[實用新型]穿孔肋拉桿約束矩形鋼管混凝土柱

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620196537.4
• 申請日: 2016-03-15
• 公開（公告）號: CN206205270U
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭新志
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號: E04C3/34
• 分類號: E04C3/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用穿孔肋拉桿約束的矩形鋼管混凝土柱。

背景技術(shù)

矩形鋼管混凝土柱在工程應(yīng)用中有圓形鋼管混凝土柱不可比擬的獨到之處，如鋼管制作方便、與梁連接容易處理、施工方便、易于符合建筑平面要求、截面相對開展而慣性矩大、適合作壓彎構(gòu)件等優(yōu)點，在工程實踐中日益引起人們的重視。

對于矩形鋼管混凝土，由于鋼管對核心混凝土約束作用主要集中在角部，在四邊中部約束作用幾乎不存在，故此鋼管對核心混凝土的整體約束效應(yīng)遠小于圓形鋼管混凝土，其承載力較圓形鋼管混凝土要低很多。矩形鋼管截面長邊對核心混凝土的約束作用弱于短邊，且鋼管長邊較短邊更易發(fā)生局部屈曲。

有效地提高矩形鋼管混凝土柱鋼板的側(cè)向剛度，延緩鋼管壁與混凝土之間的粘結(jié)滑移，可以提升其抵抗局部屈曲的能力和對核心混凝土的約束作用，強化鋼管與混凝土的一體性，從而提高承載力和延性。

帶約束拉桿矩形鋼管混凝土柱采用在縱向每隔一定間距的橫截面上設(shè)置橫向水平約束拉桿的設(shè)計形式。這種形式的優(yōu)點在于一桿連接，雙側(cè)對拉，大大增強了對核心混凝土的環(huán)向約束，從而提高鋼管混凝土柱的承載力，但約束拉桿縱、橫向之間為約束薄弱點，要避免這些部位局部屈曲的發(fā)生，全方位形成對核心混凝土的有效約束，必須加密約束拉桿布置，鉆孔過多，拉桿用量大。

另一種方式是在鋼管周邊中點處設(shè)置加勁肋的形式對矩形鋼管混凝土加強。這種形式加勁肋約束面外變形能力弱，加載后期與混凝土粘結(jié)失效容易導(dǎo)致脫離，為延緩或防止側(cè)邊中部的變形，需要較大的肋板剛度比，耗用鋼材較多。而且，加勁肋未能形成對核心混凝土的環(huán)向約束，橫向約束力弱于約束拉桿的對拉連接，雖然能一定程度上延緩局部屈曲的發(fā)生，但提高矩形鋼管混凝土柱的承載力受限。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點與不足，充分利用鋼材的強度，延緩或避免外圍鋼板的縱向、橫向局部屈曲問題，形成對核心混凝土的環(huán)向約束，增強鋼管與混凝土的一體性，從而提高提高矩形鋼管混凝土柱的軸壓、偏壓承載力、抗震性能，本實用新型提出了一種改善矩形鋼管混凝土柱側(cè)向剛度的設(shè)計思路及施工方法，即穿孔肋拉桿約束矩形鋼管混凝土柱。

穿孔肋拉桿約束矩形鋼管混凝土柱一體性強化技術(shù)是通過在加勁肋上開孔，約束拉桿穿孔而過，連接（焊接或螺栓連接）于鋼管壁上，對開孔加勁肋形成有效的約束作用，進而減緩鋼管壁的局部屈曲。這種設(shè)計將約束拉桿矩形鋼管混凝土柱中約束拉桿的點狀約束變成加勁肋的線狀約束，不需加密約束拉桿，可有效避免在鋼管壁上過多開孔。與第二種方式相比，約束拉桿的設(shè)置對鋼管壁形成了較大的環(huán)向約束作用，不需要采用較大的肋板剛度比，能有效延緩鋼管壁與混凝土之間的粘結(jié)滑移。

本實用新型采用如下技術(shù)方案：

穿孔肋拉桿約束矩形鋼管混凝土柱，包括矩形鋼管、混凝土、加勁肋、拉桿。所述加勁肋為條帶形鋼板，其厚度與鋼管壁厚相同。所述加勁肋上拉桿穿過部位應(yīng)開孔，孔的大小恰能穿過拉桿。所述加勁肋在鋼管管壁內(nèi)部周邊均勻布置，垂直于鋼管壁采用焊接方法連接。所述拉桿采用普通拉桿或鋼筋，垂直穿過矩形鋼管的長邊，短邊，沿柱高以適當(dāng)間距交錯布置。所述拉桿端部與鋼管壁的第一種連接方式是選用焊接，如穿孔塞焊等方式，第二種連接方式是在拉桿端部用鋼筋套絲機進行套絲處理，穿過鋼管壁開孔處采用螺栓連接。

本實用新型的有益效果：