[發明專利]一種矩形輪廓波紋鋼板混凝土組合柱

有效

• 申請號: 201710859825.2
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107740539B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 胡紅松;王浩祚;郭子雄;柴振嶺
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: E04C3/34
• 分類號: E04C3/34
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;陳淑嫻

本發明公開了一種矩形輪廓波紋鋼板混凝土組合柱及其施工方法，該組合柱包括卷邊角鋼、波紋鋼板、泡沫板和混凝土；所述組合柱的橫截面為矩形，其中四個所述卷邊角鋼以及連接于相鄰卷邊角鋼之間的波紋鋼板組成矩形輪廓鋼管，泡沫板設于矩形輪廓鋼管內壁的所述波紋鋼板的凹槽之內并填平所述凹槽，混凝土填充于所述矩形輪廓鋼管之內。本發明波紋鋼板沿波紋方向的變形不受混凝土的限制，波紋鋼板在組合柱受壓時不承擔壓力，因此不存在組合柱中部管壁局部屈曲引起的承載力退化行為。相比傳統矩形鋼管，采用波紋鋼板作為鋼管的中部管壁可有效發揮鋼材的材料性能。

技術領域

本發明屬于建筑結構技術領域，具體涉及一種矩形輪廓波紋鋼板混凝土組合柱。

背景技術

鋼管混凝土柱是近年來發展起來的一種新型高效的組合構件，它由鋼管和鋼管內的混凝土組成。通過組合作用的發揮，鋼管混凝土能夠充分發揮鋼材和混凝土兩者的材料性能。此外，鋼管還可以作為混凝土澆筑的模板，從而大大縮短工期。相比圓形鋼管混凝土柱，矩形鋼管混凝土柱更能適應建筑布置，在實際工程中應用廣泛。然而，由于矩形鋼管截面的中部管壁受面外約束較弱，鋼管在受壓情況下中部鋼板易發生向外的局部屈曲，導致鋼管混凝土柱的承載能力退化，而通過加大鋼板厚度來避免局部屈曲的做法又容易導致鋼材浪費，因此需要研發一種能有效利用鋼材同時又具有很好延性的鋼管混凝土組合柱。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術所存在的不足，提供一種矩形輪廓波紋鋼板混凝土組合柱及其施工方法。

本發明的技術方案為：

一種矩形輪廓波紋鋼板混凝土組合柱，該組合柱包括卷邊角鋼、波紋鋼板、泡沫板和混凝土；所述組合柱的橫截面為矩形，其中四個所述卷邊角鋼以及連接于相鄰卷邊角鋼之間的波紋鋼板組成矩形輪廓鋼管，泡沫板設于矩形輪廓鋼管內壁的所述波紋鋼板的凹槽之內并填平所述凹槽，混凝土填充于所述矩形輪廓鋼管之內。

優選的，所述卷邊角鋼為等邊角鋼，兩末端相向垂直彎折形成卷邊；所述波紋鋼板與所述卷邊焊接以連接于相鄰卷邊角鋼之間。

優選的，所述卷邊角鋼肢寬為柱寬的1/5～1/4，卷邊寬度為肢寬的1/3～1/2。

優選的，所述卷邊角鋼厚度為肢寬的1/5～1/3。

優選的，所述波紋鋼板板寬為柱寬的1/2～3/5。

優選的，所述波紋鋼板的厚度為2mm～4mm。

優選的，所述泡沫板為閉孔泡沫板，通過粘結劑粘接于所述波紋鋼板的凹槽之內。

上述矩形輪廓波紋鋼板混凝土組合柱的施工方法包括以下步驟：在波紋鋼板一側的凹槽內壁涂覆粘結劑，通過泡沫板填平涂覆有粘結劑的凹槽；將填充有泡沫板的波紋鋼板與卷邊角鋼焊接以圍成矩形輪廓鋼管，其中填充泡沫板一側作為矩形輪廓鋼管的內壁；往該矩形輪廓鋼管內澆筑混凝土直至混凝土強度達到要求。

本發明相對于現有技術具有以下優點及突出效果：

本發明提出的一種矩形輪廓波紋鋼板混凝土組合柱結構的突出特點是采用填充有泡沫板的波紋鋼板作為矩形輪廓鋼管的中部管壁。由于在波紋鋼板的凹槽內填充有泡沫板，混凝土無法凝結于凹槽內，從而使波紋鋼板沿波紋方向的變形不受混凝土的限制，波紋鋼板在組合柱受壓時不承擔壓力，因此不存在組合柱中部管壁局部屈曲引起的承載力退化行為。波紋鋼板能在鋼管環向有效拉結四周的角鋼，為核心混凝土提供較強的約束作用，避免混凝土發生脆性破壞。因此，相比傳統矩形鋼管，采用波紋鋼板作為鋼管的中部管壁可有效發揮鋼材的材料性能。

附圖說明

圖1為矩形輪廓波紋鋼板混凝土組合柱的正視圖；

圖2為圖1的A-A剖面圖；

圖3為圖2的B-B剖面圖；