專利名稱：一種增強(qiáng)型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝土柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶永久型模板構(gòu)件的混凝土制作的用于承重的長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu) 的建筑構(gòu)件，尤其是涉及方鋼管(矩形鋼管)混凝土柱。
技術(shù)背景方A巨形鋼管混凝土柱既有鋼結(jié)構(gòu)柱的延伸性好、抗彎強(qiáng)度大、抗震性能優(yōu)良 等特性，又克服了圓鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、施工及使用上的不便，已成為鋼 結(jié)構(gòu)建筑的一個(gè)主要發(fā)展方向。常規(guī)的方今巨形鋼管混凝土柱是在方應(yīng)形鋼管內(nèi) 注入混凝土構(gòu)成的。由柱子在建筑結(jié)構(gòu)中主要承載軸向力，當(dāng)方鋼管混凝土柱 達(dá)到極限強(qiáng)度時(shí)，角部鋼管發(fā)生塑性變形，邊中鋼管與混凝土產(chǎn)生剝離或者鋼 管邊的中間管壁發(fā)生局部失穩(wěn)。業(yè)內(nèi)技術(shù)人員實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致所述技術(shù)問 題的原因主要是鋼管對(duì)核心混凝土所產(chǎn)生約束力不足。為了提高鋼管對(duì)核心混凝土的約束力，各種約束方案相繼出現(xiàn)。國(guó)知局2000 年7月12日授權(quán)公告了 "一種新型鋼管混凝土"(公告號(hào)為CN2387178Y)的 實(shí)用新型專利。該專利方案是在矩形鋼管內(nèi)橫穿約束拉桿構(gòu)成的，主要是利用 約束拉桿對(duì)管壁向外擴(kuò)張的限制，達(dá)到增強(qiáng)鋼管對(duì)核心混凝土約束力的作用。 但是，由于約束拉桿與管壁只是點(diǎn)連接，只能起到局部的點(diǎn)約束作用，整體約 束作用提高有限，約束點(diǎn)以外的管壁仍然會(huì)產(chǎn)生屈曲變形。另外，在現(xiàn)有技術(shù)中也有在方殺巨形鋼管混凝土柱的層高中間設(shè)有加勁橫肋的 報(bào)導(dǎo)。所述的加勁橫肋類似于梁柱節(jié)點(diǎn)處的內(nèi)隔板，其中部設(shè)有混凝土灌注孔 (分段施工的不設(shè)混凝土灌注孔)，四周與管壁焊接成一體。由于所述的加勁橫 肋較薄，其本身對(duì)核心混凝土無約束，與約束拉桿類似，只能局部限制管壁向
外擴(kuò)張，因此其約束力有限，約束點(diǎn)(實(shí)際上是一條線)以外的管壁仍然會(huì)產(chǎn)生屈曲變形是可以預(yù)見的。發(fā)明內(nèi)容鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在上述不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是進(jìn)一步增強(qiáng)加勁橫 肋方應(yīng)形鋼管混凝土柱的軸向承載能力。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)解決方案是一種增強(qiáng)型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝土柱，該混凝土柱位于層高中間的 方凍形鋼管內(nèi)設(shè)有若干個(gè)加勁橫肋，每個(gè)加勁橫肋的中心設(shè)有混凝土灌注孔， 其特征在于每個(gè)加勁橫肋上所設(shè)的混凝土灌注孔四周設(shè)有與管壁平行的立板構(gòu) 成一增強(qiáng)型加勁橫肋，其中所述的立板與管壁之間形成一環(huán)形槽，該環(huán)形槽內(nèi) 的混凝土與整個(gè)方4巨形鋼管內(nèi)的混凝土溶為一體。本發(fā)明所述的環(huán)形槽內(nèi)設(shè)有連接板,該連接板與增強(qiáng)型加勁橫肋和方A巨形鋼 管的管壁連成一體，以增大管壁的抗屈曲變形能力。所述的連接板可由立板向 管壁延伸形成一井字形結(jié)構(gòu)；所述的連接板也可由相對(duì)的兩立板向管壁延伸形成一梯形(1=1 )結(jié)構(gòu)。 本發(fā)明所述的增強(qiáng)型加勁橫肋的單邊水平寬度小于或等于方凍形鋼管邊長(zhǎng)的l/4;所述的增強(qiáng)型加勁橫肋的厚度宜小于或等于自身的單邊水平寬度；所述 的增強(qiáng)型加勁橫肋的間距宜小于或等于鋼管的邊長(zhǎng)。由于本發(fā)明所述的技術(shù)方案在立板與管壁之間形成一環(huán)形槽，槽內(nèi)的混凝土 與整個(gè)方A巨形鋼管內(nèi)的混凝土溶為一體。在管壁的包裹作用下，環(huán)形槽內(nèi)的混 凝土與增強(qiáng)型加勁橫肋二者一體聯(lián)合起到對(duì)核心混凝土約束作用。本發(fā)明在環(huán) 形槽內(nèi)設(shè)有連接板的進(jìn)一步改進(jìn)方案，使增強(qiáng)型加勁橫肋和管壁形成一體，顯 著增大了管壁的抗屈曲變形能力和所在橫截面的慣性矩。


圖1和圖2為本發(fā)明的一種基本結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖1為主視圖(縱向剖視)， 圖2為圖1的A—A剖視圖；圖3為圖1和圖2所示實(shí)施例灌注混凝土后的結(jié)構(gòu)示意圖(縱向剖視)； 圖4為一種增設(shè)有固定板的改進(jìn)方案的結(jié)構(gòu)示意圖(縱向剖視)；圖5為一種在立板向管壁延伸有連接板形成井字形結(jié)構(gòu)的改進(jìn)方案的結(jié)構(gòu) 示意圖(橫向剖視)；圖6為一種在立板向管壁延伸有連接板形成梯形(H形)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)方案 的結(jié)構(gòu)示意圖(橫向剖視)。
具體實(shí)施方式
由圖1所示的縱向剖視圖可知，本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)是在建筑層間的方形鋼管 1內(nèi)設(shè)置若干個(gè)加勁橫肋2，每個(gè)加勁橫肋2的中心開設(shè)有混凝土灌注孔3，該 混凝土灌注孔3的四周設(shè)有與鋼管1的管壁平行的立板4，該立板4與加勁橫肋 2連成一體構(gòu)成本發(fā)明所述增強(qiáng)型加勁橫肋；由圖2可見，所述的立板4與鋼管 1的管壁之間形成一口字形的環(huán)形槽5，該環(huán)形槽5內(nèi)的混凝土6'與整個(gè)鋼管 1內(nèi)的混凝土 6溶為一體(見圖3)。在鋼管1的管壁的包裹作用下，所述的增 強(qiáng)型加勁橫肋與環(huán)形槽5內(nèi)的混凝土6' 二者一體聯(lián)合起到對(duì)核心混凝土約束作 用。為了使公眾更好地掌握實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)手段，以下結(jié)合圖1和圖2詳細(xì) 介紹一具體實(shí)施例的參數(shù)選擇。圖1和圖2所示實(shí)施例為一種方形鋼管混凝土 柱，其中鋼管1為邊長(zhǎng)B:1000mm的方形鋼管，壁厚t = 50mm;構(gòu)成增強(qiáng)型加勁 橫肋的加勁橫肋2和立板4的厚度t2不大于方鋼管管壁厚度，取t2 = t = 50mm; 所述的增強(qiáng)型加勁橫肋的單邊水平寬度小于或等于方形鋼管邊長(zhǎng)的1/4，取 Bl二200;所述的增強(qiáng)型加勁橫肋的厚度宜小于或等于自身的單邊水平寬度，取h =180mm。所述的增強(qiáng)型加勁橫肋的間距宜小于或等于鋼管1的邊長(zhǎng)B，取d = 800ram。由圖4可見，所述的加勁橫肋2與方形鋼管1連接的四邊還可設(shè)有固定板7, 并先由螺栓8穿設(shè)固定在鋼管1的管壁上，再與管壁焊接成一體。這樣一方面 可在焊接前預(yù)固定，便于施工，另一方面相當(dāng)于加厚了管壁，進(jìn)一步提高了管 壁的抗屈曲變形能力。圖2所示的方案可進(jìn)一步改進(jìn)為圖5所示，其中立板4由兩頭分別向鋼管1 的管壁延伸一連接板9，形成井字形，其端頭與管壁焊接在一起，使所述的增強(qiáng) 型加勁橫肋和鋼管1的管壁二者形成一體，以增大管壁的抗屈曲變形能力和所 在橫截面的慣性矩。當(dāng)所用的鋼管1為矩形截面時(shí)，圖2所示的方案可進(jìn)一步改進(jìn)為圖6所示， 其中與矩形鋼管1長(zhǎng)邊平行立板4由兩頭分別向管壁延伸一連接板9，構(gòu)成梯形 (H形)，其端頭與管壁焊接在一起，使所述的增強(qiáng)型加勁橫肋和矩形鋼管1 的管壁二者形成一體，以增大短邊管壁的抗屈曲變形能力和所在橫截面的慣性 矩。
權(quán)利要求
1、一種增強(qiáng)型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝土柱，該混凝土柱位于層高中間的方/矩形鋼管(1)內(nèi)設(shè)有若干個(gè)加勁橫肋(2)，每個(gè)加勁橫肋(2)的中心設(shè)有混凝土灌注孔(3)，其特征在于每個(gè)加勁橫肋(2)上所設(shè)的混凝土灌注孔(3)四周設(shè)有與管壁平行的立板(4)構(gòu)成一增強(qiáng)型加勁橫肋(2、4)，其中所述的立板(4)與管壁之間形成一環(huán)形槽(5)，該環(huán)形槽(5)內(nèi)的混凝土(6′)與整個(gè)方/矩形鋼管(1)內(nèi)的混凝土(6)溶為一體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝土柱，其 特征在于所述的環(huán)形槽內(nèi)(5)設(shè)有連接板(9)，該連接板(9)與增強(qiáng)型加勁 橫肋(2、 4)和方鹿形鋼管(1)的管壁連成一體。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種增強(qiáng)型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝土柱，其 特征在于所述的連接板(9)由立板(4)向管壁延伸形成一井字形結(jié)構(gòu)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種增強(qiáng)型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝土柱，其 特征在于所述的連接板(9)由相對(duì)的兩立板(4)向管壁延伸形成一梯形結(jié)構(gòu)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 4之一所述的一種增強(qiáng)型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝 土柱，其特征在于所述的增強(qiáng)型加勁橫肋(2、 4)的單邊水平寬度小于或等于 方/矩形鋼管(1)邊長(zhǎng)的1/4。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1 4之一所述的一種增強(qiáng)型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝 土柱，其特征在于所述的增強(qiáng)型加勁橫肋(2、 4)的厚度小于或等于自身的單 邊水平寬度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1 4之一所述的一種增強(qiáng)型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝 土柱，其特征在于所述的增強(qiáng)型加勁橫肋(2、 4)的間距小于或等于鋼管的邊 長(zhǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種增強(qiáng)型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝土柱，該混凝土柱位于層高中間的方/矩形鋼管(1)內(nèi)設(shè)有若干個(gè)加勁橫肋(2)，每個(gè)加勁橫肋(2)的中心設(shè)有混凝土灌注孔(3)，其特征在于每個(gè)加勁橫肋(2)上所設(shè)的混凝土灌注孔(3)四周設(shè)有與管壁平行的立板(4)構(gòu)成一增強(qiáng)型加勁橫肋(2、4)，其中所述的立板(4)與管壁之間形成一環(huán)形槽(5)，該環(huán)形槽(5)內(nèi)的混凝土(6′)與整個(gè)方/矩形鋼管(1)內(nèi)的混凝土(6)溶為一體。本發(fā)明中的增強(qiáng)型加勁橫肋和環(huán)形槽內(nèi)的混凝土聯(lián)合作用，不僅起到了對(duì)核心混凝土約束作用，還增大了所在橫截面的慣性矩，從而顯著提高了整個(gè)鋼管混凝土柱的軸向承載能力。
文檔編號(hào)E04C3/34GK101105066SQ20071002958
公開日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2007年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月2日
發(fā)明者麗 徐, 李玉樓, 黃襄云 申請(qǐng)人:廣州大學(xué)