[發明專利]一種增強型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝土柱

無效

• 申請號: 200710029583.0
• 申請日: 2007-08-02
• 公開（公告）號: CN101105066A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 黃襄云;李玉樓;徐麗
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: E04C3/34
• 分類號: E04C3/34
• 代理公司: 廣州市天河廬陽專利事務所
• 代理人: 胡濟元

技術領域

本發明涉及一種帶永久型模板構件的混凝土制作的用于承重的長條形結構的建筑構件，尤其是涉及方鋼管(矩形鋼管)混凝土柱。

背景技術

方/矩形鋼管混凝土柱既有鋼結構柱的延伸性好、抗彎強度大、抗震性能優良等特性，又克服了圓鋼管混凝土柱節點設計、施工及使用上的不便，已成為鋼結構建筑的一個主要發展方向。常規的方/矩形鋼管混凝土柱是在方/矩形鋼管內注入混凝土構成的。由柱子在建筑結構中主要承載軸向力，當方鋼管混凝土柱達到極限強度時，角部鋼管發生塑性變形，邊中鋼管與混凝土產生剝離或者鋼管邊的中間管壁發生局部失穩。業內技術人員實驗研究發現，導致所述技術問題的原因主要是鋼管對核心混凝土所產生約束力不足。

為了提高鋼管對核心混凝土的約束力，各種約束方案相繼出現。國知局2000年7月12日授權公告了“一種新型鋼管混凝土”(公告號為：CN2387178Y)的實用新型專利。該專利方案是在矩形鋼管內橫穿約束拉桿構成的，主要是利用約束拉桿對管壁向外擴張的限制，達到增強鋼管對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連接，只能起到局部的點約束作用，整體約束作用提高有限，約束點以外的管壁仍然會產生屈曲變形。

另外，在現有技術中也有在方/矩形鋼管混凝土柱的層高中間設有加勁橫肋的報導。所述的加勁橫肋類似于梁柱節點處的內隔板，其中部設有混凝土灌注孔(分段施工的不設混凝土灌注孔)，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張，因此其約束力有限，約束點(實際上是一條線)以外的管壁仍然會產生屈曲變形是可以預見的。

發明內容

鑒于現有技術存在上述不足，本發明要解決的技術問題是進一步增強加勁橫肋方/矩形鋼管混凝土柱的軸向承載能力。

本發明解決上述技術問題的技術解決方案是：

一種增強型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝土柱，該混凝土柱位于層高中間的方/矩形鋼管內設有若干個加勁橫肋，每個加勁橫肋的中心設有混凝土灌注孔，其特征在于每個加勁橫肋上所設的混凝土灌注孔四周設有與管壁平行的立板構成一增強型加勁橫肋，其中所述的立板與管壁之間形成一環形槽，該環形槽內的混凝土與整個方/矩形鋼管內的混凝土溶為一體。

本發明所述的環形槽內設有連接板，該連接板與增強型加勁橫肋和方/矩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構；所述的連接板也可由相對的兩立板向管壁延伸形成一梯形()結構。

本發明所述的增強型加勁橫肋的單邊水平寬度小于或等于方/矩形鋼管邊長的1/4；所述的增強型加勁橫肋的厚度宜小于或等于自身的單邊水平寬度；所述的增強型加勁橫肋的間距宜小于或等于鋼管的邊長。

由于本發明所述的技術方案在立板與管壁之間形成一環形槽，槽內的混凝土與整個方/矩形鋼管內的混凝土溶為一體。在管壁的包裹作用下，環形槽內的混凝土與增強型加勁橫肋二者一體聯合起到對核心混凝土約束作用。本發明在環形槽內設有連接板的進一步改進方案，使增強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。

附圖說明

圖1和圖2為本發明的一種基本結構示意圖，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所示實施例灌注混凝土后的結構示意圖(縱向剖視)；

圖4為一種增設有固定板的改進方案的結構示意圖(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構的改進方案的結構示意圖(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(形)結構的改進方案的結構示意圖(橫向剖視)。

具體實施方式

由圖1所示的縱向剖視圖可知，本發明的基本結構是在建筑層間的方形鋼管1內設置若干個加勁橫肋2，每個加勁橫肋2的中心開設有混凝土灌注孔3，該混凝土灌注孔3的四周設有與鋼管1的管壁平行的立板4，該立板4與加勁橫肋2連成一體構成本發明所述增強型加勁橫肋；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形槽5，該環形槽5內的混凝土6′與整個鋼管1內的混凝土6溶為一體(見圖3)。在鋼管1的管壁的包裹作用下，所述的增強型加勁橫肋與環形槽5內的混凝土6′二者一體聯合起到對核心混凝土約束作用。