[实用新型]一种三重约束的混凝土柱结构

说明书

本实用新型涉及一种三重约束的混凝土柱结构，包括PVC管和其内部纵向的钢管；钢管外、PVC管内设置有两层配筋，每层配筋均包括横向的箍筋和纵向的纵筋；PVC管内及钢管内均灌注混凝土。本实用新型是包括外部PVC管、内芯钢管以及由箍筋和纵筋形成的高强混凝土柱体，在外部PVC管、箍筋以及内芯钢管的三重约束下，柱体中混凝土形成三向受压，能很好的发挥出高强混凝土高强度的特点，大大的提高了三重约束新型柱的承载力；同样由于PVC管、箍筋以及内芯钢管的三重约束，也极大的提高了新型柱的变形能力和耗能能力，进而在同样要求下减小柱截面尺寸。

技术领域

本实用新型涉及土木工程领域，具体涉及一种三重约束的混凝土柱结构。

背景技术

在钢筋混凝土结构中，柱作为主要承重构件和抗侧力构件，起着异常重要的作用。在实际工程中，为了提高结构的安全系数和抗震能力，规范对柱的轴压比进行了严格的限制，设计人员也往往为了满足规范的要求，常常采用加大柱截面尺寸的方法。但是在土地日益紧张的今天，在保证柱延性要求的前提下，如何减小钢筋混凝土柱的截面尺寸，增加建筑物的有效使用面积和抗震性能，显得刻不容缓。在沿海地区或者化学厂房等侵蚀环境下，钢筋混凝土柱的腐蚀现象非常严重，而柱中混凝土、箍筋或（和）角部纵筋的腐蚀会大大降低它的承载力，极大的缩短建筑物的使用寿命。特别是在地震区会给人民财产安全带来隐患。

现阶段为了减小钢筋混凝土柱截面，常采用提高混凝土强度等级，是比较行之有效的措施。高强混凝土具有强度高、稳定性强、变形小、耐久性能高等良好性能，用于钢筋混凝土柱中，社会效益和经济效益显著，但是高强混凝土存在脆性大、延性差等缺点，并且随着强度等级的提高而更加显著。

另外一种提高混凝土柱承载力和延性的方法是采用钢管混凝土柱，钢管混凝土柱对内部混凝土形成三向应力，大大提高柱的承载力和延性。但是由于钢材的易锈蚀的特点，致使其在防腐蚀方面引起更多的施工手续和后期维护。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种三重约束的混凝土柱结构，能够有效改善钢筋混凝土柱的抗震性能和腐蚀问题。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种三重约束的混凝土柱结构，其特征在于：

包括PVC管和其内部纵向的钢管；

钢管外、PVC管内设置有两层配筋，每层配筋均包括横向的箍筋和纵向的纵筋；

PVC管内及钢管内均灌注混凝土。

PVC管为方形管，钢管为圆钢管。

钢管外的两层配筋中，每层配筋中的箍筋均呈方形布置，两层箍筋直边互成45度角。

钢管外的两层配筋中，每层配筋中的箍筋均呈螺旋形布置。

PVC管顶部低于钢管顶部，PVC管底部高于钢管底部。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型包括外部PVC管、内芯钢管以及由箍筋和纵筋形成的高强混凝土柱体。在外部PVC管、箍筋以及内芯钢管的三重约束下，柱体中混凝土形成三向受压，能很好的发挥出高强混凝土高强度的特点，大大的提高了三重约束新型柱的承载力。同样由于PVC管、箍筋以及内芯钢管的三重约束，也极大的提高了新型柱的变形能力和耗能能力，进而在同样要求下减小柱截面尺寸。

内芯钢管内部采用螺纹状，外部采用磨砂平面，不仅保证了混凝土和钢管的粘结力，使其能够更好地共同工作，也解决了钢管防腐蚀的问题；外部使用PVC管，具有很好的耐腐蚀性和很高的强度，大大提高了结构柱的耐久性和承载力，也很好的解决了柱中箍筋和角部纵筋的防腐蚀的问题，从而提高建筑物的使用年限。

同时，由于外部采用PVC管可以起到施工模板作用，不需要额外支模板，减少施工工序，节省模板用材和人工，使得施工更加省时方便。