隔板，柱体骨架由超高性能混凝土浇筑成型，且构成骨架的外包板
和内隔板相互贯通连接；所述外包板和内隔板将异形柱截面分割成多个独立的单元体，
形成多个束状的独立分体柱；所述十形混凝土异形柱的两个柱肢交汇区设置相应的正
交内隔板。
2.根据权利要求1所述的多束状超高性能混凝土约束普通混凝土十形柱，其特征在于：
所述内隔板垂直于异形柱各柱肢高度方向且平行于柱肢宽度方向。
3.根据权利要求1所述的多束状超高性能混凝土约束普通混凝土十形柱，其特征在于在
每个所述单元体内放置钢筋笼骨架，并采用普通混凝土将各单元体浇筑密实。
4.根据权利要求1所述的多束状超高性能混凝土约束普通混凝土十形柱，其特征在于：
所述钢筋笼骨架为矩形，由纵向钢筋和水平箍筋绑扎而成。
5.根据权利要求1所述的多束状超高性能混凝土约束普通混凝土十形柱，其特征在于：
所述十形混凝土...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐金俊，陈宗平，薛建阳，陈宇良，苏益声，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45