內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于建筑工程【技術領域】的建筑結構構件，具體涉及一種內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱，它包括方鋼管、螺旋箍筋、縱向鋼筋和核心混凝土，在螺旋箍筋內壁設置縱向鋼筋組成螺旋鋼筋籠，將螺旋鋼筋籠置于方鋼管中心，將核心混凝土填滿方鋼管內部空間，形成內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱。本發(fā)明具有承載力高、延性性能好、抗震性能優(yōu)越，構造簡單、施工簡便、經(jīng)濟性好的優(yōu)點。
【專利說明】內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑工程【技術領域】的建筑結構構件，具體涉及一種內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱。
【背景技術】
[0002]鋼管混凝土結構是鋼-混凝土組合結構中的一種形式，是將混凝土填入鋼管內而制成，能有效的發(fā)揮鋼材和混凝土兩種材料各自的優(yōu)點，同時克服了鋼管結構容易發(fā)生局部屈曲的缺點，具有承載力高、抗震性能好、經(jīng)濟效益顯著以及施工快捷等優(yōu)點。鋼管混凝土柱在受力過程中，鋼管壁對核心混凝土形成剛性約束作用，鋼管和混凝土均處于三向應力狀態(tài)，混凝土抗壓強度和塑性性能均得到了很大的提高，防止了鋼管內核心混凝土的脆性破壞。近年來，隨著理論研究的深入和新施工工藝的產(chǎn)生，鋼管混凝土結構作為新型建筑組合結構顯示出其廣闊的發(fā)展前景。
[0003]在實際工程中，鋼管混凝土結構根據(jù)截面形式的不同可分為方鋼管混凝土結構、圓鋼管混凝土結構和多邊形鋼管混凝土結構等，其中方鋼管混凝土柱和圓鋼管混凝土柱應用較為廣泛。圓鋼管混凝土柱對核心混凝土各向約束作用比較均勻，約束效果比方鋼管混凝土柱好，但是圓鋼管混凝土柱在節(jié)點連接構造上存在缺點，且與梁連接時必須借助于柱上的牛腿和加強板。方鋼管混凝土柱與圓鋼管混凝土柱相比具有截面抗彎剛度大、節(jié)點構造簡單、易于裝修等特點，受到人們喜愛，其工程應用也日益增多。但由于方鋼管截面由四個直邊組成，同一截面處鋼管對核心混凝土的約束作用不均勻，約束作用主要集中在四個角部，直邊中部約束很薄弱，因此，方鋼管混凝土的承載力、延性比同等截面尺寸的圓鋼管混凝土低，且管壁易發(fā)生局部屈曲，在限制方鋼管的寬厚比下，要使鋼管壁較厚則增加了用鋼量，增大了焊接難度。目前，主要是通過設置鋼筋加勁肋或鋼板加勁肋或采用約束拉桿的方法，來防止鋼板發(fā)生局部屈曲和提高鋼管對核心混凝土的約束作用，但所采用的方法存在用鋼量大、施工復雜、造價高等缺點，不符合工程實際的要求。因此，有必要提出一種合理的方鋼管混凝土柱，使方鋼混凝土柱不僅具備圓鋼管混凝土柱約束性能好的特點，而且可充分發(fā)揮方鋼管混凝土柱連接構造簡便的優(yōu)勢，同時又能夠保證結構的經(jīng)濟合理。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種承載力高、延性性能好、抗震性能優(yōu)越，構造簡單、施工簡便、經(jīng)濟性好的內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱。
[0005]本發(fā)明以如下技術方案解決上述技術問題:
[0006]內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱，包括方鋼管、螺旋箍筋、縱向鋼筋和核心混凝土，在螺旋箍筋內壁設置縱向鋼筋組成螺旋鋼筋籠，將螺旋鋼筋籠置于方鋼管中心，螺旋鋼筋籠的中心軸與方鋼管中心軸重合，將核心混凝土填滿方鋼管內部空間，形成內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱。
[0007]所述縱向鋼筋綁扎或焊接在螺旋箍筋內壁，縱向鋼筋的數(shù)量不少于4根。[0008]所述方鋼管內壁表面到螺旋箍筋外表面的最小距離為30_50mm。
[0009]所述螺旋箍筋采用直徑為6?12mm的HPB300或HRB335鋼筋冷彎加工而成，縱向鋼筋采用直徑為10?16mm的HRB335或HRB400鋼筋。
[0010]所述方鋼管采用Q235鋼材、Q345鋼材、Q390鋼材或Q420鋼材制成。
[0011]所述核心混凝土采用普通混凝土或高性能混凝土。
[0012]本發(fā)明提供的內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱具有以下顯著優(yōu)點:
[0013]1、內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱具有承載力高、延性性能好、節(jié)省模板、施工速度快等優(yōu)點。
[0014]2、內置螺旋箍筋對核心混凝土的約束、方鋼管對核心混凝土的約束、方鋼管和螺旋箍筋之間的混凝土對螺旋箍筋的約束，三者協(xié)同作用，增強了方鋼管混凝土柱的延性和承載力，并有效改善其抗震性能。
[0015]3、顯著改善了普通方鋼管混凝土柱鋼管對核心混凝土約束效果差且不均勻的特點，有效地防止方鋼管直邊鋼板發(fā)生局部屈曲，充分發(fā)揮了鋼管和核心混凝土兩種材料的作用，提高了鋼管混凝土柱強度和延性。
[0016]4、與圓鋼管混凝土柱相比具有節(jié)點連接簡單、抵抗彎曲變形能力強、易于裝修等特點，同時具備了圓鋼管混凝土柱約束性能好的特點，可充分發(fā)揮方鋼管混凝土柱連接簡便的優(yōu)勢。
[0017]5、克服了增厚鋼板或帶鋼板加勁肋或鋼筋加勁肋或約束拉桿方鋼管混凝土柱用鋼量大、構造復雜、造價聞等缺點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是螺旋鋼筋籠結構示意圖。
[0019]圖2是內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱結構示意圖。
[0020]圖3是圖2的截面示意圖。
[0021]圖中:1_方鋼管，2-螺旋箍筋，3-縱向鋼筋，4-核心混凝土。
【具體實施方式】
[0022]為了更清楚說明本發(fā)明的技術方案，下面結合圖1、圖2、圖3，對本發(fā)明進行詳細的描述。
[0023]【具體實施方式】:本實施方式的內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱由方鋼管1、螺旋箍筋2、縱向鋼筋3和核心混凝土 4組成，在螺旋箍筋2內壁設置縱向鋼筋3組成螺旋鋼筋籠，將螺旋鋼筋籠置于方鋼管I中心，螺旋鋼筋籠的中心軸與方鋼管I中心軸重合，將核心混凝土4填滿方鋼管I內部空間，形成內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱。
[0024]本實施方式所述的螺旋鋼筋2和縱向鋼筋3與方鋼管I的高度相等，縱向鋼筋3綁扎或焊接在螺旋箍筋2內壁，方鋼管I內壁表面到螺旋箍筋2外表面的最小距離為30 -50mm。方鋼管I可采用Q235鋼材、Q345鋼材、Q390鋼材、Q420鋼材制成，根據(jù)方鋼管I的壁厚、截面尺寸等參數(shù)確定螺旋箍筋2的直徑和間距以及縱向鋼筋3的直徑和數(shù)量，縱向鋼筋3的數(shù)量不少于4根，螺旋箍筋2由直徑為6?12mm的HPB300或HRB335鋼筋冷彎加工而成，縱向鋼筋3采用直徑為10?16mm的HRB335或HRB400鋼筋；核心混凝土 4采用普通混凝土或高性能混凝土。
[0025]內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱，內置螺旋箍筋對核心混凝土的約束、方鋼管對核心混凝土的約束、方鋼管和螺旋箍筋之間的混凝土對螺旋箍筋的約束，三者協(xié)同作用，可有效地抑制鋼板發(fā)生局部屈曲，提高方鋼管混凝土柱的承載力和延性，充分發(fā)揮了材料的性能，使內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱具有承載力高、延性性能好、抗震性能優(yōu)越、施工簡便、經(jīng)濟性好的特點。
【權利要求】
1.內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱，包括方鋼管、螺旋箍筋、縱向鋼筋和核心混凝土，其特征在于:在螺旋箍筋內壁設置縱向鋼筋組成螺旋鋼筋籠，螺旋鋼筋籠置于方鋼管中心，核心混凝土填滿方鋼管內部空間。
2.根據(jù)權利要求1所述的內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱，其特征在于:所述縱向鋼筋綁扎或焊接在螺旋箍筋內壁，縱向鋼筋的數(shù)量不少于4根。
3.根據(jù)權利要求1所述的內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱，其特征在于:所述方鋼管內壁表面到螺旋箍筋外表面的最小距離為30-50mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱，其特征在于:所述螺旋箍筋采用直徑為6?12mm的HPB300或HRB335鋼筋冷彎加工而成，縱向鋼筋采用直徑為10?16mm 的 HRB335 或 HRB400 鋼筋。
5.根據(jù)權利要求1所述的內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱，其特征在于:所述方鋼管采用Q235鋼材、Q345鋼材、Q390鋼材或Q420鋼材制成。
6.根據(jù)權利要求1所述的內置螺旋箍筋方鋼管混凝土柱，其特征在于:所述核心混凝土采用普通混凝土或高性能混凝土。
【文檔編號】E04C3/34GK103615071SQ201310605884
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權日:2013年11月25日
【發(fā)明者】陳宗平, 陳宇良, 李軍濤, 許安邦, 余興國, 陳德釗, 陳德萊 申請人:廣西大學