本项创新技术介绍了一种具备恢复功能的ECC半预制外壳再生砖混骨料混凝土柱。该结构由钢筋笼、模板和PVC管组成,钢筋笼被设计用于包裹混凝土柱,以增强其结构完整性和抗震性能。
背景技术
建筑物是城市的基本载体,它的抗震能力直接关系到城市功能的稳固。而传统的建筑结构难以满足当今城市化进程中对抗震能力的要求,需要新的技术来提高结构的韧性。抗震韧性结构的核心是可恢复功能,故抗震韧性结构又称可恢复功能结构。可恢复功能结构的目的是使建筑结构在一定地震作用下,结构构件和非结构构件基本完好或轻微损伤,不经修复或稍加修复即可快速恢复其使用功能。在此基础上,本发明专利利用超高强钢筋较长的弹性段,使结构在发生大位移情况下,结构的抗侧性能不会显著降低。在工程结构选用高强钢材的同时,合理匹配使用高延性混凝土,可达到优化设计、降低造价的目的。高延性水泥基复合材料是一种以超高延性和限制裂缝发展为目标而“设计”出来的新型水泥基复合材料,能够提供类似于钢材的弹塑性应变硬化行为和较高的耗能能力。可与超高强钢筋更好的协同工作。
再生混凝土,随着老旧小区改造、棚户区改造、农村合村并镇等项目的开发,拆除建筑物多为砖混结构,这些砖混结构物拆除后经破碎加工而成的粗骨料中含有大量碎砖、碎瓦和低强度的混凝土,简称再生砖混骨料,由这种骨料配置而成的混凝土称为再生砖混骨料混凝土。既能解决天然骨料资源紧缺问题,保护骨料产地的生态环境,又能解决城市废弃物的堆放、占地和环境污染等问题,具有显著的社会、经济和环保效益,因此再生砖混骨料混凝土技术被认为是提高建筑垃圾再资源化利用率的有效措施。
柱,是高层建筑中主要的竖向承重构件;现如今,施工现场的污染问题日益显著,半预制结构因其可大幅度减少现场湿作业,降低扬尘逐渐成为学者研究的重点。半预制混凝土柱制柱由预制外壳和核心现浇混凝土两部分组成,通过工厂预制的方式有利于建筑工业化的发展,同时提高施工效率和混凝土浇筑质量,预制外壳既可以作为核心混凝土模板,又对核心混凝土起到约束作用;现场吊装定位后,向预制外壳中浇筑核心混凝土,最终养护成型。采用此类施工方式有利于减少现场湿作业,提高施工效率,同时提高结构的整体性,达到与整体现浇结构相近的抗震性能。
公布号CN114991386A,提出了一种主筋锚固的高抗震性钢筋混凝土柱,包括:超高强度钢筋、箍筋、钢筋套筒、环形钢板、高压螺母、高压螺母垫片和混凝土层;所述超高强度钢筋通过钢筋套筒及高压螺母和环形钢板相连接,超高强度钢筋组合形成钢筋笼并通过箍筋实现径向的绑扎固定,在钢筋套筒环形钢板和高压螺母之间设置高压螺母垫片,整体进行混凝土浇筑。本发明使用与混凝土粘结力低的超高强钢筋作为主筋,为充分发挥钢筋在弹性域的高强度和高回复性,现将主筋在柱中部断开,上下两段主筋用套筒与环形钢板进行组合固定,柱端部主筋用高压螺母与环形钢板连接形成锚固系统,再浇筑混凝土形成柱构件。
该钢筋笼在预制过程中,需要工人依次拧紧高压螺母,但是,超高强度钢筋间隙有限,不便于采用电动工具,继而需要手动对其拧紧,从而延长生产周期、降低生产效率,且会影响施工进度。
综上所述,提出一种可节约耗材并缩短钢筋笼预制周期的可恢复功能ECC半预制外壳再生砖混骨料混凝土组合柱。
实现思路