一种应用于近海建筑的混凝土柱

本发明涉及建筑施工，特别是涉及一种应用于近海建筑的混凝土柱。

背景技术：

1、钢管混凝土柱有着结构体系稳定、承载能力强、施工效率高等优点，随着科技的发展和新材料的应用，钢管混凝土将会在桥梁、建筑、水利工程等领域有更加广泛的应用前景。对于礁岛建设这一应用领域，钢管混凝土面临着原材料短缺、耐久性低、成本偏高等问题。

2、珊瑚混凝土因为其能就地取材、自重轻、强度高、防火性能好、隔热保温效果好与环保性能好等优点，使其成为珊瑚骨与珊瑚砂等矿产资源利用并实现岛礁建设的有效途径之一。然而，珊瑚混凝土利用面临着易锈蚀传统钢筋、不易维修等问题。

3、因此，提出一种原材料充足、经济环保、耐久性高、不易破坏、抗震性能好、能承受冲击与爆炸等各种极端荷载的钢管混凝土柱，对于我国礁岛建设与海洋强国建设具有重大的现实意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种应用于近海建筑的混凝土柱，达到提高混凝土柱承载力和使用寿命的目的。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种应用于近海建筑的混凝土柱，包括混凝土立柱、套设在所述混凝土立柱外表面的钢管、套设在所述钢管外表面的uhpc混凝土层以及套设在所述uhpc混凝土层外表面的铝合金管，所述铝合金管的端面开设有多个沿所述铝合金管走向方向的竖向通孔，所述铝合金管的内壁上开设有多个与所述竖向通孔连通的横向通孔，所述竖向通孔内设置钢筋并浇注uhpc混凝土并通过所述横向通孔与所述uhpc混凝土层连接。

4、优选地，所述混凝土立柱包括珊瑚混凝土柱体以及设置在所述珊瑚混凝土柱体内部的主筋。

5、优选地，所述主筋为bfrp筋笼，所述主筋包括纵筋以及缠绕在所述主筋外壁上的螺旋箍筋。

6、优选地，所述纵筋沿所述珊瑚混凝土柱体的轴线均匀布置。

7、优选地，所述珊瑚混凝土柱体内的每立方珊瑚混凝土的组分为水泥420-670kg、珊瑚骨790-950kg、珊瑚砂810-1060kg、海水190-240kg、粉煤灰130-160kg、硅灰100-120kg、减水剂3-7kg。

8、优选地，所述钢管的外表面缠绕设置有螺旋钢丝网，所述螺旋钢丝网浸没在所述uhpc混凝土层内部。

9、优选地，所述竖向通孔沿所述铝合金管的周向均匀布置。

10、优选地，所述横向通孔沿所述竖向通孔的走向间隔均匀布置。

11、优选地，最上层所述横向通孔距离所述铝合金管的上端不少于200mm，最下层所述横向通孔距离所述铝合金管的下端不少于200mm。

12、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

13、1.本发明中铝合金管上开有横向通孔与竖向通孔，在竖向通孔内放置钢筋，并灌注uhpc，增强uhpc层与铝合金管的整体性，确保整体结构的稳定性与承载力，全横向、竖向通孔灌注uhpc形成的骨架结构，解决铝合金管承受竖向荷载承载力不足的问题，使铝合金管具有承受竖向荷载的能力，铝合金管最主要起约束混凝土与抗腐蚀作用，提高铝合金管与柱的使用寿命。

14、2.本发明中螺旋钢丝网缠绕在钢管外表面，它的存在增强了uhpc层与钢管的粘结力，提升了柱的整体性，提升柱的抗剪强度，从而提升柱抵抗水平荷载的能力，也起约束钢管与混凝土的作用，提升柱的承载能力。

15、3.本发明中uhpc层进一步提高柱的承载能力，避免柱在冲击、爆炸等各种极端荷载的影响下发生破坏；全通孔灌注uhpc形成的骨架结构，解决铝合金管承受竖向荷载承载力不足的问题，使铝合金管具有承受竖向荷载的能力，提高铝合金管与柱的使用寿命，也起约束混凝土作用。

技术特征：

1.一种应用于近海建筑的混凝土柱，其特征在于，包括混凝土立柱、套设在所述混凝土立柱外表面的钢管、套设在所述钢管外表面的uhpc混凝土层以及套设在所述uhpc混凝土层外表面的铝合金管，所述铝合金管的端面开设有多个沿所述铝合金管走向方向的竖向通孔，所述铝合金管的内壁上开设有多个与所述竖向通孔连通的横向通孔，所述竖向通孔内设置钢筋并浇注uhpc混凝土并通过所述横向通孔与所述uhpc混凝土层连接。

2.根据权利要求1所述的一种应用于近海建筑的混凝土柱，其特征在于，所述混凝土立柱包括珊瑚混凝土柱体以及设置在所述珊瑚混凝土柱体内部的主筋。

3.根据权利要求1所述的一种应用于近海建筑的混凝土柱，其特征在于，所述主筋为bfrp筋笼，所述主筋包括纵筋以及缠绕在所述主筋外壁上的螺旋箍筋。

4.根据权利要求3所述的一种应用于近海建筑的混凝土柱，其特征在于，所述纵筋沿所述珊瑚混凝土柱体的轴线均匀布置。

5.根据权利要求2所述的一种应用于近海建筑的混凝土柱，其特征在于，所述珊瑚混凝土柱体内的每立方珊瑚混凝土的组分为水泥420-670kg、珊瑚骨790-950kg、珊瑚砂810-1060kg、海水190-240kg、粉煤灰130-160kg、硅灰100-120kg、减水剂3-7kg。

6.根据权利要求1所述的一种应用于近海建筑的混凝土柱，其特征在于，所述钢管的外表面缠绕设置有螺旋钢丝网，所述螺旋钢丝网浸没在所述uhpc混凝土层内部。

7.根据权利要求1所述的一种应用于近海建筑的混凝土柱，其特征在于，所述竖向通孔沿所述铝合金管的周向均匀布置。

8.根据权利要求7所述的一种应用于近海建筑的混凝土柱，其特征在于，所述横向通孔沿所述竖向通孔的走向间隔均匀布置。

9.根据权利要求8所述的一种应用于近海建筑的混凝土柱，其特征在于，最上层所述横向通孔距离所述铝合金管的上端不少于200mm，最下层所述横向通孔距离所述铝合金管的下端不少于200mm。

技术总结本发明公开了一种应用于近海建筑的混凝土柱，包括混凝土立柱、钢管、UHPC混凝土层以及套设在UHPC混凝土层外表面的铝合金管，铝合金管的端面开设有多个沿铝合金管走向方向的竖向通孔，铝合金管的内壁上开设有多个与竖向通孔连通的横向通孔，竖向通孔内设置钢筋并浇注UHPC混凝土并通过横向通孔与UHPC混凝土层连接；本发明中铝合金管上开有横向通孔与竖向通孔，在竖向通孔内放置钢筋，并灌注UHPC，增强UHPC层与铝合金管的整体性，确保整体结构的稳定性与承载力，全横向、竖向通孔灌注UHPC形成的骨架结构，解决铝合金管承受竖向荷载承载力不足的问题，使铝合金管具有承受竖向荷载的能力，铝合金管最主要起约束混凝土与抗腐蚀作用，提高铝合金管与柱的使用寿命。技术研发人员：钱凯,李治,黎兴平,于晓辉,张敏,翁运昊,刘兵,覃健桂,林百川受保护的技术使用者：桂林理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13