[發明專利]一種新型薄壁帶肋鋼管混凝土柱的構造及制作方法

在審

• 申請號: 201711188409.0
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN108060747A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 王城泉;鄒昀;李天琪;張大林;丁杰;蔡鑫
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: E04C3/34
• 分類號: E04C3/34;E04C3/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公布一種新型薄壁帶肋鋼管混凝土柱的構造及制作方法，包括由冷彎薄壁鋼和帶掛孔的綴板焊接組成的格構式鋼管骨架，綴板上掛放的預制混凝土板以及柱體內混凝土。用4塊冷彎鋼經過三次彎折形成帶肋的等邊角鋼，并布置于柱子的4個邊角，然后沿角鋼縱向方向間隔焊接帶葫蘆形孔的綴板，將帶有卡扣的預制混凝土板(PC板)掛置于綴板上，兼作外模板和防火層，在矩形鋼管骨架四周形成封閉。本發明內部帶肋構造可防止鋼管屈曲、提高鋼?混凝土協同工作性能，且省去了焊接鋼管內部加勁肋的制作成本，其制作難度較鋼筋骨架更低；外掛預制PC板的設計配合鋼管鋼骨架的預制裝配式技術可省去支模、拆模流程，極大的提高了生產工作效率。

技術領域

本發明屬于結構工程的技術領域，涉及一種新型薄壁帶肋鋼管混凝土柱的構造及制作方法。

背景技術

鋼管混凝土柱是指在鋼管中填充混凝土而形成的豎向承重構件，利用鋼管對核心區受壓混凝土施加側向約束，使其處于三向受壓的應力狀態，延緩其縱向微裂縫的發生和發展，提高其抗壓強度和壓縮變形能力，因此具有承載能力大，塑性和抗震性能好的特點。但傳統鋼管混凝土柱截面多為圓形，圓形截面的柱與矩形截面的梁連接較復雜，且在梁柱連接節點處鋼管需要貫通，這就增大了梁柱節點處的施工難度。此外連續貫通的鋼管也使得鋼管內部混凝土的振搗變得困難，從而影響施工質量。實際使用中鋼管混凝土柱還存在用鋼量較大，鋼管需要進行防腐防火養護等問題。

針對上述現有工程中存在的問題，本發明提出了一種新型薄壁帶肋鋼管混凝土柱的構造及制作方法，包括由冷彎鋼和帶掛孔的綴板焊接組成的格構式鋼管骨架，綴板上掛放的預制混凝土板以及柱體內混凝土。該新型鋼管混凝土柱保留了傳統鋼管混凝土柱的優點，借助格構式矩形鋼管骨架對核心混凝土產生套箍約束作用，使核心混凝土處于三向受壓狀態，使其具有強度高，塑性好的特點；此外由彎折鋼板形成的鋼管內部加勁肋能有效提高柱的豎向剛度和承載力，并增加鋼管與內部混凝土的粘結性能。同時由于新型鋼管混凝土柱的橫斷面為矩形，立面上綴板之間存在一定的間距，這就有效的解決了梁柱節點的連接問題，也使得內部混凝土的振搗更加的方便。帶有卡扣的預制混凝土板(PC板)掛置于綴板上，在矩形鋼管骨架四周形成封閉，這樣PC板既可以充當矩形鋼管內部混凝土澆筑時的外模板，還能作為防護層有效解決鋼結構的防火和防腐問題。本發明提出的新型薄壁帶肋鋼管混凝土柱構造和制作簡單，適合于工廠化生產，符合建筑工業化的需求。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的問題提供一種新型薄壁帶肋鋼管混凝土柱的構造及制作方法。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

用4塊冷彎鋼經過三次彎折形成帶肋的等邊角鋼和鋼綴板焊接形成橫截面閉合帶肋的矩形鋼管骨架；將帶有卡扣的預制混凝土板(PC板)掛置于綴板上，在矩形鋼管骨架四周形成封閉；分段向鋼管骨架內空域內澆筑混凝土，形成帶肋矩形鋼管混凝土柱；鋼管骨架對核心區混凝土施加側向約束，同時加勁肋可增加鋼管的豎向剛度和承載力，鋼管與內部混凝土一起形成豎向承重體系。

所述的帶肋矩形鋼管骨架，由用4塊冷彎鋼板經過三次彎折形成帶肋的等邊角鋼與鋼綴板焊接而成。鋼管骨架在橫截面上形成閉合體系，等邊角鋼邊長為90mm，厚度為6mm，綴板采用6mm厚的鋼板切割而成并開葫蘆形孔洞。沿4塊角鋼縱向每隔1米焊接一道綴板，形成矩形的格構式鋼管骨架。

所述的預制PC板長度為1m，厚度30mm，內表面留有卡口用于掛于綴板葫蘆形空洞內，與矩形鋼管骨架一起具有耐測壓模板的作用，同時起到形成鋼管外側混凝土保護層的作用。

所述的新型薄壁帶肋鋼管混凝土柱，當帶肋鋼管骨架和外圍PC板掛置并固定完成之后，用泵送混凝土將矩形鋼管內的空域填滿并振搗密實，養護等待強度達到要求即可，無需拆模作業。