[發明專利]方鋼混凝土組合柱結構及其安裝方法

在審

• 申請號: 201810704028.1
• 申請日: 2018-07-01
• 公開（公告）號: CN108678283A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 張延年;董曉;海洪
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: E04C3/34
• 分類號: E04C3/34
• 代理公司: 沈陽之華益專利事務所有限公司 21218
• 代理人: 黃英華

本發明涉及一種方鋼混凝土組合柱結構及其安裝方法，屬于建筑技術領域。包括內方鋼柱、外方鋼柱、鋼筋混凝土結構、內柱固定板和組合連接件；內方鋼柱位于外方鋼柱的內部，且內方鋼柱邊楞與外方鋼柱邊楞呈45°交錯布置；內方鋼柱的四個角楞沿豎向等間距與內柱固定板相接，且在內部固定板外部的連接點處設有螺栓連接孔；外方鋼柱的四側面中部沿豎向等間距均勻布置固定板預留孔洞，與內柱固定板相互對應，內方鋼柱與外方鋼柱之間為現澆鋼筋混凝土結構；方鋼混凝土柱之間通過組合連接件機械連接。本發明結合了鋼結構與混凝土結構的優點，整體性好，受拉抗壓性能好，承載力高，塑性韌性好，抗震性能好，組裝方便，可組裝為異形柱。

技術領域

本發明屬于建筑技術領域，特別是涉及一種方鋼混凝土組合柱結構及其安裝方法。

背景技術

鋼結構住宅作為綠色環保節能型建筑逐漸走進人們的視野，并且近些年由剛開始走進人們的視野萌芽狀態迅速發展壯大起來。國外對于鋼結構住宅的研究相對較早，在澳大利亞、美國、日本、加拿大等國家已經興建了許多的鋼結構作為主要建筑材料的住宅。設計師根據當地居民的生活習慣，建造的鋼結構房屋的形式多以低層住宅和高層公寓為主。近年來，我國的鋼結構發展十分的迅猛，鋼生產量2002年達到1.9億噸，2013年達到7億噸，國家不斷發布用鋼優惠政策，我國發展鋼結構的環境愈來愈好。

我國高層、超高層建筑近幾年出現逐漸開始發展的態勢，國家陸續興建了許多大型鋼結構建筑，在橋梁、博物館、飛機場、體育場以及鐵路等方面的發展有顯著的成就。建筑鋼管混凝土結構可分為鋼管混凝土的框架結構、框架-支撐結構、框架-剪力墻結構、框架-核心筒結構和筒中筒結構這些多樣的形式，多樣的形式為建筑結構提供更多的選擇。建筑體系是對空間體系的把控，中國海洋博物館、北京新機場、天津極地海洋世界極地館及天津理工大學體育館都是通過設計者對建筑體系的深度認知，才能結合建材的優勢與地域的特點，使得建筑物與環境相得益彰。并且這些舉世矚目的大型建筑都是從無到有，在建造過程中都要克服前所未有的困難，無論是前期設計或是建筑體系的選用，包括節點的選擇，施工建造的每一步都是對鋼結構建筑發展的推動。

2001年開始國家建立了“鋼結構住宅建筑體系與關鍵技術”的相關科研攻關課題，致力于發展鋼結構體系住宅的建設，國家陸續頒布了《鋼結構住宅建筑產業化導則》、《鋼結構住宅設計規程》等相關規則。我國第一部關于鋼結構住宅的規范《輕型鋼結構住宅技術規程》JGJ209于2010年 4月17日由住房和城鄉建設部頒布。該規程是在總結和分析了我國多年來鋼結構住宅工程實踐、并做了許多的科學試驗和調查研究的基礎上，提出的一種符合中國國情的、與國家現行標準保持一致的“輕型鋼結構住宅”新體系。規定了輕型鋼結構住宅建筑的功能和性能，給出了輕型鋼結構住宅的材料標準、設計施工和驗收技術要求以及使用和維護的規范管理原則。

鋼管混凝土柱包括矩形鋼管混凝土柱、圓鋼管混凝土柱、方鋼管混凝土柱等形式。矩形鋼管混凝土柱與圓鋼管混凝土柱相比，矩形鋼管柱對混凝土的約束能力不是特別強，約束效應稍顯復雜，并且對于矩形鋼管混凝土柱，矩形鋼管對混凝土的約束能力與柱子截面大小和長寬比相關，因此使得矩形鋼管混凝土的約束問題不能一概而論。

方鋼管混凝土柱屬于組合構件，就是在鋼管內部填入混凝土，但是截面形式因實際工程而不同。方鋼管混凝土柱與普通鋼構件比較有很多優勢。

方鋼管混凝土組合異形柱的概念是由天津大學陳志華教授首次提出來的，并且作為重要課題做了一系列的研究，一般稱為 special-shaped column composed ofconcrete-filled steel tubes，簡稱SCFT column。異形柱是由單根方鋼管混凝土柱按照一定的方式進行組合，一般是通過綴板或者綴條將單根方鋼管連接起來，變換各種截面形式，通過在方鋼管柱中澆注混凝土而形成的組合構件。