異形截面鋼管煤矸石混凝土芯柱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種混凝土構(gòu)件，特別是涉及一種用于土木工程中的異形鋼管煤矸石混凝土芯柱。該柱由鋼管、鋼筋和煤矸石混凝土構(gòu)成。異形截面柱的截面形式為T、L、十字形，其特征在于：由鋼管、鋼筋和煤矸石混凝土組成，其混凝土中含有充當骨料的煤矸石碎塊；所述的煤矸石混凝土包括在5mm～30mm的煤矸石碎塊，作為煤矸石混凝土中的粗骨料。按照每立方米煤矸石混凝土體積，粗骨料煤矸石重量200kg～1400kg，水泥400kg～600kg，水150kg～300kg，細砂150kg～1500kg的比例進行充分攪拌。本發(fā)明是高層建筑物中建筑物框架結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件，具有承載力高，剛度大、重量輕，塑性、韌性好，抗沖擊和抗疲勞性能好，抗震性能佳等特點。
【專利說明】異形截面鋼管煤矸石混凝土芯柱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混凝土構(gòu)件，特別是涉及一種用于土木工程中的異形截面鋼管煤矸石混凝土芯柱，是一種新型的鋼管混凝土組合柱。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，作為框架結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件的框架柱一般為普通的鋼筋混凝土柱。但由于無法解決由于框架柱的截面尺寸往往大于墻體的厚度，在使用時，室內(nèi)會出現(xiàn)柱子部分突出墻體的現(xiàn)象，從而影響了室內(nèi)的空間和使用。
[0003]為了解決這一問題，出現(xiàn)了鋼筋混凝土異形柱的結(jié)構(gòu)形式。對于鋼筋混凝土異型柱結(jié)構(gòu)，主要有T、L、十字形，國內(nèi)外的學者進行了廣泛、深入的研究。其理論基本形成，天津、沈陽、廣東、山西等省市已經(jīng)完成的地方規(guī)程的編寫，并指導于工程實踐，建筑面積達數(shù)以千萬平方米。
[0004]但是，在研究中也發(fā)現(xiàn):鋼筋混凝土異形柱的延性比普通矩形柱的差。異形柱由于多肢的存在，其剪力中心與截面形心往往不重合，在受力狀態(tài)下，各肢產(chǎn)生翹曲正應(yīng)力和剪應(yīng)力。由于剪應(yīng)力，使柱肢混凝土先于普通矩形柱出現(xiàn)裂縫，即產(chǎn)生腹剪裂縫，導致異形柱脆性明顯，使異形柱的變形能力比普通矩形柱降低。
[0005]為了解決這個問題，許多專家曾提出過許多建議和方案。如本人曾申請過專利:鋼管混凝土異形柱、異形碳纖維增強塑料鋼管混凝土芯柱、一種鋼骨-鋼管混凝土芯柱及其制作方法等。
[0006]這些技術(shù)雖然能在一定程度上解決這個問題，但是還不很完善，尤其是混凝土的用料，不利于環(huán)保和節(jié)能。
[0007]多年來，在煤礦生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生了很多煤矸石。煤矸石綜合利用是資源綜合利用的重要方面，是我國能源結(jié)構(gòu)的必然選擇，也是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要措施之一。“十二五”期間《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年計劃的建議》指出:堅持把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式的重要著力點。深入貫徹節(jié)約資源和保護環(huán)境基本國策，節(jié)約能源，降低溫室氣體排放強度，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，推廣低碳技術(shù)，積極應(yīng)對氣候變化。
[0008]而煤矸石的綜合利用的主要方面就是生產(chǎn)建筑材料，包括生產(chǎn)輕骨料、建筑制品等。目前，關(guān)于鋼-煤矸石混凝土這種綠色組合結(jié)構(gòu)的研究，方興未艾。但涉及本發(fā)明的研究尚屬空白。
[0009]因此，課題組設(shè)想，將煤矸石作為混凝土的骨料，用于建筑中，并形成異形截面鋼管煤矸石混凝土芯柱，不失為一個好辦法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供一種異形截面鋼管煤矸石混凝土芯柱，充分利用廢棄煤矸石，做到廢物利用，節(jié)約能源、綠色環(huán)保通。[0011]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:異形截面鋼管煤矸石混凝土芯柱由圓鋼管、鋼筋和煤矸石混凝土組成，并通過煤矸石混凝土而組成一個整體，混凝土芯柱的截面形式為T、L、十字形，其特征在于:異形截面鋼管煤矸石混凝土芯柱的鋼管內(nèi)填充煤矸石混凝土或混凝土，而且鋼管外側(cè)填充煤矸石混凝土，混凝土中含有充當骨料的煤矸石碎塊。
[0012]混凝土中充當骨料的煤矸石碎塊，粒徑在5_?30_的煤矸石碎塊作為煤矸石混凝土中的粗骨料。按照每立方米煤矸石混凝土體積，粗骨料煤矸石重量200kg?1400kg，水泥400 kg?600 kg,水150 kg?300 kg,細砂150kg?1500kg的比例進行充分攪拌。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點與效果是:
1.充分利用廢棄的煤矸石，做到廢物利用，節(jié)約能源、綠色環(huán)保；
2.鋼管位于縱橫方向混凝土交叉部位的內(nèi)部，可以耐火、耐腐蝕；
3.可以先澆注鋼管內(nèi)部的混凝土，后澆注鋼管外測的混凝土，從而形成疊合柱；
4.由于鋼管的存在改善了柱的延性，提高了柱的承載力，利于地震區(qū)抗震設(shè)計。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是截面為“十”字形結(jié)構(gòu)的異形截面鋼管煤矸石混凝土芯柱示意圖。
[0015]圖2是截面為“L”字形結(jié)構(gòu)的異形截面鋼管煤矸石混凝土芯柱示意圖。
[0016]圖3是截面為“T”字形結(jié)構(gòu)的異形截面鋼管煤矸石混凝土芯柱示意圖。
[0017]由圓鋼管、鋼筋和煤矸石混凝土組成，其中煤矸石混凝土位于鋼管內(nèi)，鋼管位于縱橫方向的鋼筋煤矸石混凝土內(nèi)。圖中I為鋼管，2為鋼筋玻璃混凝土，3為混凝土。
【具體實施方式】
[0018]異形截面鋼管煤矸石混凝土芯柱由圓鋼管、鋼筋和煤矸石混凝土組成，并通過煤矸石混凝土而組成一個整體，混凝土芯柱的截面形式為T、L、十字形，其特征在于:異形截面鋼管煤矸石混凝土芯柱的鋼管內(nèi)填充煤矸石混凝土或混凝土，而且鋼管外側(cè)填充煤矸石混凝土，混凝土中含有充當骨料的煤矸石碎塊。
[0019]混凝土中充當骨料的煤砰石碎塊，粒徑在5_?30_的煤砰石碎塊作為煤砰石混凝土中的粗骨料。按照每立方米煤矸石混凝土體積，粗骨料煤矸石重量200kg?1400kg，水泥400 kg?600 kg,水150 kg?300 kg,細砂150kg?1500kg的比例進行充分攪拌。
[0020]1.按照標準將鋼管立起，并保持垂直或一定角度；
2.綁扎鋼筋骨架；
3.在鋼筋外側(cè)支模版；
4.制作粒徑在5_?30_的煤砰石碎塊,作為煤砰石混凝土中的粗骨料；
5.按照每立方米煤矸石混凝土體積，粗骨料煤矸石重量200kg?1400kg，水泥400kg?600 kg,水150 kg?300 kg,細砂150kg?1500kg的比例進行充分攪拌；
6.澆注煤矸石混凝土。
【權(quán)利要求】
1.異形截面鋼管煤矸石混凝土芯柱，異形截面柱的截面形式為T、L、十字形，其特征在于:由鋼管、鋼筋和煤矸石混凝土組成，其混凝土中含有充當骨料的煤矸石碎塊。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的異形截面鋼管煤矸石混凝土芯柱，其特征在于:所述的煤矸石混凝土包括在5_?30_的煤矸石碎塊，作為煤矸石混凝土中的粗骨料。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的異形截面鋼管煤矸石混凝土芯柱，其特征在于:按照每立方米煤石干石混凝土體積，粗骨料煤砰石重量200kg?1400kg,水泥400 kg?600 kg,水150 kg?300 kg，細砂150kg?1500kg的比例進行充分攪拌。
4.根據(jù)權(quán)利I所述的異形截面鋼管煤矸石混凝土芯柱，其特征在于:異形截面鋼管煤矸石混凝土芯柱的鋼管內(nèi)填充煤矸石混凝土或混凝土，而且鋼管外側(cè)填充煤矸石混凝土。
【文檔編號】E04C3/34GK103541507SQ201310434611
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】徐誠皓, 徐亞豐 申請人:沈陽建筑大學