一种预约束竹管组合构件及节点结构及其施工方法技术

一种预约束竹管组合构件及节点结构及其施工方法，其中预约束竹管组合构件包括竹管；还包括有竖向筋、填充料和环向约束件；所述竹管的内部的管节上对应开设有孔洞；所述竖向筋有一组，间隔插设在竹管中；所述填充料满填竹管的内部空腔；所述环向约束件多组，沿竖向间隔设置在竹管的外侧。本发明专利技术解决了传统的竹结构中竹材干燥时易开裂、结构的安全性差，竹材风干收缩后在连接处发生松弛、使整个结构产生变形以及竹结构的防火性能差、连接节点可靠性差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种预约束竹管组合构件及节点结构及其施工方法
本专利技术属于房屋建筑
，特别是一种预约束竹管组合构件及节点结构及其施工方法。
技术介绍
竹结构是一种装配式结构，具有快生，绿色环保的优点，在我国有着悠久的应用历史。中国曾对竹材在建筑中的应用作了大量的研究。除测定竹材的物理力学性能外，还进行了整竹杆件承载能力、螺栓连接及竹屋架的试验,提出了多种形式的竹结构。但是竹材干燥时易开裂，降低了结构的安全度，并且当竹材风干收缩后,在连接处发生松弛，使整个结构产生变形；另外，竹结构的防火性能差，连接节点可靠性差，应用范围受到了加大的限制。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种预约束竹管组合构件及节点结构及其施工方法，要解决传统的竹结构中竹材干燥时易开裂、结构的安全性差，竹材风干收缩后在连接处发生松弛、使整个结构产生变形以及竹结构的防火性能差、连接节点可靠性差的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。一种预约束竹管组合构件，包括有竹管；还包括有竖向筋、填充料和环向约束件；所述竹管的内部的管节上对应开设有孔洞；所述竖向筋有一组，间隔插设在竹管中；所述填充料满填竹管的内部空腔；所述环向约束件多组，沿竖向间隔设置在竹管的外侧。优选的，所述竹管的直径为30mm～1000mm；在一组竖向筋的外侧设置有箍筋；所述箍筋沿竖向布置。优选的，所述填充料为混凝土或者为水泥砂浆或者为灌浆料或者为石膏或者石灰；所述竖向筋为钢筋或者为FRP筋或者为竹筋；所述环向约束件为金属环板或者为钢筋环；竖向相邻的环向约束件之间的间距为20mm～1000mm。优选的，所述竹管的上部/或下部开设有穿孔；所述穿孔位于竹管对侧的侧壁上；在穿孔中连接有对拉螺栓。优选的，当预约束竹管组合构件至少有两个；多个预约束竹管组合构件通过管外约束件箍成一体，形成柱或者拱或者墩或者梁。一种预约束竹管组合构件的节点结构，包括有两根预约束竹管组合构件；所述竹管的顶部设置有上金属连接件；所述上金属连接件固定连接在竖向筋的顶部；所述竹管的底部设置有下金属连接件；所述下金属连接件固定连接在竖向筋的底部；竖向相邻的预约束竹管组合构件之间通过上金属连接件和下金属连接件固定连接。优选的，所述上金属连接件和下金属连接件均为竖向板；所述上金属连接件通过上连接板与竖向筋连接；所述下金属连接件通过下连接板与竖向筋连接；所述上金属连接件与下金属连接件之间焊接连接或者螺栓连接。优选的，所述上金属连接件和下金属连接件均为水平的环形板；所述上金属连接件固定连接在竖向筋的顶部，在上金属连接件上、沿环向间隔开设有第一连接孔；所述下金属连接件固定连接在竖向筋的底部，在下金属连接件上、沿环向间隔开设有第二连接孔；相邻两根预约束竹管组合构件之间通过穿设在对应的第一连接孔和第二连接孔中的连接螺栓连接。这种预约束竹管组合构件的施工方法，包括步骤如下。步骤一，选择原竹，钢筋和环向约束件。步骤二，将原竹制成竹管，并且在竹管的管节上开设孔洞。步骤三，在竹管的外侧、沿竖向间隔布置环向约束件。步骤四，把竖向筋插设在竹管的内部并固定。步骤五，在竖向筋的顶部连接上金属连接件，在竖向筋的底部连接下金属连接件。步骤六，在竹管内部施工填充料并养护至预定强度，制成预约束竹管组合构件。优选的，当竖向筋的外侧设置有箍筋时，在步骤四施工前，将竖向筋和箍筋加工为钢筋笼。与现有技术相比本专利技术具有以下特点和有益效果。1、本专利技术中的加筋竹管混凝土构件，提升了竹管的抗压性能，而且提升竹管的防火性能，外侧约束件，减少竹管干燥开裂。增加了竹管结构的安全冗余度，为竹管结构提供了二道防线。2、本专利技术在内纵向加筋布置横向箍筋，形成内部的约束钢筋混凝土芯材，提升了竹管混凝土构件的承载力和延性。3、本专利技术的预约束竹管组合构件中，在竹管的内部设置填充料和钢筋笼，在竹管的外侧设置环向约束件，有效的解决了竹结构中竹材干燥时易开裂、结构的安全性差、竹材风干收缩后在连接处发生松弛、使整个结构产生变形以及竹结构的防火性能差、连接节点可靠性差的技术问题。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。图1是本专利技术中预约束竹管组合构件的水平切面结构示意图。图2是本专利技术中预约束竹管组合构件的竖向切面结构示意图。图3是本专利技术的预约束竹管组合构件中设置有钢筋笼的水平切面结构示意图。图4是本专利技术的预约束竹管组合构件中设置有钢筋笼的竖向切面结构示意图。图5是本专利技术的预约束竹管组合构件的顶部和底部分别设置上金属连接件、下金属连接件的结构示意图。图6是本专利技术中竖向板竹管的上部开设有穿孔的结构示意图。图7是本专利技术中竹管之间采用竖向板螺栓连接的结构示意图。图8是本专利技术中竹管之间采用竖向板焊接连接的结构示意图。图9是本专利技术中竹管之间采用环形板螺栓连接的结构示意图。图10是本专利技术中多个预约束竹管组合构件通过管外约束件连接的水平切面结构示意图。附图标记：1－竹管、1.1－管节、2－竖向筋、3－填充料、4－环向约束件、5－孔洞、6－箍筋、7－穿孔、8－对拉螺栓、9－上金属连接件、10－下金属连接件、11－下连接板、12－第一连接孔、13－第二连接孔、14－连接螺栓、15－上连接板、16－管外约束件。具体实施方式如图1-10所示，这种预约束竹管组合构件，包括有竹管1；还包括有竖向筋2、填充料3和环向约束件4；所述竹管1的内部的管节1.1上对应开设有孔洞5；所述竖向筋2有一组，间隔插设在竹管1中；所述填充料3满填竹管1的内部空腔；所述环向约束件4多组，沿竖向间隔设置在竹管1的外侧。本实施例中，所述竹管1的直径为30mm～1000mm；在一组竖向筋2的外侧设置有箍筋6；所述箍筋6沿竖向布置，形成钢筋笼。本实施例中，所述填充料3为混凝土或者为水泥砂浆或者为灌浆料或者为石膏或者石灰；所述竖向筋2为钢筋或者为FRP筋或者为竹筋；所述环向约束件4为金属环板或者为钢筋环；竖向相邻的环向约束件4之间的间距为20mm～1000mm。本实施例中，用作填充料3的灌浆料是以高强度材料作为骨料，以水泥作为结合剂，辅以高流态、微膨胀、防离析等物质配制而成；它在施工现场加入一定量的水，搅拌均匀后即可使用；灌浆料具有自流性好，快硬、早强、高强、无收缩、微膨胀、无毒、无害、不老化、对水质及周围环境无污染，自密性好、防锈等特点；在施工方面具有质量可靠，降低成本，缩短工期和使用方便等优点。从根本上改变设备底座受力情况，使之均匀地承受设备的全部荷载，从而满足各种机械，电器设备(重型设备高精度磨床)的安装要求，是无垫安装时代的理想灌浆材料。本实施例中，所述竹管1的上部/或下部开设有穿孔7；所述穿孔7位于竹管1对侧的侧壁上；在穿孔7中连接有对拉螺栓8。本实施例中，当预约束竹管组合构件至少有两个；多个预约束竹管组合构件通过管外约束件16箍成一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预约束竹管组合构件，包括有竹管（1）；其特征在于：还包括有竖向筋（2）、填充料（3）和环向约束件（4）；所述竹管（1）的内部的管节（1.1）上对应开设有孔洞（5）；所述竖向筋（2）有一组，间隔插设在竹管（1）中；所述填充料（3）满填竹管（1）的内部空腔；所述环向约束件（4）多组，沿竖向间隔设置在竹管（1）的外侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种预约束竹管组合构件，包括有竹管（1）；其特征在于：还包括有竖向筋（2）、填充料（3）和环向约束件（4）；所述竹管（1）的内部的管节（1.1）上对应开设有孔洞（5）；所述竖向筋（2）有一组，间隔插设在竹管（1）中；所述填充料（3）满填竹管（1）的内部空腔；所述环向约束件（4）多组，沿竖向间隔设置在竹管（1）的外侧。


2.根据权利要求1所述的预约束竹管组合构件，其特征在于：所述竹管（1）的直径为30mm～1000mm；在一组竖向筋（2）的外侧设置有箍筋（6）；所述箍筋（6）沿竖向布置。


3.根据权利要求1所述的预约束竹管组合构件，其特征在于：所述填充料（3）为混凝土或者为水泥砂浆或者为灌浆料或者为石膏或者石灰；所述竖向筋（2）为钢筋或者为FRP筋或者为竹筋；所述环向约束件（4）为金属环板或者为钢筋环；竖向相邻的环向约束件（4）之间的间距为20mm～1000mm。


4.根据权利要求1所述的预约束竹管组合构件，其特征在于：所述竹管（1）的上部/或下部开设有穿孔（7）；所述穿孔（7）位于竹管（1）对侧的侧壁上；在穿孔（7）中连接有对拉螺栓（8）。


5.根据权利要求1所述的预约束竹管组合构件，其特征在于：当预约束竹管组合构件至少有两个；多个预约束竹管组合构件通过管外约束件（16）箍成一体，形成柱或者拱或者墩或者梁。


6.一种权利要求1-5中任意一项所述的预约束竹管组合构件的节点结构，包括有两根预约束竹管组合构件；其特征在于：所述竹管（1）的顶部设置有上金属连接件（9）；所述上金属连接件（9）固定连接在竖向筋（2）的顶部；所述竹管（1）的底部设置有下金属连接件（10）；所述下金属连接件（10）固定连接在竖向筋（2）的底部；竖向相邻的预约束竹管组合构件之间通过上金...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚攀峰，
申请(专利权)人：姚攀峰，
类型：发明
国别省市：北京;11