預制預應力混凝土柱系統及其使用方法與流程

本發明涉及一種建筑構件技術領域，特別是涉及一種預制預應力混凝土柱系統及其使用方法。

背景技術：

目前我國預制裝配式混凝土框架結構通常采用的分層預制的實心混凝土柱，梁柱節點區域采用現澆混凝土，框架柱縱向鋼筋通常采用套筒灌漿連接進行接續。上述實施方案由于需要分層施工，且梁柱節點需要現澆，因此施工速度相對較慢，成本相對較高。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種提升工程施工速度和質量，并降低造價的預制預應力混凝土柱系統及其使用方法。

本發明的目的通過如下技術方案實現：一種預制預應力混凝土柱系統，它包括若干柱身、梁柱連接結構和基礎連接結構；

相鄰柱身相互連接構成柱組件，梁柱連接結構設置于柱組件上，基礎連接結構連接于柱組件與混凝土基礎之間，基礎連接結構設置于柱組件底端。

預制預應力混凝土柱系統的使用方法：它包括如下步驟

步驟1：將基礎連接結構埋入混凝土基礎內；

步驟2：將柱身與基礎連接結構進行連接；

步驟3：將梁柱連接結構設置在柱身上；其中，梁柱連接結構對應于房屋各樓層的梁結構處；

步驟4：將柱身依序連接增長。

較之現有技術而言，本發明的優點在于：

1.預制預應力混凝土柱以及相關配件，通過流水生產線進行大規模工業化生產，造價低廉，生產效率高。

2.本發明無需進行梁柱節點的混凝土澆筑，可以大大加快施工進度，同時可以避免梁柱節點區混凝土質量波動。如有需要也可在主體空腔內現場澆筑混凝土。

3.預制預應力混凝土空心柱整體在工廠制作完備，可以一次制作多層柱子，在運抵現場后已經具有較高的強度和剛度，可以大大縮短工期。

4.通過在柱身內施加預應力可以確保柱身在運輸、吊裝過程中不開裂，提高混凝土柱的耐久性。通過導入預應力，使得預制柱在抗壓能力不降低的同時，抗拉能力大大增強，特別適于作為豎向支撐系統的邊柱。

5.柱身設置空腔可以避免在柱身的自重過大，降低運輸和吊裝的成本，同時自重的降低可以避免在吊裝時柱身出現裂縫。

附圖說明

圖1是本發明一種實施例的結構示意圖；

圖2是柱身的結構示意圖；

圖3是圖2的a-a面剖視圖；

圖4是梁柱連接結構的示意圖；

圖5是圖4的b-b面剖視圖。

圖6是基礎連接結構的示意圖。

圖7是圖6的c-c面剖視圖；

圖8柱身連接結構的一種結構示意圖；

圖9柱身連接結構的另一種結構示意圖；

標號說明：1柱身、1-1混凝土、1-2空腔、1-3端板、1-4包覆鋼筋、1-5螺旋箍筋、2梁柱連接結構、2-1連接套筒2連接件、2-3水平連接鋼板、2-4豎向連接鋼板、3基礎連接結構、3-1限位套筒、3-2內側連接件、3-3外側連接件、3-4柱底水平板、3-5加勁肋。

具體實施方式

下面結合說明書附圖和實施例對本發明內容進行詳細說明：

如圖1所示：

它包括若干柱身1、梁柱連接結構2和基礎連接結構3；

相鄰柱身1相互連接構成柱組件，梁柱連接結構2設置于柱組件上，基礎連接結構3連接于柱組件與混凝土基礎之間，基礎連接結構3設置于柱組件底端。

柱身1的結構與現有柱身的結構相仿，只是采用了預制的模式，提高了整體施工的進度。柱身可以是圓柱身，也可以是棱柱身，柱身1主要用于承受上部傳來的豎向荷載，并可提供結構的水平向剛度。在各樓層框架梁對應的位置設置梁柱連接結構2梁柱連接結構2主要用于連接樓層梁，并對柱身進行加強，使得梁柱節點區的承載能力和韌性性能得以提高，確保梁端內力能夠可靠的傳遞。基礎連接結構3用于將柱身與基礎有效連接，可靠地傳遞柱底力。

根據具體情況，柱身1、梁柱連接結構2和基礎連接結構3可以延伸出以下實施例：

如圖2、3所示：關于柱身，可以根據具體情況分為兩種：

實施例1：

所述柱身為實心柱，它包括若干根沿柱身中軸方向延伸的鋼筋1-4、與鋼筋1-4連接的螺旋箍筋1-5以及包覆鋼筋1-4和螺旋箍筋1-5的混凝土1-1。其結構與現有的柱結構相似。

實施例2

所述柱身為空心柱，它包括若干根沿柱身中軸方向延伸的鋼筋1-4、與鋼筋1-4連接的螺旋箍筋1-5以及包覆鋼筋1-4和螺旋箍筋1-5的混凝土1-1；柱身中部設有沿柱身中軸方向延伸的空腔1-2。預制預應力混凝土空心柱可以使用離心法的生產流程進行生產，首先是混凝土入模，然后進行封模和預應力鋼筋張拉，接著進行高速離心成型，隨后在初級養護后進行放張和脫模，最后進行蒸壓養護。

柱身設置空腔可以避免在柱身的自重過大，降低運輸和吊裝的成本，同時自重的降低可以避免在吊裝時柱身出現裂縫。

實施例1、2中，在預制預應力混凝土柱時，可以采用鋼模具生產，表面光滑，可以作為飾面使用，降低建造成本。在預制工廠進行工業化生產，柱身可以使用c80以上高強度混凝土，有利于減小構件尺寸，同時具有極佳的耐久性。在制備預應力混凝土柱時，可以一次制作成多層柱子，考慮到運輸可能性，通常不大于15m。

如圖8、9所示：柱身1與相鄰柱身間通過柱身連接結構進行連接。柱身連接結構可以根據柱身受力的大小選擇不同的連接方式。

實施例3

如圖8所示：在柱身上設有柱身連接結構，所述柱身連接結構為設置與柱身兩端面的端板1-3。。受力較小時可以通過設置端板1-3之間的焊接實現連接。

實施例4

如圖9所示：在柱身上設有柱身連接結構，所述柱身連接結構為分別套設于柱身兩端部側壁上的固定套筒4-1以及連接相鄰兩固定套筒4-1的柱身連接套筒4-2。受力較大也可以在端部設置固定套筒4-1，通過在相鄰固定套筒4-1間設置連接套筒4-2，并在固定套筒4-1和連接套筒4-2之間實施焊接，實現柱身的連接。

實施例5

如圖4、5所示：梁柱連接結構2包括連接套筒2-1以及分別位于連接套筒2-1上下端邊沿處并向外側延伸的兩水平連接鋼板2-3。梁柱連接結構2主要用于連接樓層梁，并對柱身進行加強，使得梁柱節點區的承載能力和韌性性能得以提高，確保梁端內力能夠可靠的傳遞。

進一步的，梁柱連接結構2還包括豎向連接鋼板2-4，所述豎向連接鋼板2-4連接于兩塊水平連接鋼板2-3之間并與連接套筒2-1連接的外側壁面上。豎向連接鋼板可以起到輔助強化梁柱連接結構2的作用。

實施例7

如圖6、7所示：所述基礎連接結構3包括與柱組件套接的限位套筒3-1以及連接于限位套筒3-1底部的柱底水平板3-4。基礎連接結構3用于將柱身與基礎有效連接，可靠地傳遞柱底力。

進一步的，所述基礎連接結構3還包括加勁肋3-5，加勁肋3-5連接于限位套筒外側壁面與柱底水平板3-4之間。加勁肋3-5可以起到輔助強化基礎連接結構3的作用。

所述的預制預應力混凝土柱系統的使用方法：它包括如下步驟

步驟1：將柱身與基礎連接結構3進行連接；如果是空心柱，柱身與基礎連接結構3的連接可以通過內側連接件3-2、外側連接件3-3配合實現。如果是實心柱，柱身與基礎連接結構3的連接僅需通過外側連接件3-3固定連接。

步驟2：將基礎連接結構3埋入混凝土基礎內；

在房屋建造過程中，將預制預應力混凝土空心柱的基礎連接結構3埋入混凝土基礎內，能夠實現柱與基礎的可靠連接。

步驟3：將梁柱連接結構2設置在柱身上；其中，梁柱連接結構2對應于房屋各樓層的梁結構處；在各樓層處將鋼梁或設置鋼連接板的混凝土梁與梁柱連接結構2的水平連接鋼板2-3和豎向連接鋼板2-4通過焊接或者螺栓連接的方式進行連接。梁柱連接結構通過連接件2-2固定于柱身上。

步驟4：將柱身依序連接增長。如房屋的層數較多，可以將柱身1通過柱身連接結構4進行接長，此時的連接點可以設置在樓層中部接近反彎點的位置。

如果采用空心柱，在柱子承受的荷載較大或希望增強柱子的延性，可以在柱體空腔內現場灌注混凝土。