[发明专利]一种预约束竹管组合构件及节点结构及其施工方法

说明书

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。

技术领域

本发明属于房屋建筑技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明采用如下技术方案。

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。