[發明專利]布設開孔加勁肋并填充鋼纖維混凝土的柱形結構件

無效

• 申請號: 201210033242.1
• 申請日: 2012-02-14
• 公開（公告）號: CN102535750A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 劉永健;劉玉娟;傅梅珍;張俊光;宋瑤;劉亮
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: E04C3/34
• 分類號: E04C3/34;E04B1/98
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明涉及一種形鋼管混凝土柱，尤其是涉及一種布設開孔加勁肋并填充鋼纖維混凝土的柱形結構件。

背景技術

目前，由于方形鋼管混凝土柱在地震中具有良好的延性及承載力性能，因而在工業與民用建筑中得到了廣泛的應用。在方形鋼管混凝土柱結構中，其外部鋼板兼作模板和受力構件，同時在其內部大多都設置有肋板，以增強鋼板與混凝土之間的粘結力和鋼板的局部穩定性。但是，實際使用過程中，現有的方形鋼管混凝土柱普遍存在以下兩個問題：第一、鋼管混凝土柱一般采用全填充混凝土結構，因而其結構的柔度不夠，不利于抗震；第二、鋼管與其內部所填充混凝土之間的粘結力不足，因而組合結構的整體性不夠。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種布設開孔加勁肋并填充鋼纖維混凝土的柱形結構件，其結構簡單、設計合理且建造施工簡便、受力性能好，能有效解決目前鋼管混凝土存在的自重大、鋼管與混凝土之間的粘結力不足、結構整體性不夠等問題，同時提高了整體結構的抗震性能。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種布設開孔加勁肋并填充鋼纖維混凝土的柱形結構件，其特征在于：包括呈豎直向布設的方形鋼管、分別布設在方形鋼管四個內側壁上的多個豎向加勁肋和由填充于方形鋼管內側下部的鋼纖維混凝土澆筑而成的鋼纖維混凝土柱，所述鋼纖維混凝土柱將方形鋼管與多個所述豎向加勁肋緊固連接為一體，多個所述豎向加勁肋的結構和尺寸均相同，多個所述豎向加勁肋的布設方向均與空心鋼管的中心軸線方向一致且多個所述豎向加勁肋布設在同一水平面上；所述方形鋼管的四個內側壁包括呈左右對稱布設的左側壁和右側壁以及呈前后對稱布設的前側壁和后側壁，所述前側壁和后側壁上所布設豎向加勁肋的數量均為N1，且所述左側壁和右側壁上所布設豎向加勁肋的數量均為N2，其中N1≥N2，所述前側壁和后側壁的橫向寬度L1≥所述左側壁和右側壁的橫向寬度L2，N1和N2均為正整數且N2≥1；多個所述豎向加勁肋的豎向高度均與空心鋼管的豎向高度相同，所述豎向加勁肋下部為開有多個通孔的開孔段，且所述開孔段的豎向高度與所述鋼纖維混凝土柱的豎向高度相同，多個所述通孔由上至下布設在同一豎直線上。

上述布設開孔加勁肋并填充鋼纖維混凝土的柱形結構件，其特征是：所述方形鋼管、多個所述豎向加勁肋和鋼纖維混凝土柱組成一個鋼管混凝土柱，所述鋼纖維混凝土柱的豎向高度與所述鋼管混凝土柱的承載力大小相對應，且所述鋼纖維混凝土柱的豎向高度越大，所述鋼管混凝土柱的承載力越大。

上述布設開孔加勁肋并填充鋼纖維混凝土的柱形結構件，其特征是：所述方形鋼管的橫截面為正方形，多個所述豎向加勁肋呈均勻布設且N1＝N2。

上述布設開孔加勁肋并填充鋼纖維混凝土的柱形結構件，其特征是：多個所述豎向加勁肋的數量為4個或8個，且N1＝N2＝1或2。

上述布設開孔加勁肋并填充鋼纖維混凝土的柱形結構件，其特征是：所述方形鋼管的橫截面為長方形，L1＞L2，且多個所述豎向加勁肋的數量為4個～10個。

上述布設開孔加勁肋并填充鋼纖維混凝土的柱形結構件，其特征是：所述方形鋼管的橫截面積為4m²～10m²且其壁厚為18mm～25mm。

上述布設開孔加勁肋并填充鋼纖維混凝土的柱形結構件，其特征是：多個所述通孔呈均勻布設。

上述布設開孔加勁肋并填充鋼纖維混凝土的柱形結構件，其特征是：所述通孔為圓形孔；所述圓形孔的直徑為Ф30mm～Ф50mm，且上下相鄰兩個所述圓形孔的間距為100mm～200mm。

上述布設開孔加勁肋并填充鋼纖維混凝土的柱形結構件，其特征是：所述豎向加勁肋為與方形鋼管焊接為一體的長條形鋼肋板，所述長條形鋼肋板的橫向寬度為100mm～250mm且其厚度為12mm～22mm。

上述布設開孔加勁肋并填充鋼纖維混凝土的柱形結構件，其特征是：所述鋼纖維混凝土為纖維體積率為1％～2％且密度為300kg/m³～1800kg/m³的輕質鋼纖維混凝土。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、結構簡單、設計合理且受力性能好，自重輕，能解決目前鋼管混凝土柱所存在自重過大的問題。

2、建造施工簡便，且投入成本較低。

3、輕質鋼纖維混凝土僅填充在方形鋼管的下半部分，增加了整體結構的穩定性，同時又保證了整體結構的柔度，有利于結構的抗震。