一種適用于工業(yè)化生產(chǎn)的鋼管混凝土異形柱的制作方法
【專利說明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種裝配式的鋼管混凝土異形柱。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼管混凝土結(jié)構(gòu)是在鋼管中填充混凝土構(gòu)成，它利用鋼管和混凝土兩種材料在受力過程中的相互作用，即鋼管對核心混凝土的約束作用，使得混凝土處于三向受壓的狀態(tài)，從而使得混凝土強度提高，延性得以改善；與此同時，由于混凝土的存在，可以延緩或避免鋼管過早發(fā)生局部屈曲，保證鋼材性能的充分發(fā)揮。在鋼管混凝土的施工過程中，鋼管可以作為其核心混凝土的澆筑模板，與鋼筋混凝土相比，可以節(jié)省模板費用，加快施工速度。
[0003]鋼管混凝土異形柱的提出得益于它截面尺寸小，柱與墻體等寬從而避免了建筑角部出現(xiàn)凸角影響房屋使用面積和家居布置的問題。過去的幾年里，鋼管混凝土異形柱得到了一定的發(fā)展，也在一些實際工程中得到了應(yīng)用。目前應(yīng)用較為廣泛的是綴板式連接或綴條式連接的鋼管混凝土異形柱，這些異形柱的缺陷在于工廠加工制作十分繁瑣，不利于批量的工業(yè)化生產(chǎn)，此外現(xiàn)場安裝施工焊縫數(shù)量多，工作量大，異形柱的質(zhì)量不能得到保證。
[0004]為了解決鋼管混凝土異形柱不能實現(xiàn)工業(yè)化批量生產(chǎn)以及現(xiàn)場安裝施工程序復(fù)雜等問題，需要尋求一種既能實現(xiàn)工業(yè)化批量生產(chǎn)，現(xiàn)場又能快速安裝施工的鋼管混凝土異形柱形式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種能夠適用于工業(yè)化批量生產(chǎn)的，施工現(xiàn)場能夠快速拼接的裝配式鋼管混凝土異形柱。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種適用于工業(yè)化生產(chǎn)的鋼管混凝土異形柱，為十字形異形柱，該柱包括鋼板，貫通長螺栓和混凝土；其特征是，所述的鋼板包括四個內(nèi)角鋼板(6)和四個邊槽鋼板(8)，內(nèi)角鋼板(6)包括拐角部分￠-1)，兩個端部(6-2)和兩個側(cè)面部分￠-3);四個內(nèi)角鋼板(6)和邊槽鋼板⑶尺寸相互配合，相鄰的內(nèi)角鋼板(6)的端部與邊槽鋼板⑶焊接連接并形成十字形異形柱，十字形異形柱的中心和四個端部截面均為方形，相對應(yīng)的內(nèi)角鋼板(6)的側(cè)面部分尺寸一致，開設(shè)有螺栓孔，并通過貫通長螺栓固定連接，在十字形異形柱內(nèi)澆注有混凝土。
[0007]本發(fā)明的有益效果如下:
[0008](I)適用于工業(yè)化生產(chǎn)，加工制造方便。整棟建筑的十字形柱子只需加工幾種截面類型的鋼板，而且只要根據(jù)柱子截面的大小以及層高相應(yīng)地調(diào)整鋼板的尺寸即可。這樣就可以實現(xiàn)在工廠中批量性生產(chǎn)，極大地提高了生產(chǎn)效率。
[0009](2)焊縫數(shù)量少，現(xiàn)場施焊工作量小，施工速度快，異形柱的整體性能好。與目前市場上常用的綴板式或綴條式連接的鋼管混凝土異形柱相比，焊縫數(shù)量大量減少，只需在鋼板連接處施焊即可，施焊難度也大為降低，與此同時由于大量施焊所帶來的殘余應(yīng)力和殘余變形的影響也減小很多，從而使異形柱的整體性能得到了很好的保證。
[0010](3)與墻體連接方便。螺栓的兩端不會伸出柱邊，而是在柱邊內(nèi)側(cè)，這樣就不會影響柱與墻體的連接，使得施工更加便捷。
【附圖說明】
[0011]圖la, lb, lc, Id為四種類型鋼板的平面示意圖，圖1a為外角鋼板5，圖1b為內(nèi)角鋼板6，圖1c為邊鋼板7，圖1d為邊槽鋼板8 ；
[0012]圖2為貫通長螺栓的構(gòu)造示意圖；
[0013]圖3a，3b, 3c, 3d分別為本發(fā)明采用的四種類型鋼板的三維示意圖；
[0014]圖4a，4b, 4c分別為本發(fā)明L形，T形以及十字形鋼管混凝土異形柱的三維示意圖；
[0015]圖5a，5b, 5c分別為本發(fā)明L形，T形以及十字形鋼管混凝土異形柱的剖面示意圖；
[0016]圖6a, 6b, 6c, 6d為本發(fā)明十字形鋼管混凝土異形柱的施工過程示意圖，圖6a為將工廠預(yù)制好的鋼板在現(xiàn)場安裝定位的示意圖，圖6b為將貫通長螺栓安裝在鋼板上并擰緊的示意圖，圖6c為施焊后的示意圖，圖6d為澆筑混凝土后的示意圖。
[0017]圖中:1、螺栓孔，2、焊縫，3、混凝土，4、貫通長螺栓；5、外角鋼板(包括拐角部分5-1、兩個端部5-2和兩個側(cè)面部分5-3)，6、內(nèi)角鋼板(包括拐角部分6-1，兩個端部6_2和兩個側(cè)面部分6-3)，7、邊鋼板(包括中部部分7-1、兩個端部7-2和兩個側(cè)面部分7-3) ;8、邊槽鋼板
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行說明。
[0019]本發(fā)明提供了一系列的裝配式鋼管混凝土異形柱形式，采用如圖1和圖3所示的4種不同截面類型的鋼板，通過其中任意幾種截面類型的鋼板的組合從而形成不同截面類型的鋼管混凝土異形柱。通過對接焊縫和圖2的貫通長螺栓將3種截面形式的4塊鋼板連接成截面形狀為L形的鋼管混凝土異形柱、或通過對接焊縫和螺栓將3種截面形式的6塊鋼板連接成截面形狀為T形的鋼管混凝土異形柱、或通過對接焊縫和螺栓將2種截面形式的8塊鋼板連接成截面形狀為十字形的鋼管混凝土異形柱，參見圖4和圖5，在鋼板連接完成后的槽內(nèi)澆注混凝土。下面分別對幾種形式的異形柱進行說明:
[0020]鋼管混凝土 L形異形柱，包括鋼板，貫通長螺栓，混凝土 ；所述的鋼板包括外角鋼板5、內(nèi)角鋼板6和2個邊槽鋼板8，外角鋼板5包括拐角部分5-1、兩個端部5-2和兩個側(cè)面部分5-3，內(nèi)角鋼板6包括拐角部分6-1，兩個端部6-2和兩個側(cè)面部分6-3 ;外角鋼板5兩個側(cè)面部分5-3和內(nèi)角鋼板6的兩個側(cè)面部分6-3尺寸一致，開設(shè)有相互對應(yīng)的螺栓孔；外角鋼板5和內(nèi)角鋼板6相對應(yīng)的端部通過與邊槽鋼板8焊接連接后形成L形異形柱，L形異形柱拐角處和兩個端部截面均為方形，內(nèi)角鋼板的兩個側(cè)面部分6-3和外角鋼板的兩個側(cè)面部分6-3通過貫通長螺栓固定連接，在L形異形柱內(nèi)澆注有混凝土。
[0021]鋼管混凝土 T形異形柱，該柱包括鋼板，貫通長螺栓，混凝土 ；所述的鋼板包括邊鋼板7、兩個內(nèi)角鋼板6和3個邊槽鋼板8，邊鋼板7包括中部部分7-1、兩個端部7-2和兩個側(cè)面部分7-3，內(nèi)角鋼板6包括拐角部分6-1，兩個端部6-2和兩個側(cè)面部分6-3 ;邊鋼板7的兩個側(cè)面部分7-3分別和兩個內(nèi)角鋼板6的一個側(cè)面部分6-3尺寸一致，并開設(shè)有相互對應(yīng)的螺栓孔；兩個內(nèi)角鋼板6的另一個側(cè)面部分6-3尺寸一致，并開設(shè)有相互對應(yīng)的螺栓孔，邊鋼板7和兩個內(nèi)角鋼板6尺寸相互配合，邊鋼板7和內(nèi)角鋼板6相對應(yīng)的端部通過與邊槽鋼板8焊接連接后形成T形異形柱，T形異形柱在中部和三個端部截面均為方形，邊鋼板7和內(nèi)角鋼板6之間及內(nèi)角鋼板6相互之間的相對應(yīng)的側(cè)面部分通過貫通長螺栓固定連接，在T形異形柱內(nèi)澆注有混凝土。
[0022]鋼管混凝土十字形異形柱，該柱包括鋼板，貫通長螺栓，混凝土 ；所述的鋼板包括4個內(nèi)角鋼板6和4個邊槽鋼板8，內(nèi)角鋼板6包括拐角部分6-1，兩個端部6-2和兩個側(cè)面部分6-3 ;4個內(nèi)角鋼板6和邊槽鋼板8尺寸相互配合，相鄰的內(nèi)角鋼板6的端部與邊槽鋼板8焊接連接并形成十字形異形柱，在十字形異形柱的中心和4個端部截面均為方形，相對應(yīng)的內(nèi)角鋼板6的側(cè)面部分尺寸一致，開設(shè)有螺栓孔，并通過貫通長螺栓固定連接，在十字形異形柱內(nèi)澆注有混凝土。
[0023]4種鋼板截面類型，其中有3種截面類型的鋼板在它兩條較長的邊上沿著鋼板的高度方向有兩個并排的一定間距的螺栓孔，鋼板在現(xiàn)場安裝定位時鋼板間應(yīng)該留有一定的間距，從而能夠保證混凝土沿著全截面貫通澆注，這樣就能使各鋼管之間的連接有足夠的抗扭剛度。
[0024]現(xiàn)以十字形鋼管混凝土異形柱為例，來說明現(xiàn)場施工過程。由于十字形截面的對稱性，所以只需兩種截面類型的鋼板即可，兩種截面類型的鋼板分別如圖1b和圖1d所示。首先，將工廠預(yù)制好的鋼板在現(xiàn)場安裝定位，如圖6a所示。待鋼板定位完成后，接下來將貫通長螺栓安裝在鋼板上，擰緊，保證鋼板之間的可靠連接，如圖6b所示。接著，焊接工人施焊，十字形鋼管混凝土異形柱共有8道焊縫，如圖6c所示。最后，澆筑混凝土，如圖6d所示?？梢园l(fā)現(xiàn)，整個安裝過程十分方便和快捷，極大地提高了施工的速度，節(jié)約了成本。
【主權(quán)項】
1.一種適用于工業(yè)化生產(chǎn)的鋼管混凝土異形柱，為十字形異形柱，該柱包括鋼板，貫通長螺栓和混凝土 ；其特征是，所述的鋼板包括四個內(nèi)角鋼板(6)和四個邊槽鋼板(8)，內(nèi)角鋼板(6)包括拐角部分￠-1)，兩個端部(6-2)和兩個側(cè)面部分￠-3);四個內(nèi)角鋼板(6)和邊槽鋼板(8)尺寸相互配合，相鄰的內(nèi)角鋼板￠)的端部與邊槽鋼板(8)焊接連接并形成十字形異形柱，十字形異形柱的中心和四個端部截面均為方形，相對應(yīng)的內(nèi)角鋼板(6)的側(cè)面部分尺寸一致，開設(shè)有螺栓孔，并通過貫通長螺栓固定連接，在十字形異形柱內(nèi)澆注有混凝土。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適用于工業(yè)化生產(chǎn)的鋼管混凝土異形柱，為十字形異形柱，該柱包括鋼板，貫通長螺栓和混凝土；所述的鋼板包括四個內(nèi)角鋼板(6)和四個邊槽鋼板(8)，內(nèi)角鋼板(6)包括拐角部分(6-1)，兩個端部(6-2)和兩個側(cè)面部分(6-3)；四個內(nèi)角鋼板(6)和邊槽鋼板(8)尺寸相互配合，相鄰的內(nèi)角鋼板(6)的端部與邊槽鋼板(8)焊接連接并形成十字形異形柱，十字形異形柱的中心和四個端部截面均為方形，相對應(yīng)的內(nèi)角鋼板(6)的側(cè)面部分尺寸一致，開設(shè)有螺栓孔，并通過貫通長螺栓固定連接，在十字形異形柱內(nèi)澆注有混凝土。本發(fā)明適用于工業(yè)化批量生產(chǎn)，施工現(xiàn)場能夠快速拼接。
【IPC分類】E04C3-36
【公開號】CN104847053
【申請?zhí)枴緾N201510233808
【發(fā)明人】周婷, 胥民揚, 陳志華, 劉紅波
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月7日