[實用新型]一種內管斜置的方套方中空夾層鋼管混凝土結構構件

有效

• 申請號: 201520866640.0
• 申請日: 2015-11-03
• 公開（公告）號: CN205134730U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 黃宏;孫微;陳夢成;許開成;謝力;郭曉宇
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: E04C3/00
• 分類號: E04C3/00;E04B1/98;E04B1/88
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

技術領域

本實用新型涉及一種內管斜置的方套方中空夾層鋼管混凝土結構構件，屬土木結 構工程技術領域。

背景技術

近十幾年以來，鋼管混凝土以承載力高、塑性和韌性好、制作和施工方便等優點， 使傳統桿系結構的性能大為改善，尤其是在高層、大跨、重載和抗震的建筑結構中，得到了 廣泛應用并取得了良好效益。為了更好地揚長避短，有學者提出了中空夾層鋼管混凝土結 構，并得到了一定的應用和發展。作為一種新型的鋼管混凝土，中空夾層鋼管混凝土繼承了 實心鋼管混凝土的一系列優點，并有更好的抗彎能力和抗震性能及更輕的自重。然而，對于 其中截面慣性矩大、穩定性能好、節點處理容易的方套方中空夾層鋼管混凝土，由于應力集 中和殘余應力的存在，會導致其穩定承載力和抗震性能下降，可能會制約方套方中空夾層 鋼管混凝土結構在實際工程中的推廣和應用。

發明內容

本實用新型的目的，是為了解決中空夾層鋼管混凝土結構存在的缺陷，提供一種 內管斜置的方套方中空夾層鋼管混凝土結構構件，可以在不改變材料用量的基礎上，提高 結構的穩定承載力和抗震性能。

本實用新型的技術方案如下：

一種內管斜置的方套方中空夾層鋼管混凝土結構構件，它包括內方鋼管、混凝土 和外方鋼管。在外方鋼管的長度方向上，斜45度放置內方鋼管，使得內方鋼管長度方向的棱 角對著外方鋼管邊長的中點處，保證兩層方鋼管的幾何形心重合；在兩層方鋼管之間填充 有混凝土，內方鋼管內部不澆注混凝土而保持空心。

所述幾何形心重合指的外方鋼管兩端橫截面對角線中心的連線和內方鋼管兩端 橫截面對角線中心的連線重合。

所述外方鋼管和內方鋼管包括正方形方鋼管以及長方形方鋼管。

本實用新型結構可用于內多邊形管斜置的多邊形管套多邊形管中空夾層鋼管混 凝土結構構件。

內外方鋼管可以約束內部混凝土的橫向變形，而試件的縱向荷載可以由方鋼管和 混凝土共同承擔。

本實用新型的有益效果為：本實用新型內部為中空結構，可以節省混凝土用量，減 輕構件的自重，降低澆筑混凝土的施工難度，且具有良好的隔熱和隔聲性能。本實用新型采 用方鋼管和混凝土兩種材料在受力過程中共同工作承擔荷載，混凝土限制鋼管的變形，避 免鋼材失穩失去承載能力，方鋼管對混凝土產生約束作用，提高了混凝土的抗壓強度和變 形能力。相比于內方鋼管正置的方套方中空夾層鋼管混凝土結構構件，內方鋼管斜45度放 置的方套方中空夾層鋼管混凝土結構構件在不改變材料用量的基礎上，將內外方鋼管的應 力集中錯開了，更好地避免了因內外方鋼管的應力集中在一條線上所產生的穩定承載力和 抗震能力下降的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型構件橫截面結構示意圖；

圖中，1為外方鋼管；２為內方鋼管；３為混凝土；４為角焊縫。

具體實施方式

本實用新型提供了一種內管斜置的方套方中空夾層鋼管混凝土結構構件，下面結 合圖1和具體實施方式進行進一步說明。

本實施例一種內管斜置的方套方中空夾層鋼管混凝土結構構件包括內方鋼管２、 混凝土３和外方鋼管１，在外方鋼管１的長度方向上，斜45度放置內方鋼管２，使得內方鋼管２ 長度方向的棱角對著外方鋼管１邊長的中點處，保證兩層方鋼管的幾何形心重合；在兩層方 鋼管之間填充有混凝土，內方鋼管２內部不澆筑混凝土而保持空心。

本實施例構件制作方法如下：

如圖1所示，將四塊鋼板拼焊組成外方鋼管1，用同樣方式拼焊組成內方鋼管；再在 外方鋼管１內安裝內鋼管２。安裝時，保證內外方鋼管的截面的幾何形心重合，且內方鋼管的 長度方向上的棱角對應外方鋼管邊長的中點，即內方鋼管的棱角兩面與外鋼管長邊交角為 45度，使得內外方鋼管棱角角焊縫錯開，內外方鋼管之間灌入混凝土，嚴格控制混凝土的骨 料規格，確保混凝土能夠均勻、密實地灌注，內鋼管內部不澆筑混凝土而保持空心。

以上結合附圖對本實用新型的實施方式做出詳細說明，但不局限于所描述的實施 方式。對本領域的普通技術人員而言，在本實用新型的原理和技術思想范圍內，對這些實施 方式進行變化、修改、替換和變形仍在本實用新型的保護范圍內。