[發明專利]L形鋼管-鋼骨玻璃混凝土組合柱

在審

• 申請號: 201410613686.1
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104453095A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 朱紹杰;白飛飛;趙生亮;陳謙;呂叢叢;張曼
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: E04C3/34
• 分類號: E04C3/34;C04B28/00;C04B14/22
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 楊乃力

技術領域

本發明涉及了一種混凝土構件，特別是涉及了一種用于土木工程中的L形混凝土柱，是一種新型的L形截面組合柱。

背景技術

當前社會，隨著超高層和大跨度建筑的發展，普通的鋼筋混凝土柱已經不適合用作較大荷載下的重載柱了。在這種情況下，出現了圓形鋼管-鋼骨混凝土組合柱和方形鋼管-鋼骨混凝土組合柱。但是，由于人們對建筑環境的要求越來越高，尤其是對房屋結構和居室布局越來越重視，普通鋼管-鋼骨混凝土重載柱的截面尺寸往往大于墻體的厚度，影響了室內空間的使用，難以滿足建筑美觀的要求。為了解決這一問題，后來又出現了L形鋼管混凝土柱的結構形式。

L形鋼管混凝土柱結構體系的優點比較突出，國內外的學者、專家已經開始對此進行研究。L形鋼管混凝土柱，由于其外鋼管的存在，在某種程度上約束了混凝土的變形，為脆性高強混凝土的應用提供了空間，且施工工藝簡單，不需要綁扎鋼筋骨架和支模板。但是，L形鋼管混凝土柱并沒有明顯的提高柱子的承載力，當建筑結構對承載力有較高需求時，就會增大截面尺寸，同樣會使室內棱角突出，而對于L形柱，過長的柱肢容易產生剪力滯后現象。

同時，由于近年來大量的廢棄玻璃產生，形成了龐大的生活垃圾和工業廢料，據統計我國每年產生的廢棄玻璃占到了城市垃圾總量的5%左右，造成了嚴重的資源浪費，增加了我們的環境負擔。隨著天然混凝土集料的日益枯竭，資源和環境問題的日益突出，把廢棄玻璃作為集料來配制混凝土不僅合理利用了資源，并且與普通的混凝土相比，玻璃混凝土還具有良好的抗侵蝕性能，有效改善了混凝土的耐久性。

因此，本文在上述背景下，提出了一種新型的L形鋼管-鋼骨玻璃混凝土組合柱，該種組合柱綜合了L形鋼管混凝土柱、鋼骨混凝土柱、玻璃混凝土柱的優點，減輕了資源壓力和環境負擔，大大的拓寬了混凝土L形截面柱的應用和發展空間，具有十分重要的研究意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種L形鋼管-鋼骨玻璃混凝土組合柱，這種新型組合柱不僅改善了普通L形鋼管混凝土柱的受力性能，而且充分利用了廢棄玻璃，做到了廢物的有效利用，節約了資源，保護了環境。本發明通過以下技術方案實現：L形鋼管-鋼骨玻璃混凝土組合柱的內鋼骨由鋼板焊接而成，位于柱的中心，試件制作時先將鋼骨和鋼管通過焊接或螺栓連接與底板固定在一起，然后澆筑玻璃混凝土。其特征在于：位于L形柱里面的內鋼骨改善了肢部的受力性能，提高了L形柱的承載能力和延性；混凝土中含有充當骨料的玻璃碎塊，提高了混凝土的耐腐蝕性；由于內鋼骨的存在，與普通L形鋼管混凝土相比，其抗震性能顯著提高。

混凝土中充當骨料的玻璃碎塊，分為粒徑在5mm～25mm和粒徑在0.15mm～2.5mm的玻璃碎塊，分別作為玻璃混凝土中的粗骨料和細骨料。按照每立方米玻璃混凝土體積，粗骨料玻璃重量300kg～1500kg，細骨料玻璃重量300kg～500kg，水泥400?kg～800?kg，水150?kg～250?kg的比例進行充分攪拌。玻璃過多不行，會影響玻璃混凝土的強度，過少也不行。

本發明的優點與效果是：

1.充分利用廢棄玻璃，做到變廢為寶，節約能源、綠色環保；

2.鋼骨位于L形鋼管混凝土柱的內部，受到外部混凝土的保護，具有良好的耐火、耐腐蝕性能；

3.鋼管內混凝土處于三相受壓狀態，約束了混凝土的變形，為脆性高強混凝土的應用提空了空間；

4.鋼骨的存在，改善了肢部的受力性能，提高了組合柱的承載能力；

5.玻璃混凝土的抗侵蝕性能高于普通混凝土，提高了結構的耐久性和安全性；

6.可以先施工鋼骨、鋼管，將鋼骨、鋼管在底部焊接或螺栓連接固定，然后綁扎縱筋和箍筋，形成骨架后澆注玻璃混凝土，從而形成疊合柱；

7.由于鋼骨、鋼管的存在改善了柱的延性，提高了柱的極限承載力，有利于地震區抗震設計；

8.拓寬了L形柱的應用和發展空間，美化了建筑外觀。

附圖說明

圖1是L形鋼管-鋼骨玻璃混凝土組合柱的示意圖。

圖中:1為L形鋼管，2為內鋼骨，3為玻璃混凝土。

具體實施方式