梳齿式立柱箍筋结构的制作方法

1.本实用新型涉及立柱预制技术领域，特别涉及梳齿式立柱箍筋结构。


背景技术：

2.立柱结构在使用时承受轴压、偏心受压荷载，为了实现箍筋对立柱核心混凝土的约束作用、防止纵向钢筋屈服作用、以及提高立柱抗剪能力的作用，通常将立柱箍筋布置成为闭合箍筋，甚至复合闭合箍筋方式。
3.但这样的箍筋布置方式，给工厂端的箍筋绑扎带来了麻烦，特别是对于大型立柱结构，每一个闭合箍筋都需要工人徒手掰开套在对应的纵向钢筋上，花费了大量工时。
4.因此，如何在满足受力的情况下，优化箍筋结构构造，便于工人现场操作，成为了本领域技术人员急需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供梳齿式立柱箍筋结构，实现的目的是优化钢筋构造形式，降低现场绑扎箍筋难度，节约工时，提升立柱建造的经济性。
6.为实现上述目的，本实用新型公开了梳齿式立柱箍筋结构，包括若干沿立柱长度方向均布，形状呈与所述立柱的横截面外形匹配的环形的外圈闭合箍筋，以及若干与所述立柱长度方向平行，环绕并紧贴在每一所述外圈闭合箍筋内侧的纵向受力钢筋。
7.每一所述外圈闭合箍筋均设有若干向内侧延伸的梳齿型锚固钢筋；
8.每一所述梳齿型锚固钢筋的一侧均设有纵向受力钢筋，延伸的方向均在相应的所述外圈闭合箍筋所成平面内，延伸入相应的所述外圈闭合箍筋内侧的一端均带有一个小于90度夹角的弯折结构作为锚固端；
9.每一所述弯折结构所成平面均与相应的所述外圈闭合箍筋所成平面垂直，开口方向均朝向相应的所述外圈闭合箍筋的外侧。
10.优选的，每一所述外圈闭合箍筋均为闭合的环形结构，形状为与相应的所述立柱的横截面相匹配的圆形、长圆形、椭圆形或者凸多边形。
11.优选的，每一所述外圈闭合箍筋均通过连接若干带有所述梳齿型锚固钢筋的u型约束钢筋形成与所有所述梳齿型锚固钢筋的连接；
12.每一所述u型约束钢筋均包括两根所述梳齿型锚固钢筋，以及设置在两个所述梳齿型锚固钢筋之间，与相应的所述外圈闭合箍筋连接的连接部。
13.更优选的，两个以上所述连接部长度不同的所述u型约束钢筋通过将不同长度的所述连接部焊接在一起形成带有偶数个所述梳齿型锚固钢筋的第一种组合件；
14.每一所述第一种组合件均通过相应的长度最大的所述连接部与相应的所述外圈闭合箍筋之间通过焊接方式形成的焊缝固定。
15.更优选的，两个以上所述连接部长度相同的所述u型约束钢筋通过焊接固定在骨架钢筋形成带有偶数个所述梳齿型锚固钢筋的第二种组合件；
16.每一所述第二种组合件均通过相应的所述骨架钢筋与相应的所述u型约束钢筋之间通过焊接方式形成的焊缝固定；
17.每一所述骨架钢筋的形状均与相应的所述外圈闭合箍筋的连接部分相匹配。
18.更优选的，每一所述骨架钢筋均包括相应的所述外圈闭合箍筋中的弯折段，与相应的所述外圈闭合箍筋中形状相匹配的部分搭接。
19.优选的，每一所述纵向受力钢筋距离每一所述外圈闭合箍筋上距离最近的所述梳齿型锚固钢筋的最大距离均小于15倍相应的所述梳齿型锚固钢筋的直径；
20.每一所述梳齿型锚固钢筋延伸入相应的所述外圈闭合箍筋的长度均为25倍相应的所述梳齿型锚固钢筋的直径。
21.本实用新型的有益效果：
22.本实用新型相比普通立柱，减少了大量闭合箍筋，现场操作工人绑扎钢筋时，将外圈闭合箍筋套上，再插入梳齿状箍筋，可以节约大量人工。
23.以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
24.图1示出本实用新型一实施例中外圈闭合箍筋与纵向受力钢筋、梳齿型锚固钢筋连接的结构示意图。
25.图2示出本实用新型一实施例中外圈闭合箍筋结构示意图。
26.图3示出本实用新型一实施例中第二种组合件的平面结构示意图。
27.图4示出本实用新型一实施例中第一种组合件的平面结构示意图。
28.图5示出本实用新型一实施例中骨架钢筋的结构示意图。
29.图6示出本实用新型一实施例中u型约束钢筋的平面结构示意图。
30.图7示出本实用新型一实施例中两根连接部长度不同的u型约束钢筋的平面结构示意图。
31.图8示出本实用新型一实施例中u型约束钢筋的立体结构示意图。
32.图9示出本实用新型一实施例中第一种组合件的立体结构示意图。
33.图10示出本实用新型一实施例中第二种组合件的立体结构示意图。
34.图11示出本实用新型一实施例中立柱立面45度剪切面分布示意图。
具体实施方式
35.实施例
36.如图1至图10所示，梳齿式立柱箍筋结构，包括若干沿立柱长度方向均布，形状呈与立柱的横截面外形匹配的环形的外圈闭合箍筋2，以及若干与立柱长度方向平行，环绕并紧贴在每一外圈闭合箍筋2内侧的纵向受力钢筋1。
37.每一外圈闭合箍筋2均设有若干向内侧延伸的梳齿型锚固钢筋3；
38.每一梳齿型锚固钢筋3的一侧均设有纵向受力钢筋1，延伸的方向均在相应的外圈闭合箍筋2所成平面内，延伸入相应的外圈闭合箍筋2内侧的一端均带有一个小于90度夹角的弯折结构作为锚固端；
39.每一弯折结构所成平面均与相应的外圈闭合箍筋2所成平面垂直，开口方向均朝向相应的外圈闭合箍筋2的外侧。
40.本实用新型的原理在于，从结构受力的角度，外圈闭合箍筋2保障了核心混凝的约束；
41.每一梳齿型锚固钢筋通过深入核心混凝土锚固，在外侧纵向钢筋屈服时产生约束作用，防止纵向钢筋屈服；
42.承受大剪力时，通过延长u型钢筋长度，使u型钢筋穿过剪切面，可承受部分剪力，提高了抗剪能力。
43.在构造上，梳齿型锚固钢筋安装简单，且能够稳定的摆放在外圈闭合箍筋或者其他梳齿型锚固钢筋，保障了浇筑混凝土时，梳齿型锚固钢筋不易变形。
44.在实际应用中，每一梳齿型锚固钢筋延伸入相应的外圈闭合箍筋2内侧的一端所带有的一个小于90度夹角的弯折结构作为锚固端，能够增强与核心混凝土的锚固。
45.在某些实施例中，每一外圈闭合箍筋2均为闭合的环形结构，形状为与相应的立柱的横截面相匹配的圆形、长圆形、椭圆形或者凸多边形。
46.在某些实施例中，每一外圈闭合箍筋2均通过连接若干带有梳齿型锚固钢筋3的u型约束钢筋5形成与所有梳齿型锚固钢筋3的连接；
47.每一u型约束钢筋5均包括两根梳齿型锚固钢筋3，以及设置在两个梳齿型锚固钢筋3之间，与相应的外圈闭合箍筋2连接的连接部。
48.在某些实施例中，两个以上连接部长度不同的u型约束钢筋5通过将不同长度的连接部焊接在一起形成带有偶数个梳齿型锚固钢筋3的第一种组合件；
49.每一第一种组合件均通过相应的长度最大的连接部与相应的外圈闭合箍筋2之间通过焊接方式形成的焊缝固定。
50.在某些实施例中，两个以上连接部长度相同的u型约束钢筋5通过焊接固定在骨架钢筋4形成带有偶数个梳齿型锚固钢筋3的第二种组合件；
51.每一第二种组合件均通过相应的骨架钢筋4与相应的u型约束钢筋5之间通过焊接方式形成的焊缝固定；
52.每一骨架钢筋4的形状均与相应的外圈闭合箍筋2的连接部分相匹配。
53.在某些实施例中，每一骨架钢筋4均包括相应的外圈闭合箍筋2中的弯折段，与相应的外圈闭合箍筋2中形状相匹配的部分搭接。
54.在某些实施例中，每一纵向受力钢筋1距离每一外圈闭合箍筋2上距离最近的梳齿型锚固钢筋3的最大距离均小于15倍相应的梳齿型锚固钢筋3的直径；
55.每一梳齿型锚固钢筋3延伸入相应的外圈闭合箍筋2的长度均为25倍相应的梳齿型锚固钢筋3的直径。
56.例如梳齿型锚固钢筋3为16mm，则纵向受力钢筋1距离每一外圈闭合箍筋2上距离最近的梳齿型锚固钢筋3的最大距离可以为215mm，小于15倍梳齿型锚固钢筋3的直径，即240mm。
57.梳齿型锚固钢筋延伸入相应的外圈闭合箍筋2长度为25倍相应的梳齿型锚固钢筋3的直径，即400mm长。
58.在实际应用中，计算抗剪能力时，没有梳齿型锚固钢筋采用贯穿整个截面的布置，
只考虑外圈闭合箍筋2，及骨架钢筋4的抗剪能力。
59.外圈闭合箍筋2计算全部抗剪能力；
60.如图11所示，本实用新型还提供梳齿式立柱箍筋结构的梳齿提供的抗剪能力计算方法，包括如下步骤：
61.首先，假设任一需要计算抗剪能力的梳齿型锚固钢筋3穿过了45度剪切面；
62.然后得出，剪切面两侧的最短锚固长度l0，且l0﹤25d，其中d为相应的梳齿型锚固钢筋3直径的5倍；
63.则，被选中的所述梳齿型锚固钢筋(3)能够提供的抗剪能力v
ds
根据如下计算公式计算：
[0064]vds
＝(l0/25d)*vs；
[0065][0066]
其中，av为计算方向上u型约束钢筋5总面积，单位为cm2；
[0067]fyh
为箍筋抗拉强度设计值，单位为mpa；
[0068]
h0为核芯混你凝土受压边缘至受拉侧钢筋重心的距离，单位为cm；
[0069]
s为约束钢筋5的间距，单位为cm。
[0070]
在实际应用中，由于采用u型约束钢筋5来实现梳齿型锚固钢筋(3)，也可以采用u型约束钢筋5进行计算，根据图11中示出的45度剪切面判断，对于剪切面u型约束钢筋5延伸长度均大于25倍u型约束钢筋5直径的钢筋，可计算全部抗剪能力vs，对于剪切面一侧锚固长度小于25倍u型约束钢筋5直径的钢筋，按照线性折减抗剪能力。
[0071]
假设某根u型约束钢筋5，穿过了45度剪切面，剪切面两侧的最短锚固长度为l0,且l0﹤25d，其中d为u型约束钢筋5直径，这根u型约束钢筋能够提供的抗剪能力为v
ds
＝(l0/25d)*vs,其中其中av为计算方向上u型约束钢筋5总面积(cm2)，f
yh
为箍筋抗拉强度设计值(mpa)，h0为核芯混你凝土受压边缘至受拉侧钢筋重心的距离(cm)，s为约束钢筋5的间距(cm)。
[0072]
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。