[發(fā)明專利]多腔鋼管混凝土疊合柱及其制作方法

有效

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• 申請日: 2010-04-16
• 公開（公告）號: CN101824878A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 曹萬林;彭斌;張建偉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: E04C3/34
• 分類號: E04C3/34;E04C5/01;E04B1/30;E04G21/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術(shù)領域

本發(fā)明是一種剪力墻疊合柱，特別涉及多腔鋼管混凝土疊合柱及其制作方 法。

背景技術(shù)

隨著人民群眾生活水平的提高，居民對住宅及辦公建筑的要求也越來越高， 高層及超高層建筑開始逐漸增多。在這數(shù)量眾多的鋼筋混凝土高層建筑中，鋼 管混凝土柱的使用已比較廣泛，其結(jié)構(gòu)形式不但有效的提高了內(nèi)部混凝土的承 載能力，而且克服了鋼管結(jié)構(gòu)的容易發(fā)生局部屈曲的缺點。兩種材料結(jié)合所發(fā) 揮的作用遠遠大于兩者單純疊加。然而，隨著鋼管混凝土技術(shù)的成熟，其缺點 也日趨顯現(xiàn)。鋼管混凝土疊合柱的出現(xiàn)為鋼管混凝土柱的性能作了補充，不但 有效減小了鋼管混凝土柱的軸壓比，增大了其變形能力而且提高了防火性能。 因此，鋼管混凝土疊合柱開始在高層建筑的使用中嶄露頭角。

但是鋼管混凝土疊合柱在超高層建筑中的使用尚不廣泛，原因之一就是超 高層建筑往往要求尺寸巨大的柱以承擔巨大荷載，而傳統(tǒng)的鋼管混凝土疊合柱 若要擔此重任，務必要增加截面尺寸從而減少了建筑物的使用面積，并且使得 空間利用不甚方便。此外，巨大截面尺寸的鋼管在承受荷載時減小了傳統(tǒng)鋼管 混凝土柱中的套箍效應，減弱了鋼管混凝土內(nèi)柱的優(yōu)勢發(fā)揮，降低了鋼管混凝 土疊合柱的承載力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服了現(xiàn)有鋼管混凝土疊合柱的上述缺陷，提供了一種 多腔鋼管混凝土疊合柱及其制作方法，本發(fā)明能夠顯著提高鋼管混凝土疊合柱 的承載力，方便建筑物的空間利用。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。本發(fā)明包括多腔鋼管混 凝土柱和外包鋼筋混凝土，所述多腔鋼管混凝土柱為由鋼管及鋼板組合而成的 多腔鋼管并在鋼管內(nèi)填混凝土構(gòu)成的鋼管混凝土柱，多腔鋼管內(nèi)部各鋼板上打 孔，以便混凝土澆注，多腔鋼管的外壁上焊接有鉚釘，鋼管與鋼管或鋼管與鋼 板通過焊接連接；在多腔鋼管外沿管壁綁扎縱向鋼筋及箍筋組成鋼筋網(wǎng)，在鋼 筋網(wǎng)外支模板，在模板內(nèi)與多腔鋼管的各個腔內(nèi)同時澆注混凝土構(gòu)成多腔鋼管 混凝土疊合柱。

所述的多腔鋼管內(nèi)各個腔的截面形狀為三角形、四邊形或圓形。

所述的多腔鋼管由三塊條形鋼板和一個截面為圓形的鋼管構(gòu)成，三塊條形 鋼板焊接成U型槽，U型槽的開口邊與圓形鋼管的外壁焊接。

所述的多腔鋼管由兩塊條形鋼板和兩個截面形狀為等邊直角三角形的尺寸 相同的鋼管構(gòu)成，兩塊條形鋼板焊接在兩個鋼管的兩條直角邊之間，與兩個鋼 管一起組成外輪廓形狀為平行四邊形的多腔鋼管。

所述的多腔鋼管由兩塊條形鋼板和兩個截面形狀為矩形的尺寸相同的鋼管 構(gòu)成，其中一塊條形鋼板的兩邊分別與兩個鋼管的縱向直角邊焊接，另一塊條 形鋼板的兩邊分別與已焊接的兩矩形截面鋼管縱向直角邊的對邊焊接，每個矩 形截面鋼管上的兩條已焊接直角邊構(gòu)成的面垂直于兩塊條形鋼板的所在面。

多腔鋼管混凝土疊合柱的制作方法，該方法是按以下順序進行的：

1)配置鋼管混凝土疊合柱中的鋼管，并在鋼管上預留混凝土孔洞；

2)配置條形鋼板，并在條形鋼板上預留箍筋孔洞和混凝土孔洞；

3)對于需要鋼板與鋼板焊接的鋼管混凝土疊合柱，首先焊接鋼板；

4)將鋼管與條形鋼板或焊接后的鋼板焊接，組成多腔鋼管；

5)在多腔鋼管外壁上焊接鉚釘；

6)在焊接后的多腔鋼管外配置縱向鋼筋，并在縱向鋼筋外綁扎箍筋，組成 鋼筋網(wǎng)。箍筋需要穿過多腔鋼板的，將箍筋穿過鋼板上預先設置的孔洞；

7)在鋼筋網(wǎng)外側(cè)預留保護層厚度，支模板；

8)澆筑多腔鋼管混凝土柱內(nèi)混凝土和鋼管外的鋼筋混凝土，成型后即為多 腔鋼管混凝土疊合柱。

本發(fā)明多腔鋼管混凝土疊合柱將橫截面尺寸巨大的鋼管沿橫向分為多個互 相連通的區(qū)域，眾多縮小的區(qū)域有利于鋼管混凝土柱發(fā)揮套箍效應，從而增加 內(nèi)填混凝土的承載能力，使相同體積的混凝土發(fā)揮更大的作用。此外，多腔鋼 管混凝土疊合柱的出現(xiàn)，使得柱截面能夠根據(jù)柱的位置及作用做出相應變化， 更為有效的承受地震荷載，提高抗震能力，增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而且提高了建 筑物的空間利用率，使得建筑功能發(fā)揮的更加充分合理。

附圖說明

圖1是本發(fā)明多腔鋼管混凝土疊合柱中橫截面形狀為乒乓球拍的結(jié)構(gòu)配鋼 及配筋示意圖；

圖2是圖1中A-A剖面放大示意圖；

圖3是圖1中B-B剖面放大示意圖；