一种钢绞线约束竹管混凝土组合竹柱制造技术

本发明专利技术涉及一种钢绞线约束竹管混凝土组合竹柱，包括贯通竹管群、自密实混凝土、用于捆绑贯通竹管群形成柱形的受力整体的钢绞线；贯通竹管群包括内部打通竹节形成连续贯通的空腔的竹管；自密实混凝土填充在竹管的空腔内。属于土木工程建筑结构技术领域。解决了因天然竹材因截面尺寸有限而承载不足的问题，可大幅度提高截面承载力；并且施工方便、成本低廉、外形美观，具有显著经济价值和社会效益。

A kind of composite bamboo column of bamboo tube concrete restrained by steel strand

【技术实现步骤摘要】
一种钢绞线约束竹管混凝土组合竹柱
本专利技术涉及土木工程建筑结构
，尤其涉及一种钢绞线约束竹管混凝土组合竹柱。
技术介绍
竹材具轻质高强、延性好、抗震性能优良等一系列优点，能广泛运用于土木工程中。再者，竹子在生长过程中需要消耗大量的二氧化碳，因而竹材在加工制作的过程中耗能也很低，竹材在废弃后也可自行降解，对环境无害。竹材还具有优良的隔热隔声性能。总而言之，竹材是一种适合推广的优良建筑材料。工程实践中以“以竹代钢、以竹代木”的建筑发展理念正蓬勃兴起，可以有效缓解建筑材料、纤维材料的紧缺现状，对生态发展具有重要推动作用。但天然竹材也因为截面尺寸有限、承载力和刚度较低、防火性能差的缺点而限制了其在工程中的运用。混凝土虽然在工程结构中得到广泛运用，但也存在自重大、抗拉强度低、易开裂等缺点。而且制作混凝土构件，常常需要额外的模板，制作模板需要耗费极大的人力物力。传统的格构式竹管组合柱缀材的连接没有较好的办法解决，需要在竹管上钻孔，削弱截面，容易产生应力集中的问题。由于天然竹材的截面尺寸和承载力有限，肢距太大容易产生失稳问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是：提供一种钢绞线约束竹管混凝土组合竹柱，解决了因天然竹材的截面尺寸有限而承载不足的问题，可大幅度提高截面承载力，以便于推广竹材在工程中运用。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种钢绞线约束竹管混凝土组合竹柱，包括贯通竹管群、自密实混凝土、用于捆绑贯通竹管群形成柱形的受力整体的钢绞线；贯通竹管群包括内部打通竹节形成连续贯通的空腔的竹管；自密实混凝土填充在竹管的空腔内。采用这种结构后，通过钢绞线把贯通竹管群连接起来，再加上自密实混凝土的增强作用，有效解决了天然竹材因尺寸有限而产生承载力不足的问题；同时贯通竹管群可作为填充自密实混凝土的模板，还可以为自密实混凝土提供环向约束，使之成为三向受压状态，改善自密实混凝土受力性能；且施工便捷，成本低廉，承载力高，可以广泛运用于桥梁，房屋的竖向受力构件。优选地，钢绞线至少包括分别设置在贯通竹管群的首尾两端的两道钢绞线；钢绞线沿贯通竹管群的首端到尾端依次设置，每两道相邻的钢绞线之间的间隔≤1m。采用这种结构后，将贯通竹管群固定连接成一个受力的整体，减小受压计算长度，避免整体失稳。可在不影响竹材原有外观和稳定性的前提下，设计不同数目的竹管和不同形状的组合方式，使适应不同的建筑形式和不同的承载力需求。优选地，贯通竹管群包括3根按三角形紧挨着捆绑的竹管或包括4根按方形紧挨着捆绑的竹管或包括7根按六边形紧挨着捆绑的竹管；其中7根竹管按六边形紧挨着捆绑时，6根竹管围绕位于中心的1根竹管。优选地，贯通竹管群包括4根按方形紧挨着捆绑的竹管；每一道钢绞线包括用于同时在每根竹管上各捆绕至少一圈后绑紧成型固定的成型钢绞线、用于将位于对角位置的两根竹管各缠绕一圈后绑扎一起的绑扎钢绞线；其中，绑扎钢绞线在其所捆绑的两根竹管之间交叉；不同的绑扎钢绞线在中间的相交位置缠绕捆绑打结。采用这种结构后，有效地将贯通竹管群固定连接成一个受力的整体，减小受压计算长度，避免整体失稳。优选地，一种钢绞线约束竹管混凝土组合竹柱，还包括与贯通竹管群共同构成受力整体以提高构件承载力的钢管；自密实混凝土填充在钢管内；钢绞线同时捆绑钢管和贯通竹管群。采用这种结构后，在不破坏外观和稳定性的前提下将部分竹管换成钢管，以提高构件承载力。优选地，贯通竹管群为经防腐处理的竹材；所述的经防腐处理的竹材为经油溶性的环烷酸铜或环烷酸锌浸泡的竹材。有助于提高构件耐久性，且较安全环保。优选地，竹管为自然生长3年或3年以上的成熟无缺陷的竹材；竹管的壁厚≥5mm，竹管的内径≥45mm，竹管的含水率范围为10％～15％(包含10％和15％)；有助于保证承载力的要求。优选地，自密实混凝土的骨料粒径小于25mm且小于竹管内径的四分之一。有助于保证管内自密实混凝土密实。优选地，自密实混凝土填充后要求在28天内的膨胀率≥0.0002。有助于保证管内自密实混凝土密实。优选地，钢绞线的型号为2-3Φ5，有助于保证绑扎固定竹管所需要的柔韧性。总的说来，本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术符合我国可持续发展的理念，充分利用了储存量丰富的竹材资源，发挥竹材韧性延性良好的优势，制作过程低碳环保，节能减排，极大的拓展了竹材在土木工程领域的运用范围。(2)内部打通竹节形成连续贯通的空腔的竹管可以作为自密实混凝土浇筑的模板，省去传统混凝土构件浇筑时支模、拆模的工艺流程，简化复杂的结构构件加工工艺，极大的简化施工，降低成本。同时竹管也可以为自密实混凝土提供环向约束，使自密实混凝土处于三向受力状态，改善了自密实混凝土的受力性能。(3)采用钢绞线绑扎固定竹管，与传统的螺丝固定相比，无需削弱截面，加工也更为便捷。钢绞线还可以起到减小纵向受压计算高度，提高整体稳定性的作用。(4)为了适应不同的建筑形式和不同的承载力需求，在不影响竹材原有外观和稳定性的前提下，本专利技术提供不同数目的竹管和不同形状的组合方式，也可用钢管代替部分竹管。(5)本专利技术在设计时尽量保证竹材的天然外观，竹管之间的组合形式也尽量采取简洁对称的形式，保证设计的美感。(6)本专利技术与原有竹结构相比，解决了因天然竹材因截面尺寸有限而承载不足的问题，可大幅度提高截面承载力；而且本专利技术中的竹柱施工方便、成本低廉、外形美观，具有显著经济价值和社会效益。附图说明图1为实施例二中的一种钢绞线约束竹管混凝土组合竹柱的横断面示意图；图2为实施例二中的一种钢绞线约束竹管混凝土组合竹柱的纵断面示意图；图3为实施例二中的一种钢绞线约束竹管混凝土组合竹柱的整体结构示意图；图4为实施例一中的一种钢绞线约束竹管混凝土组合竹柱的横断面示意图；图5为实施例三中的一种钢绞线约束竹管混凝土组合竹柱的横断面示意图；图6为实施例四中的一种钢绞线约束竹管混凝土组合竹柱的横断面示意图；图中所示：1为贯通竹管群，2为自密实混凝土，3为钢绞线，4为空腔，5为竹节，6为钢管。具体实施方式下面将结合具体实施方式来对本专利技术做进一步详细的说明。实施例一一种钢绞线约束竹管混凝土组合竹柱，包括贯通竹管群、自密实混凝土、钢绞线。贯通竹管群包括多根内部打通竹节形成连续贯通的空腔的竹管。为保证承载力的要求，选用的竹管为自然生长3年或3年以上的成熟无缺陷的竹材，其中竹管的壁厚≥5mm，竹管的内径≥45mm，竹管的含水率范围为10％～15％(包含10％和15％)。为提高构件耐久性，贯通竹管群为经防腐处理的竹材；所述的经防腐处理的竹材为经油溶性的环烷酸铜或环烷酸锌浸泡的竹材。自密实混凝土填充在竹管的空腔内。要求自密实混凝土填充后28天内的膨胀率≥0.0002；自密实混凝土的骨料粒径小于25mm且小于竹管内径的四分之一；以尽量保证管内混凝土密实。必要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢绞线约束竹管混凝土组合竹柱，其特征在于：包括贯通竹管群、自密实混凝土、用于捆绑贯通竹管群形成柱形的受力整体的钢绞线；贯通竹管群包括内部打通竹节形成连续贯通的空腔的竹管；自密实混凝土填充在竹管的空腔内。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢绞线约束竹管混凝土组合竹柱，其特征在于：包括贯通竹管群、自密实混凝土、用于捆绑贯通竹管群形成柱形的受力整体的钢绞线；贯通竹管群包括内部打通竹节形成连续贯通的空腔的竹管；自密实混凝土填充在竹管的空腔内。


2.按照权利要求1所述的一种钢绞线约束竹管混凝土组合竹柱，其特征在于：钢绞线至少包括分别设置在贯通竹管群的首尾两端的两道钢绞线；钢绞线沿贯通竹管群的首端到尾端依次设置，每两道相邻的钢绞线之间的间隔≤1m。


3.按照权利要求1所述的一种钢绞线约束竹管混凝土组合竹柱，其特征在于：贯通竹管群包括3根按三角形紧挨着捆绑的竹管或包括4根按方形紧挨着捆绑的竹管或包括7根按六边形紧挨着捆绑的竹管；其中7根竹管按六边形紧挨着捆绑时，6根竹管围绕位于中心的1根竹管。


4.按照权利要求2所述的一种钢绞线约束竹管混凝土组合竹柱，其特征在于：贯通竹管群包括4根按方形紧挨着捆绑的竹管；每一道钢绞线包括用于同时在每根竹管上各捆绕至少一圈后绑紧成型固定的成型钢绞线、用于将位于对角位置的两根竹管各缠绕一圈后绑扎一起的绑扎钢绞线；其中，绑扎钢绞线在其所捆绑的两根竹管之间交叉；不同的绑扎钢绞线在中间的相...

【专利技术属性】
技术研发人员：何文辉，万义昆，李俞谕，杨锦泉，邓建良，
申请(专利权)人：华南理工大学，华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44