[发明专利]碳纤维增强塑料钢骨－钢管混凝土组合柱

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑构件形式，特别是涉及一种碳纤维增强塑料钢骨-钢管混凝土组合柱的构造。

背景技术

钢管混凝土核心柱，是指在钢筋混凝土柱的内侧设置钢管混凝土的一种结构构件。这种构件由于钢管对核心区的混凝土提供了约束作用，产生了套筒效应，所以，可以明显地提高柱的承载力、提高建筑物的整体抗震性能，其耗能能力明显高于一般钢筋混凝土柱。该种柱已应用于许多工程之中，在具体工程中往往应用于高层建筑的底部几层高轴压比的柱中，其受力状态主要为小偏心受压。但是，尚存在以下主要不足：钢管混凝土核心柱在受压破坏时，钢管混凝土柱和外侧的钢筋混凝土柱两部分可能不能同时破坏，或者说内外不能很好的共同工作。

对于该问题，有的学者提出了界限体积配箍率的概念，即：“当体积配箍率大于界限体积配箍率时内外部分能够共同工作直至破坏，否则外侧先于内侧部分破坏”。该理论的提出确实解决了钢管混凝土核心柱研究和应用中的一大难题，但是在某些工程应用中，其界限体积配箍率过大，很难实现。

由于我国处于世界上的两个主要地震带之间，因此，地震的发生是不可避免的。最近几年就有台湾、日本等地的地震，虽然未能波及大陆，但是未雨绸缪还是应该的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳纤维增强塑料钢骨-钢管混凝土组合柱，当钢管混凝土核心柱发生破坏后，通过钢骨和碳纤维增强塑料(CFRP)的加固处理，从而提高构件的承载力和延性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

碳纤维增强塑料钢骨-钢管混凝土组合柱，该组合柱包括碳纤维增强塑料纤维织物、钢骨和钢管混凝土核心柱，其所述钢骨位于钢管混凝土核心柱的四角，碳纤维增强塑料纤维织物粘贴于钢骨的外侧，碳纤维增强塑料纤维织物与钢骨、钢管混凝土核心柱粘贴为一整体。

如上所述的碳纤维增强塑料钢骨-钢管混凝土组合柱，所述钢骨可以是角钢，也可以由钢板焊接而成；碳纤维增强塑料纤维织物采用的纤维织物可以是单向的或双向的，纤维方向与柱轴线夹角介于0～90°之间。

如上所述的碳纤维增强塑料钢骨-钢管混凝土组合柱，该组合柱的制作方法包括如下步骤：

第一步：在钢管混凝土核心柱的外侧架立钢骨，钢骨之间通过横向缀板连接，钢骨与钢管混凝土核心柱的间距应该尽量减小；

第二步：利用“筑浆料”将柱的外表面摸平；

第三步：在外侧粘贴碳纤维增强塑料纤维织物。

本发明的优点与效果是：

本发明对钢管混凝土核心柱受到破坏后所采用的加固方法，比单纯采用角钢的加固方法，能够更好的提高钢管混凝土核心柱的承载和延性。

附图说明

附图为本发明碳纤维增强塑料钢骨-钢管混凝土组合柱的截面示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行详细说明。

如图所示，本发明的碳纤维增强塑料钢骨-钢管混凝土组合柱包括碳纤维增强塑料纤维织物2、钢骨1、钢管混凝土核心柱三部分。其中，钢管混凝土核心柱包括圆钢管和其内、外部的混凝土。钢骨1位于钢管混凝土核心柱四角，碳纤维增强塑料纤维织物2位于钢骨的外侧，碳纤维增强塑料通过粘贴与钢骨、钢管混凝土核心柱组成整体。钢骨可以是角钢，也可以由钢板焊接而成；碳纤维增强塑料纤维织物2采用的纤维织物可以是单向的或双向的，纤维方向与柱轴线夹角可以介于0～90°之间。

本发明为钢管混凝土核心柱受到破坏后的加固方式，在加固钢管混凝土核心柱时，在钢管混凝土核心柱的外侧架立钢骨，钢骨之间通过横向缀板连接，钢骨与钢管混凝土核心柱的间距应该尽量减小；即，将角钢(或钢板焊接而成)立于柱的四角处，并通过横向缀板连接成整体。然后，使用“筑浆料”将外表面摸平，最后在柱的外侧粘贴碳纤维增强塑料纤维织物。