1.带螺旋箍筋芯柱的混合配筋预制混凝土柱,其特征在于,包括上部预制混凝土柱(1)、下部预制混凝土柱(2)、后浇区附加箍筋(3)、竖向斜撑钢筋(4)和后浇UHPC连接部(5);
其中:
所述上部预制混凝土柱(1)为下凸形柱体,且内部配有第一FRP箍筋(11)、第一FRP纵筋(12)、第一钢筋纵筋(13)和第一螺旋箍筋(14),所述第一FRP纵筋(12)位于柱体边缘,且被所述第一FRP箍筋(11)绑扎固定;所述第一钢筋纵筋(13)位于柱体中心,且被所述第一螺旋箍筋(14)绑扎固定,形成第一螺旋箍筋芯柱;所述第一FRP纵筋(12)突出于上部预制混凝土柱(1)的下表面,所述第一钢筋纵筋(13)突出于上部预制混凝土柱(1)的下凸形表面且与第一FRP纵筋(12)下端平齐,所述下凸形的横截面形状为圆形;
所述下部预制混凝土柱(2)为平顶柱体,且内部配有第二FRP箍筋(21)、第二FRP纵筋(22)、第二钢筋纵筋(23)和第二螺旋箍筋(24),所述第二FRP纵筋(22)位于柱体边缘,且被所述第二FRP箍筋(21)绑扎固定;所述第二钢筋纵筋(23)位于柱体中心,且被所述第二螺旋箍筋(24)绑扎固定,形成第二螺旋箍筋芯柱;所述第二FRP纵筋(22)和第二钢筋纵筋(23)均突出于下部预制混凝土柱(2)的上表面,且所述第二FRP纵筋(22)的上端高于第二钢筋纵筋(23);
所述上部预制混凝土柱(1)与下部预制混凝土柱(2)先通过所述竖向斜撑钢筋(4)连接支撑,所述第一FRP纵筋(12)的下端与第二FRP纵筋(22)的上端搭接,所述第一FRP纵筋(12)和第二FRP纵筋(22)的搭接长度为15dm‑20dm;所述第一钢筋纵筋(13)的下端与第二钢筋纵筋(23)的上端搭接,所述第一钢筋纵筋(13)和第二钢筋纵筋(23)的搭接长度为5dm‑8dm;然后通过后浇区附加箍筋(3)进行加固连接,所述后浇区附加箍筋(3)包括FRP附加箍筋(31)和钢筋附加箍筋(32),所述第一FRP纵筋(12)和第二FRP纵筋(22)上下交错叠放并通过FRP附加箍筋(31)连接,所述第一钢筋纵筋(13)和第二钢筋纵筋(23)上下交错叠放并通过钢筋附加箍筋(32)连接;此时所述上部预制混凝土柱(1)与下部预制混凝土柱(2)之间形成连接区,连接区通过浇筑UHPC形成后浇UHPC连接部(5),进而将所述上部预制混凝土柱(1)与下部预制混凝土柱(2)连接。
2.根据权利要求1所述的带螺旋箍筋芯柱的混合配筋预制混凝土柱,其特征在于,所述上部预制混凝土柱(1)和下部预制混凝土柱(2)均采用强度等级在C35~C80之间的普通混凝土。
3.根据权利要求1所述的带螺旋箍筋芯柱的混合配筋预制混凝土柱,其特征在于,所述后浇UHPC连接部(5)采用强度等级在C100~C160之间的超高性能混凝土。
4.根据权利要求1所述的带螺旋箍筋芯柱的混合配筋预制混凝土柱,其特征在于,所述FRP附加箍筋(31)和钢筋附加箍筋(32)均为闭合箍筋或螺旋箍筋,并采用多肢箍形式,且沿柱体的轴向均匀分布。
5.根据权利要求1所述的带螺旋箍筋芯柱的混合配筋预制混凝土柱,其特征在于,所述第一FRP纵筋(12)、第一钢筋纵筋(13)、第二FRP纵筋(22)、第二钢筋纵筋(23)均设置为圆周阵列分布的若干根。
6.根据权利要求1所述的带螺旋箍筋芯柱的混合配筋预制混凝土柱,其特征在于,所述第一FRP箍筋(11)、第二FRP箍筋(21)均为闭合箍筋或螺旋箍筋,并采用多肢箍形式,且沿柱体的轴向均匀分布。
7.根据权利要求1所述的带螺旋箍筋芯柱的混合配筋预制混凝土柱,其特征在于,所述的第一FRP纵筋(12)和第二FRP纵筋(22)采用玻璃纤维增强塑料筋材、玄武岩纤维增强塑料筋材和碳纤维增强塑料筋材中的一种。
8.根据权利要求1‑7任一项所述的带螺旋箍筋芯柱的混合配筋预制混凝土柱的装配方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将上部预制混凝土柱(1)、下部预制混凝土柱(2)和后浇区附加箍筋(3)在工厂预制加工完成,并将上部预制混凝土柱(1)底部和下部预制混凝土柱(2)顶部凿毛;
S2、将后浇区附加箍筋(3)从上往下依次穿过下部预制混凝土柱(2)伸出的纵筋外侧;
S3、垂直起吊上部预制混凝土柱(1),将上部预制混凝土柱(1)与下部预制混凝土柱(2)上下叠放,使得上部预制混凝土柱(1)与下部预制混凝土柱(2)中线对齐并调平后,在第一螺旋箍筋芯柱预留纵筋的四面上焊接竖向斜撑钢筋(4),用以临时支撑上部预制混凝土柱(1)的柱身;然后利用套入的后浇区附加箍筋(3)将分别伸出上部预制混凝土柱(1)和下部预制混凝土柱(2)外上下搭接的纵筋绑扎固定;
S4、清理连接区,在连接区支设模板,留出浇筑口,浇筑超高性能混凝土,待混凝土硬化后进行拆模,此时上部预制混凝土柱(1)和下部预制混凝土柱(2)之间形成后浇UHPC连接部(5),完成带螺旋箍筋芯柱的混合配筋预制混凝土柱的装配。