一種預(yù)制中空型鋼混凝土柱及其拼接結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種預(yù)制中空型鋼混凝土柱，包括中心鋼管、混凝土、若干個(gè)縱向鋼筋及綁扎在縱向鋼筋上的箍筋；所述中心鋼管、縱向鋼筋及箍筋均包裹于混凝土內(nèi)，中心鋼管的兩端及縱向鋼筋的兩端均伸出到混凝土的上下兩端面外，中心鋼管伸出混凝土端面的長(zhǎng)度大于縱向鋼筋伸出混凝土端面的長(zhǎng)度；所述中心鋼管上端的側(cè)面設(shè)有若干個(gè)吊裝孔，混凝土側(cè)面的上下兩端均設(shè)有穿透中心鋼管及混凝土的安裝螺栓孔，本實(shí)用新型還提供了一種預(yù)制中空型鋼混凝土柱的拼接結(jié)構(gòu)。通過(guò)本實(shí)用新型可以有效的提高施工速度及資源的利用率。
【專利說(shuō)明】一種預(yù)制中空型鋼混凝土柱及其拼接結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及建筑工程領(lǐng)域，具體涉及一種預(yù)制中空型鋼混凝土柱及其拼接結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]型鋼混凝土作為一種復(fù)合材料在工程中應(yīng)用十分廣泛，它巧妙的發(fā)揮了組成材料各自的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果?？蒲泄ぷ髡吆凸こ處焸儗?duì)型鋼混凝土材料進(jìn)行了大量的研究與實(shí)踐，目前型鋼混凝土結(jié)構(gòu)理論的基本框架已經(jīng)形成，出版了一系列的專著，是型鋼混凝土結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用的最重要的基石。與此同時(shí)產(chǎn)生了與型鋼混凝土柱有關(guān)的一批專利，劉治國(guó)等申請(qǐng)了名為《勁性混凝土柱與鋼筋混凝土框架梁混合結(jié)構(gòu)》實(shí)用新型專利(申請(qǐng)?zhí)?01020232784.8)，陳宜言等申請(qǐng)了名為《一種復(fù)合截面鋼管混凝土組合柱》實(shí)用新型專利(申請(qǐng)?zhí)?01220230417.3)，劉永健等申請(qǐng)了名為《基于加勁肋外置與混凝土外包的空心鋼管柱形結(jié)構(gòu)》實(shí)用新型專利(申請(qǐng)?zhí)?01220047141.5)，此外尚有若干相關(guān)專利申請(qǐng)文獻(xiàn)未一一羅列。上述所有的型鋼混凝土結(jié)構(gòu)都要求在施工現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土，而且絕大部分柱是實(shí)心的，這樣可以獲得更高的承載力，同時(shí)增加了型鋼混凝土柱的自重。眾所周知，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)而產(chǎn)生的，但混凝土現(xiàn)澆生產(chǎn)方式使這種結(jié)構(gòu)在施工速度與資源消耗方面并不比混凝土結(jié)構(gòu)有優(yōu)勢(shì)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種預(yù)制中空型鋼混凝土柱及其拼接結(jié)構(gòu)，該混凝土柱及其拼接結(jié)構(gòu)可以有效的提高施工速度及資源的利用率。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所述的預(yù)制中空型鋼混凝土柱包括中心鋼管、混凝土、若干個(gè)縱向鋼筋及綁扎在縱向鋼筋上的箍筋；
[0005]所述中心鋼管、縱向鋼筋及箍筋均包裹于混凝土內(nèi)，中心鋼管的兩端及縱向鋼筋的兩端均伸出到混凝土的上下兩端面外，中心鋼管伸出混凝土端面的長(zhǎng)度大于縱向鋼筋伸出混凝土端面的長(zhǎng)度；
[0006]所述中心鋼管上端的側(cè)面設(shè)有若干個(gè)吊裝孔，混凝土側(cè)面的上下兩端均設(shè)有穿透中心鋼管及混凝土的安裝螺栓孔。
[0007]所述混凝土內(nèi)設(shè)有排氣孔，排氣孔的一個(gè)開(kāi)口設(shè)于混凝土的側(cè)面，另一個(gè)開(kāi)口設(shè)于混凝土的下端面上。
[0008]所述中心鋼管的外表面連接有若干個(gè)抗剪切連接件，抗剪切連接件包裹于混凝土內(nèi)。
[0009]所述縱向鋼筋均勻的設(shè)置于中心鋼管的周圍；
[0010]所述箍筋均勻的綁扎在縱向鋼筋上。
[0011]所述中心鋼管的橫截面為正方形；
[0012]所述縱向鋼筋的數(shù)量為12個(gè)；[0013]所述混凝土為方管型結(jié)構(gòu)。
[0014]相應(yīng)的，本實(shí)用新型還提供了一種預(yù)制中空型鋼混凝土柱的拼接結(jié)構(gòu)，包括至少兩個(gè)相互拼接的預(yù)制中空型鋼混凝土柱、鋼筋、連接套管、臨時(shí)連接器及用于封閉相鄰兩個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱的拼接區(qū)域的模板；
[0015]所述臨時(shí)連接器由上端部、下端部及長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)的直桿組成，上端部及下端部均設(shè)有孔，下端部上的孔與第一個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱上端的安裝螺栓孔相連接，上端部上的孔與第二個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱下端的安裝螺栓孔相連接；
[0016]所述鋼筋的兩端通過(guò)兩個(gè)連接套管分別與第二個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱中縱向鋼筋的下端及第一個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱中縱向鋼筋的上端相連接。
[0017]所述模板上設(shè)有用于灌入微膨脹混凝土的注混凝土 口。
[0018]所述連接套管的管壁上均勻設(shè)有三個(gè)或四個(gè)槽口。
[0019]所述直桿上設(shè)有用于調(diào)節(jié)直桿長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)螺母。
[0020]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0021]本實(shí)用新型采用工廠預(yù)制中空型鋼混凝土柱、現(xiàn)場(chǎng)拼接的生產(chǎn)方式，預(yù)制中空型鋼混凝土柱時(shí)可以在工廠內(nèi)生產(chǎn)，有效的節(jié)約了澆筑鋼混凝土柱的時(shí)間，大規(guī)模的工廠生產(chǎn)便于材料的統(tǒng)籌利用與控制質(zhì)量，與施工現(xiàn)場(chǎng)相比，工廠內(nèi)的生產(chǎn)環(huán)境與勞動(dòng)保護(hù)設(shè)施較好，能有效的降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，更好的保護(hù)工人的安全與健康。此外，我國(guó)北方寒冷地區(qū)冬季受氣溫影響需停止混凝土澆筑，如果采用預(yù)制中空型鋼混凝土柱，由于拼接區(qū)較小，易于實(shí)現(xiàn)加熱保溫，冬期可以正常施工，對(duì)于工期緊的建筑具有更好的適用性。另外，本實(shí)用新型所述的預(yù)制中空型鋼混凝土柱設(shè)有中心鋼管，可以有效的減少預(yù)制中空型鋼混凝土柱的自重，同時(shí)通過(guò)混凝土將中心鋼管包裹，從而避免中心鋼管受到火災(zāi)或腐蝕而受損，進(jìn)而有效的提高了預(yù)制中空型鋼混凝土柱的壽命及安全性。在拼接過(guò)程中，相鄰的兩個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱上的安裝螺栓孔通過(guò)臨時(shí)連接器相連接，可以通過(guò)調(diào)整臨時(shí)連接器上連接桿的長(zhǎng)度來(lái)校正所述預(yù)制中空型鋼混凝土柱的垂直度及高度，使拼接施工變得十分的簡(jiǎn)單。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型所述的預(yù)制中空型鋼混凝土柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型所述的預(yù)制中空型鋼混凝土柱拼接示意圖；
[0024]圖3本實(shí)用新型所述的預(yù)制中空型鋼混凝土柱橫斷面圖；
[0025]圖4本實(shí)用新型中縱向鋼筋3的連接示意圖；
[0026]圖5 (a)為本實(shí)用新型中連接套管4的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5(b)是連接套管4橫斷面的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0027]圖6為本實(shí)用新型中臨時(shí)連接器5的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7為本實(shí)用新型中預(yù)制中空型鋼混凝土柱的拼接過(guò)程示意圖，其中，圖7(a)為本實(shí)用新型中第二個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱中中心鋼管I的下端面與第一個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱中中心鋼管I的上端面相吻合后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7(13)為本實(shí)用新型中第一個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱的下端及第二個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱的上端插入螺栓后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7((:)為本實(shí)用新型中臨時(shí)連接器5安裝后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7((1)為本實(shí)用新型中第一個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱中中心鋼管I的上端面與第二個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱中中心鋼管I的下端面相焊接后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7(0為本本實(shí)用新型中綁扎箍筋6后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7(f)為本實(shí)用新型中拼接區(qū)域灌注混凝土后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]其中，I為中心鋼管、2為混凝土、3為縱向鋼筋、4為連接套管、5為臨時(shí)連接器、6為箍筋、7為模板、11為吊裝孔、12中心鋼管拼接焊縫、13為抗剪切連接件、21為安裝螺栓孔、22排氣孔、41為槽口、51下端部、52為直桿、53為調(diào)節(jié)螺母、54為上端部、71為注混凝土□。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0031]參考圖1及圖3，本實(shí)用新型所述的預(yù)制中空型鋼混凝土柱包括中心鋼管1、混凝土 2、若干個(gè)縱向鋼筋3及綁扎在縱向鋼筋3上的箍筋6 ;所述縱向鋼筋3均勻的設(shè)置于中心鋼管I的周圍；所述箍筋6縱向均勻的綁扎在縱向鋼筋3上，所述中心鋼管1、縱向鋼筋3及箍筋6均包裹于混凝土 2內(nèi)，中心鋼管I的兩端及縱向鋼筋3的兩端均伸出到混凝土 2的上下兩端面外，中心鋼管I伸出混凝土 2端面的長(zhǎng)度大于縱向鋼筋3伸出混凝土 2端面的長(zhǎng)度，所述中心鋼管I的外表面連接有若干個(gè)抗剪切連接件13，抗剪切連接件13包裹于混凝土 2內(nèi)。中心鋼管I上端的側(cè)面設(shè)有若干個(gè)吊裝孔11，混凝土 2側(cè)面的上下兩端均設(shè)有穿透中心鋼管I及混凝土 2的安裝螺栓孔21。所述混凝土 2內(nèi)設(shè)有排氣孔22，排氣孔22的一個(gè)開(kāi)口設(shè)于混凝土 2的側(cè)面，另一個(gè)開(kāi)口設(shè)于混凝土 2的下端面上。
[0032]另外，具體的說(shuō)，本實(shí)用新型所述的預(yù)制中空型鋼混凝土柱中的中心鋼管I的橫截面為正方形，縱向鋼筋3的數(shù)目為12個(gè)，所述混凝土 2為方管型結(jié)構(gòu)，所述混凝土 2的四個(gè)側(cè)面上端均設(shè)有兩個(gè)安裝螺栓孔21，混凝土 2的四個(gè)側(cè)面的下端均設(shè)有一個(gè)排氣孔22及兩個(gè)安裝螺栓孔21，同時(shí)四個(gè)側(cè)面下端的兩個(gè)安裝螺栓孔21均設(shè)于排氣孔22的下端。所述中心鋼管I的四個(gè)側(cè)面均設(shè)有一個(gè)吊裝孔11。
[0033]相應(yīng)的，參考圖2、圖4、圖5a、圖5b及圖6，本實(shí)用新型所述的一種預(yù)制中空型鋼混凝土柱的拼接結(jié)構(gòu)，包括至少兩個(gè)相互拼接的預(yù)制中空型鋼混凝土柱、鋼筋、連接套管4、臨時(shí)連接器5及用于封閉相鄰兩個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱的拼接區(qū)域的模板7 ;所述連接套管4的管壁上均勻設(shè)有三個(gè)或四個(gè)槽口 41。所述臨時(shí)連接器5由上端部54、下端部51及長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)的直桿52組成，上端部54及下端部51均設(shè)有孔，下端部51上的孔與第一個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱上端的安裝螺栓孔21相連接，上端部54上的孔與第二個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱下端的安裝螺栓孔21相連接；所述直桿52上設(shè)有用于調(diào)節(jié)直桿52的長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)螺母53，所述鋼筋的兩端通過(guò)兩個(gè)連接套管4分別與第二個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱中縱向鋼筋3的下端及第一個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱中縱向鋼筋3的上端相連接；所述模板7上設(shè)有用于灌入微膨脹混凝土的注混凝土口 71。
[0034]參考圖7，本實(shí)用新型所述的預(yù)制中空型鋼混凝土柱的拼接過(guò)程具體包括以下步驟:
[0035]I)將起重機(jī)與第一個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱上的吊裝孔11相連接，并通過(guò)起重機(jī)將第一個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱吊至安裝位置；然后將起重機(jī)與第二個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱上的吊裝孔11相連接，并起吊第二個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱，使第二個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱中中心鋼管I的下端面與第一個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱中中心鋼管I的上端面相吻合；
[0036]2)通過(guò)臨時(shí)連接器5將第一個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱上端的安裝螺栓孔21與第二個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱下端的安裝螺栓孔21相連接，然后再通過(guò)調(diào)節(jié)直桿52的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整第二個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱的高度與垂直度，
[0037]3)將第一個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱中中心鋼管I的上端面與第二個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱中中心鋼管I的下端面相焊接，并形成中心鋼管拼接焊縫12，再通過(guò)鋼筋及連接套管4將第一個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱中縱向鋼筋3的上端與第二個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱中縱向鋼筋3的下端相焊接，然后在鋼筋上綁扎植筋6,綁扎植筋6時(shí),拼接區(qū)域綁扎植筋6的密度要大于非拼接區(qū)域綁扎箍筋6的密度；
[0038]4)安裝模板7，并通過(guò)注混凝土 口 71向拼接區(qū)域注入微膨脹混凝土，當(dāng)排氣孔22有水泥漿流出時(shí)，拼接區(qū)域混凝土的灌注即可完成；
[0039]5)等拼接區(qū)域的混凝土凝固后，拆除模板7及臨時(shí)連接器5，即可完成第一個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱及第二個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱的拼接，最后在采用同樣的方法完成其他預(yù)制中空型鋼混凝土柱的拼接即可。
[0040]具體的，起重機(jī)通過(guò)吊裝孔11將第一個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱及第二個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱吊至安裝位置，然后在安裝螺栓孔21內(nèi)穿對(duì)拉螺桿，對(duì)拉螺桿穿過(guò)臨時(shí)連接器5的上端部54及下端部51，將第一個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱、第二個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱、及臨時(shí)連接器5通過(guò)螺栓連接，然后再轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母53調(diào)整預(yù)制中空型鋼混凝土柱的高度與垂直度，使其與設(shè)計(jì)安裝位置相吻合。接著將兩段被拼接預(yù)制中空型鋼混凝土柱的中心鋼管I相互焊接，形成中心鋼管拼接焊縫12。中心鋼管I拼接完成后，用鋼筋焊接連接套管4套在縱向鋼筋3的接頭位置，使接口位于鋼筋焊接連接套管4的正中部，然后在條形槽口 41內(nèi)塞焊，使兩段縱向鋼筋3連接成一體。在拼接區(qū)綁扎箍筋6，箍筋6的布置需比非拼接區(qū)加密。最后，支設(shè)模板7將拼接區(qū)封閉起來(lái)，通過(guò)注混凝土口 71給拼接區(qū)注入微膨脹混凝土，灌注混凝土要在拼接區(qū)產(chǎn)生一定的壓力并且隨灌隨振，當(dāng)排氣孔22有水泥漿流出時(shí)拼接區(qū)混凝土灌注完成。
【權(quán)利要求】
1.一種預(yù)制中空型鋼混凝土柱，其特征在于，包括中心鋼管(I)、混凝土(2)、若干個(gè)縱向鋼筋⑶及綁扎在縱向鋼筋⑶上的箍筋(6)； 所述中心鋼管(I)、縱向鋼筋(3)及箍筋(6)均包裹于混凝土(2)內(nèi)，中心鋼管⑴的兩端及縱向鋼筋(3)的兩端均伸出到混凝土(2)的上下兩端面外，中心鋼管(I)伸出混凝土⑵端面的長(zhǎng)度大于縱向鋼筋⑶伸出混凝土⑵端面的長(zhǎng)度； 所述中心鋼管(I)上端的側(cè)面設(shè)有若干個(gè)吊裝孔(11)，混凝土(2)側(cè)面的上下兩端均設(shè)有穿透中心鋼管(I)及混凝土(2)的安裝螺栓孔(21)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制中空型鋼混凝土柱，其特征在于，所述中心鋼管(I)的外表面連接有若干個(gè)抗剪切連接件(13)，抗剪切連接件(13)包裹于混凝土(2)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制中空型鋼混凝土柱，其特征在于，所述混凝土(2)內(nèi)設(shè)有排氣孔(22)，排氣孔(22)的一個(gè)開(kāi)口設(shè)于混凝土(2)的側(cè)面，另一個(gè)開(kāi)口設(shè)于混凝土(2)的下端面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制中空型鋼混凝土柱，其特征在于， 所述縱向鋼筋(3)均勻的設(shè)置于中心鋼管(I)的周圍； 所述箍筋(6)均勻的綁扎在縱向鋼筋(3)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制中空型鋼混凝土柱，其特征在于， 所述中心鋼管(I)的橫截面為正方形； 所述縱向鋼筋⑶的數(shù)量為12個(gè)； 所述混凝土(2)為方管型結(jié)構(gòu)。
6.一種預(yù)制中空型鋼混凝土柱的拼接結(jié)構(gòu)，基于權(quán)利要求1所述的預(yù)制中空型鋼混凝土柱，其特征在于，包括至少兩個(gè)相互拼接的預(yù)制中空型鋼混凝土柱、鋼筋、連接套管(4)、臨時(shí)連接器(5)及用于封閉相鄰兩個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱的拼接區(qū)域的模板(7)； 所述臨時(shí)連接器(5)由上端部(54)、下端部(51)及長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)的直桿(52)組成，上端部(54)及下端部(51)均設(shè)有孔，下端部(51)上的孔與第一個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱上端的安裝螺栓孔(21)相連接，上端部(54)上的孔與第二個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱下端的安裝螺栓孔(21)相連接； 所述鋼筋的兩端通過(guò)兩個(gè)連接套管(4)分別與第二個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱中縱向鋼筋(3)的下端及第一個(gè)預(yù)制中空型鋼混凝土柱中縱向鋼筋(3)的上端相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的預(yù)制中空型鋼混凝土柱的拼接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述模板(7)上設(shè)有用于灌入微膨脹混凝土的注混凝土口(71)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的預(yù)制中空型鋼混凝土柱的拼接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接套管(4)的管壁上均勻設(shè)有三個(gè)或四個(gè)槽口(41)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的預(yù)制中空型鋼混凝土柱的拼接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述直桿(52)上設(shè)有用于調(diào)節(jié)直桿(52)長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)螺母(53)。
【文檔編號(hào)】E04C3/34GK203613719SQ201320522997
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】郭生棟, 楊應(yīng)華, 郭周周 申請(qǐng)人:陜西建科興業(yè)鋼結(jié)構(gòu)有限公司