再生混凝土十型鋼管異形柱的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種再生混凝土十型鋼管異形柱，由圓形鋼管與四個(gè)U形鋼槽焊接組成，U形鋼槽內(nèi)部澆筑普通骨料混凝土，圓形鋼管內(nèi)部澆筑再生骨料混凝土；U形鋼槽內(nèi)焊接有抗剪螺栓。由于在十型異形柱的拐角處采用大直徑的鋼管約束再生混凝土，改善了其受力性能，提高了其抗扭轉(zhuǎn)能力，并提高了受鋼管約束的再生混凝土的承載力和抗震性，減少了人們對(duì)再生混凝土性能差的懷疑，有利于再生混凝土在高層建筑中的推廣應(yīng)用和建筑垃圾資源化。本實(shí)用新型的再生混凝土十型鋼管異形柱可應(yīng)用在高層建筑中，以及地震烈度較大的區(qū)域，擴(kuò)大了再生混凝土的應(yīng)用范圍。此外，由于外包鋼板和鋼管可以作為模板使用，因此節(jié)省了模板，加快了施工速度，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】再生混凝土十型鋼管異形柱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及異形柱，尤其是一種再生混凝土十型鋼管異形柱。

【背景技術(shù)】
[0002]廢棄混凝土塊經(jīng)過破碎、清洗與分級(jí)后形成的骨料稱再生骨料；再生骨料部分或全部代替砂石等天然骨料配制而成的混凝土稱為再生骨料混凝土，簡稱再生混凝土。再生混凝土的推廣應(yīng)用有利于建筑垃圾資源化，符合環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展要求?？沙掷m(xù)發(fā)展的重要特征是環(huán)境保護(hù)和對(duì)自然資源的保護(hù)。充分利用再生混凝土，不但能有效降低建筑垃圾的數(shù)量，減少建筑垃圾對(duì)自然環(huán)境的污染，起到保護(hù)環(huán)境的作用；而且利用再生骨料配置而成的再生骨料混凝土還能減少建筑工程中對(duì)天然骨料的開采，達(dá)到節(jié)約天然沙石資源的目的。再生混凝土技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢混凝土的回收利用，形成新的建材產(chǎn)品，具有顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。因此，從環(huán)境保護(hù)與資源有效利用的角度來講，再生混凝土被認(rèn)為是生態(tài)綠色混凝土，大力開展其技術(shù)研究和應(yīng)用研究是有益而且必要的，符合建筑行業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式和國家提倡的低碳經(jīng)濟(jì)政策要求，也是人類可持續(xù)發(fā)展偉大戰(zhàn)略的重要措施之一。
[0003]然而，由于再生骨料中附著老砂漿的影響，與普通混凝土相比，再生混凝土在單軸壓力作用下更加容易出現(xiàn)微裂紋，進(jìn)而導(dǎo)致再生混凝土的單軸抗壓強(qiáng)度普遍小于普通混凝土，影響了其推廣應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種承載力較高、抗震性能良好的再生混凝土十型鋼管異形柱。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:再生混凝土十型鋼管異形柱，包括十型異形柱，十型異形柱由圓形鋼管與四個(gè)U形鋼槽焊接組成，圓形鋼管作為十型異形柱的拐角處，四個(gè)U形鋼槽分別作為十型異形柱的四肢；u形鋼槽內(nèi)部澆筑普通骨料混凝土，圓形鋼管內(nèi)部澆筑再生骨料混凝土 ；u形鋼槽內(nèi)焊接有抗剪螺栓，圓形鋼管的直徑大于U形鋼槽的寬度。
[0006]圓形鋼管的直徑不小于U形鋼槽寬度的1.4倍。
[0007]U形鋼槽由外包鋼板焊接而成。
[0008]抗剪螺栓的間距不大于U形鋼槽的寬度。
[0009]普通骨料混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C50，再生骨料混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C35，且普通骨料混凝土的強(qiáng)度等級(jí)大于再生骨料混凝土。
[0010]再生骨料混凝土由新砂漿和再生骨料組成，再生骨料由原始天然骨料和附著老砂漿組成；普通骨料混凝土由新砂漿和普通天然骨料組成。
[0011]十型鋼管異形柱的含鋼率為0.06-0.2。
[0012]針對(duì)再生骨料混凝土應(yīng)用存在的問題，發(fā)明人設(shè)計(jì)了一種再生混凝土十型鋼管異形柱，由圓形鋼管與四個(gè)U形鋼槽焊接組成，U形鋼槽內(nèi)部澆筑普通骨料混凝土，圓形鋼管內(nèi)部澆筑再生骨料混凝土 ；u形鋼槽內(nèi)焊接有抗剪螺栓。由于在十型異形柱的拐角處采用大直徑的鋼管約束再生混凝土，改善了十型異形柱的受力性能，提高了其抗扭轉(zhuǎn)能力，并提高了受鋼管約束的再生混凝土的承載力和抗震性，減少了人們對(duì)再生混凝土性能差的懷疑，有利于再生混凝土在高層建筑中的推廣應(yīng)用和建筑垃圾資源化。本實(shí)用新型的再生混凝土十型鋼管異形柱可應(yīng)用在高層建筑中，以及地震烈度較大的區(qū)域，擴(kuò)大了再生混凝土的應(yīng)用范圍。此外，由于外包鋼板和鋼管可以作為模板使用，因此節(jié)省了模板，加快了施工速度，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型再生混凝土十型鋼管異形柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是圖1中再生骨料混凝土的示意圖。
[0015]圖3是圖1中天然骨料混凝土的示意圖。
[0016]圖中:1U形鋼槽，2圓形鋼管，3普通骨料混凝土，4抗剪螺栓，5再生骨料混凝土，6新砂漿，7原始天然骨料，8老砂漿，9新砂漿，10普通天然骨料。

【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1至3所示，本實(shí)用新型的再生混凝土十型鋼管異形柱，包括十型異形柱，十型異形柱由圓形鋼管2與四個(gè)U形鋼槽I焊接組成，圓形鋼管作為十型異形柱的拐角處，四個(gè)U形鋼槽分別作為十型異形柱的四肢;U形鋼槽內(nèi)部澆筑普通骨料混凝土 3，圓形鋼管內(nèi)部澆筑再生骨料混凝土 5 ；U形鋼槽內(nèi)焊接有抗剪螺栓4，圓形鋼管的直徑不小于U形鋼槽寬度的1.4倍。
[0018]制作過程
[0019]U形鋼槽由外包鋼板焊接而成，首先將若干排抗剪螺栓連接件焊接在鋼板上，然后再將鋼板通過焊接組合成U形鋼槽，兩個(gè)U形鋼槽再與圓形鋼管焊接組成十型異形柱。在圓形鋼管內(nèi)部澆筑再生骨料混凝土，再生骨料混凝土由新砂漿6和再生骨料組成，再生骨料由原始天然骨料7和附著老砂漿8組成。在U形鋼槽內(nèi)部澆筑普通骨料混凝土，普通骨料混凝土由新砂漿9和普通天然骨料10組成。其中，普通骨料混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C50，再生骨料混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C35，且普通骨料混凝土的強(qiáng)度等級(jí)大于再生骨料混凝土。依據(jù)《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ138-2001)規(guī)定:異形柱的含鋼率在0.06-0.2范圍內(nèi)。
[0020]設(shè)計(jì)原理
[0021]本實(shí)用新型的鋼管異形柱既可以滿足承載力要求，又可以提高被約束再生混凝土的強(qiáng)度和抗震性。通過在十型異形柱的拐角處設(shè)置直徑較大的鋼管，提高了十型異形柱的抗扭承載力；由于鋼管內(nèi)部澆筑再生骨料混凝土，在受壓狀態(tài)下，通過鋼管的約束提高了再生混凝土的強(qiáng)度，進(jìn)而提高再生混凝土的承載力，具體是:當(dāng)軸向力增加時(shí)候，由于混凝土有一定的泊松比，會(huì)發(fā)生橫向變形，當(dāng)橫向變形受到約束情況下，混凝土微裂縫的發(fā)展會(huì)受到制約，變形性能也會(huì)增強(qiáng)，從而提高了承載力；由于核心混凝土受到約束，在地震作用時(shí)候混凝土內(nèi)部的微裂紋也不容易擴(kuò)展，從而提高了抗震能力。外包鋼板與天然骨料混凝土通過抗剪螺栓緊密連接，抗剪螺栓的間距不大于U形鋼槽的寬度，有利于混凝土和鋼板協(xié)同工作。
【權(quán)利要求】
1.一種再生混凝土十型鋼管異形柱，包括十型異形柱，其特征在于:所述十型異形柱由圓形鋼管與四個(gè)U形鋼槽焊接組成，圓形鋼管作為十型異形柱的拐角處，四個(gè)U形鋼槽分別作為十型異形柱的四肢；所述U形鋼槽內(nèi)部澆筑普通骨料混凝土，圓形鋼管內(nèi)部澆筑再生骨料混凝土 ；所述U形鋼槽內(nèi)焊接有抗剪螺栓，圓形鋼管的直徑大于U形鋼槽的寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再生混凝土十型鋼管異形柱，其特征在于:所述圓形鋼管的直徑不小于U形鋼槽寬度的1.4倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的再生混凝土十型鋼管異形柱，其特征在于:所述U形鋼槽由外包鋼板焊接而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的再生混凝土十型鋼管異形柱，其特征在于:所述抗剪螺栓的間距不大于U形鋼槽的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的再生混凝土十型鋼管異形柱，其特征在于:所述普通骨料混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C50，再生骨料混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C35，且普通骨料混凝土的強(qiáng)度等級(jí)大于再生骨料混凝土。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的再生混凝土十型鋼管異形柱，其特征在于:所述再生骨料混凝土由新砂漿和再生骨料組成，再生骨料由原始天然骨料和附著老砂漿組成；所述普通骨料混凝土由新砂漿和普通天然骨料組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的再生混凝土十型鋼管異形柱，其特征在于:所述十型鋼管異形柱的含鋼率為0.06-0.2。
【文檔編號(hào)】E04C3/34GK204139458SQ201420514124
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月9日
【發(fā)明者】應(yīng)敬偉, 彭蓉, 劉佩, 楊雨厚, 藍(lán)文武, 吳冬蘭, 趙浩, 馬鐘伯 申請(qǐng)人:廣西大學(xué), 廣西交通科學(xué)研究院