專利名稱：螺旋復(fù)合式柱子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是建筑領(lǐng)域的一種柱子結(jié)構(gòu)，特別是一種基于砌塊材料和鋼筋的螺 旋復(fù)合式柱子。
二
背景技術(shù)：
柱子(包括橋墩)是工業(yè)及民用建筑、橋梁的主要組成部分之一，它的安全性、 經(jīng)濟性、制造便利性直接影響著整個結(jié)構(gòu)的性能指標(biāo)?，F(xiàn)有的柱子類型主要包括鋼柱、鋼 筋混凝土柱、鋼管混凝土柱(例如，“鋼筋加勁的方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱”，專 利號200610151197. 4)、組合鋼混凝土柱(例如，“組合的鋼和混凝土柱及其建造方法”， 專利號98805134. 6)、復(fù)合材料柱(例如，“玻璃纖維布包裹PVC管混凝土柱”，專利號 200720060234. 0 ；“高密度聚乙烯管混凝土柱”，專利號200710027719. 4)等。這些柱子結(jié)構(gòu) 在強度和剛度方面都能滿足要求，但要消耗較多的鋼材或混凝土，而生產(chǎn)鋼材和水泥需要 消耗很多的自然資源和能源。引入玻璃纖維、聚乙烯等材料的柱子雖能改善此問題，但限于 成本等方面的問題，難以得到普及。因此，在當(dāng)前倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的大背景下來看，有必要 尋求更新型的柱子材料和結(jié)構(gòu)形式。
三

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種節(jié)能環(huán)保、受力機制合理的 螺旋復(fù)合式柱子結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)由砌塊、內(nèi)嵌鋼筋、搭接鋼筋、粘結(jié)劑組成。每個砌塊內(nèi)有一根內(nèi)嵌 鋼筋，將四個砌塊在同一個水平面按矩形的四邊排列可構(gòu)成柱子的一個基本層，各基本層 在豎向疊起來構(gòu)成整個柱子，最后通過搭接鋼筋的連接作用來使各段內(nèi)嵌鋼筋和各砌塊成 為一個整體。各層砌塊交接的地方涂抹粘結(jié)劑。所述的砌塊，水平斷面形狀為T形或矩形，材料優(yōu)先選用節(jié)能環(huán)保型建材，如石 膏、粉煤灰混凝土等，如果受力性能需要，也可以采用普通混凝土。所述的內(nèi)嵌鋼筋，沿水平方向布置，貫穿所在的砌塊，并在砌塊兩個端部各伸出一 小段。所述的基本層，包含四個具有不同內(nèi)嵌鋼筋高度的砌塊，并按鋼筋高度由低到高 的順序?qū)⑦@四個砌塊進行順時針或逆時針排列。所述的連接，是指在柱子的四個角部，通過搭接鋼筋的兩端焊接來連接各個錯層 相鄰的砌塊內(nèi)的內(nèi)嵌鋼筋，規(guī)則是使連接后的各內(nèi)嵌鋼筋成為一個螺旋向上的整體。在進行具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，可對柱子不同的位置，根據(jù)受力情況選用不同強度或 截面的砌塊如柱子的下部受力大些，可選擇比上部砌塊強度更大的砌塊，或者上部砌塊用 矩形截面，下部砌塊用面積更大的T型截面,如果柱子在水平兩個相互垂直的方向所受的 力差別較大，可采用混合型砌塊搭配，一個方向采用兩個矩形截面砌塊，另一個方向采用兩 個T型截面砌塊。
另外，如果選用的單個砌塊在豎直方向較長，也可以在豎向布置多個等間距的內(nèi) 嵌鋼筋，然后采用搭接鋼筋按同樣的規(guī)則進行連接，同樣使整個柱子連接后的各內(nèi)嵌鋼筋 成為一個螺旋向上的整體。粘結(jié)劑的布置方式同上。本結(jié)構(gòu)用鋼量小，優(yōu)先選用的主材節(jié)能環(huán)保，而且為空心式結(jié)構(gòu)，受力合理。在受 力很大、某些砌塊被壓壞的極限狀態(tài)下，由于各鋼筋連接成了一個螺旋形結(jié)構(gòu)，柱子的整體 性還能保持，因此具有很好的延性，可有效地保護生命和財產(chǎn)安全。即使選用普通的混凝土 做砌塊材料，相比現(xiàn)有混凝土柱子也具有用材料較少、加工方便、成形快等優(yōu)勢。此外，本發(fā)明還具有可工廠化生產(chǎn)、工期短、綜合成本低等優(yōu)點，廣泛適用于各類 建筑結(jié)構(gòu)和橋梁，技術(shù)意義和社會效益明顯。


附圖1為本螺旋復(fù)合式柱子結(jié)構(gòu)采用T形砌塊時的斷面示意圖。附圖2為本螺旋復(fù)合式柱子結(jié)構(gòu)的立面示意圖。附圖3為采用矩形砌塊時的斷面示意圖。附圖4為采用混合型砌塊搭配時的斷面示意圖。附圖5為采用豎向長砌塊時的立面示意圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行 實施，給出了詳細的實施方式和過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。首先根據(jù)柱子的受力狀況選擇合適的砌塊1尺寸和材料，按照內(nèi)嵌鋼筋2在各砌 塊1內(nèi)部的相對高度不同分為四類，記為A、B、C、D(按高度由低到高排序)。將每四個砌塊1在同一個水平面按矩形的四邊排列構(gòu)成柱子的一個基本層，這四 塊分別對應(yīng)四類砌塊，而且按A、B、C、D的順序順時針或逆時針排列，然后將各基本層在豎 向疊起來構(gòu)成整個柱子，在各層的砌塊交接面上涂抹粘結(jié)劑。最后在整個柱子的四個角部，通過搭接鋼筋3的兩端焊接來連接各個錯層相鄰的 砌塊1內(nèi)的內(nèi)嵌鋼筋2，規(guī)則是使整個柱子連接后的各內(nèi)嵌鋼筋2成為一個螺旋向上的整 體。采用T型截面砌塊1構(gòu)成的柱子的斷面示意圖如圖1所示。對于受軸力較小的柱 子上部砌塊，為節(jié)省材料，可選用矩形砌塊，斷面示意圖如圖3所示。這部分砌塊與下部砌 塊的外尺寸一致，只是內(nèi)部少用了材料。此外，如果柱子兩個互相垂直的方向受力差別較 大，還可采用T型截面和矩形截面砌塊的混合搭配，斷面示意圖如圖4所示。如果選用的單個砌塊在豎直方向較長，也可以在豎向布置多個等間距的內(nèi)嵌鋼 筋，然后按同樣的規(guī)則用搭接鋼筋進行連接，此時的立面示意圖如圖5所示。
權(quán)利要求
一種螺旋復(fù)合式柱子，其特征在于，結(jié)構(gòu)由砌塊、內(nèi)嵌鋼筋、搭接鋼筋、粘結(jié)劑組成，每個砌塊內(nèi)有一根內(nèi)嵌鋼筋，將四個砌塊在同一個水平面按矩形的四邊排列可構(gòu)成柱子的一個基本層，各基本層在豎向疊起來構(gòu)成整個柱子，最后通過搭接鋼筋的連接作用來使各段內(nèi)嵌鋼筋和各砌塊成為一個整體，在各層砌塊的交接面上涂抹粘結(jié)劑。
2.如權(quán)利要求1所述的螺旋復(fù)合式柱子，其特征是，所述的砌塊，水平斷面形狀為T形 或矩形，材料優(yōu)先選用節(jié)能環(huán)保型建材，如石膏、粉煤灰混凝土等，如果受力性能需要，也可 以采用普通混凝土。
3.如權(quán)利要求1所述的螺旋復(fù)合式柱子，其特征是，所述的內(nèi)嵌鋼筋，沿水平方向布 置，貫穿所在的砌塊，并在砌塊兩個端部各伸出一小段。
4.如權(quán)利要求1所述的螺旋復(fù)合式柱子，其特征是，所述的基本層，包含四個具有不同 內(nèi)嵌鋼筋高度的砌塊，并按鋼筋高度由低到高的順序?qū)⑦@四個砌塊進行順時針或逆時針排 列。
5.如權(quán)利要求1所述的螺旋復(fù)合式柱子，其特征是，所述的連接，是指在柱子的四個角 部，通過搭接鋼筋的兩端焊接來連接各個錯層相鄰的砌塊內(nèi)的內(nèi)嵌鋼筋 規(guī)則是使連接后 的各內(nèi)嵌鋼筋成為一個螺旋向上的整體。
6.如權(quán)利要求1所述的螺旋復(fù)合式柱子，其特征是，在進行具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，可對柱 子不同的位置，根據(jù)受力情況選用不同強度或截面的砌塊如柱子的下部受力大些，可選擇 比上部砌塊強度更大的砌塊，或者上部砌塊用矩形截面，下部砌塊用面積更大的T型截面， 如果柱子在水平兩個相互垂直的方向所受的力差別較大，可采用混合型砌塊搭配，一個方 向采用兩個矩形截面砌塊，另一個方向采用兩個T型截面砌塊。
7.如權(quán)利要求1所述的螺旋復(fù)合式柱子，其特征是，如果選用的單個砌塊在豎直方向 較長，也可以在豎向布置多個等間距的內(nèi)嵌鋼筋，然后采用搭接鋼筋按同樣的規(guī)則進行連 接，同樣使整個柱子連接后的各內(nèi)嵌鋼筋成為一個螺旋向上的整體，粘結(jié)劑的布置方式同 上。
全文摘要
一種螺旋復(fù)合式柱子，屬于工民建和橋梁技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明主要由砌塊、內(nèi)嵌鋼筋、搭接鋼筋、粘結(jié)劑組成。每個砌塊內(nèi)有一根內(nèi)嵌鋼筋，將四個砌塊在同一個水平面按矩形的四邊排列可構(gòu)成柱子的一個基本層，各基本層在豎向疊起來構(gòu)成整個柱子，最后通過搭接鋼筋的連接作用來使各段內(nèi)嵌鋼筋和各砌塊成為一個整體。各層砌塊交界的地方涂抹粘結(jié)劑。本發(fā)明具有受力合理、用鋼量小、優(yōu)先選用的主材節(jié)能環(huán)保、延性好、可工廠化生產(chǎn)、工期短、綜合成本低等突出優(yōu)點，廣泛適用于各類建筑結(jié)構(gòu)和橋梁，技術(shù)意義和社會效益明顯。
文檔編號E01D19/02GK101942886SQ201010234690
公開日2011年1月12日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者王藝霖 申請人:源一建筑科技(上海)有限公司