[實(shí)用新型]一種內(nèi)置格構(gòu)式芯柱方鋼管混凝土柱

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820635644.1
• 申請(qǐng)日: 2018-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208310001U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寧璠;陳宗平;姚如勝;陳德釗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E04C3/36
• 分類(lèi)號(hào): E04C3/36
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 林德利

本實(shí)用新型涉及土木工程中鋼管混凝土柱技術(shù)領(lǐng)域。一種內(nèi)置格構(gòu)式芯柱方鋼管混凝土柱，包括豎向設(shè)置的方鋼管和設(shè)置在所述方鋼管內(nèi)的芯柱；所述芯柱為四根豎向?qū)ΨQ設(shè)置的角鋼以及若干根連接于相鄰兩根所述角鋼的綴條構(gòu)成的格構(gòu)角鋼桁架，所述角鋼呈矩形分布并且四個(gè)角鋼兩兩肢背相對(duì)設(shè)置，每相鄰的兩根角鋼之間分別水平設(shè)有若干根所述綴條；所述方鋼管內(nèi)與所述芯柱內(nèi)填充有混凝土。本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置合理的方鋼管芯柱形式增強(qiáng)方鋼管混凝土性能，能夠改善方鋼管對(duì)內(nèi)部混凝土約束分布不均勻的特點(diǎn)，提高方鋼管混凝土柱的承載能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及土木工程中鋼管混凝土柱技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種內(nèi)置格構(gòu)式芯柱方鋼管混凝土柱。

背景技術(shù)

鋼管混凝土是在鋼管內(nèi)填充混凝土形成的組合構(gòu)件。由于鋼管中填充了混凝土，克服了鋼管結(jié)構(gòu)容易發(fā)生屈曲的缺陷。鋼管混凝土柱在受力過(guò)程中，外包的鋼管壁對(duì)核心混凝土形成約束作用后，核心混凝土處于三向受壓應(yīng)力狀態(tài)，使得核心混凝土的抗壓強(qiáng)度和抗變形能力均得到了明顯的提高，也防止了核心混凝土的脆性破壞。鋼管混凝土組合柱能有效發(fā)揮出鋼管和混凝土兩種材料的優(yōu)勢(shì)，使其具有承載力高、延性、抗火性能和抗震性能好等優(yōu)勢(shì)。隨著科技進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，鋼管混凝土因其自身的優(yōu)勢(shì)在建筑行業(yè)中有著廣闊的發(fā)展前景。

在實(shí)際工程中，對(duì)比圓鋼管混凝土柱，方鋼管混凝土柱因其施工方便、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用更為廣泛。但是由于方鋼管對(duì)核心混凝土的約束作用不及圓鋼管，承載力也稍遜于圓鋼管混凝土柱。現(xiàn)有研究已表明通過(guò)增設(shè)加勁肋、拉桿等方法均可以改善方鋼管混凝土的性能，但由于增設(shè)加勁肋和約束拉桿不僅使得施工工藝復(fù)雜化，而且也存在用鋼量大、造價(jià)高等問(wèn)題。

如2015年5月20日公開(kāi)的，公開(kāi)號(hào)為1046317707A的發(fā)明專利，專利中提出一種復(fù)合方鋼管混凝土柱，該發(fā)明構(gòu)件由兩件L形半鋼管焊接組成，L形半鋼管內(nèi)壁上布置兩排銷(xiāo)釘，設(shè)置一定數(shù)量的豎桿和橫桿，并采用混凝土填充。該發(fā)明所述的增強(qiáng)薄壁方鋼管混凝土措施在一定程度上改善了方鋼管混凝土柱的受力性能，但施工中涉及較多的構(gòu)造措施以及焊接任務(wù)，施工工藝復(fù)雜，且人工成本較高，焊接質(zhì)量參差不齊。

此外于2017年4月12日公開(kāi)的，公開(kāi)號(hào)為206091077U的中國(guó)實(shí)用新型所揭示的一種約束混凝土組合柱，該構(gòu)件由一根方鋼管柱作為基準(zhǔn)柱，沿基準(zhǔn)柱的相鄰邊上依次焊接U形鋼管柱，沿U形鋼管柱的相鄰邊一次焊接由L形鋼管柱，構(gòu)成鋼管束，并以混凝土填充。該構(gòu)件能夠以靈活的截面形式出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)中，如方形、L形、T形等截面形式；但由于方鋼管混凝土柱對(duì)內(nèi)部混凝土約束不均勻，所組成的鋼管束內(nèi)部混凝土受到的約束也并不均勻，承載力提高效果有限。

在實(shí)際工程中存在的鋼管混凝土格構(gòu)構(gòu)件外包裹鋼筋混凝土柱，適用于大截面重載結(jié)構(gòu)，但由于構(gòu)件外部需要包覆混凝土，施工時(shí)仍需完成搭設(shè)構(gòu)件模板及后續(xù)模板拆除工作，增加了一定的施工工序。如2014年10月22日公開(kāi)的，公開(kāi)號(hào)為203891340U的中國(guó)實(shí)用新型所揭示的一種組合格構(gòu)式中空構(gòu)件施工時(shí)便存在上述問(wèn)題，該構(gòu)件芯柱由一個(gè)方鋼管與四個(gè)圓鋼管通過(guò)腹桿相連形成，內(nèi)置于外包方形鋼筋籠中部；采用混凝土填充圓鋼管并包覆內(nèi)方鋼管腔外區(qū)域。該實(shí)用新型結(jié)合了鋼管混凝土和格構(gòu)式結(jié)構(gòu)優(yōu)良的受力性能，具有優(yōu)越的承載能力與變形性能，但采用傳統(tǒng)的混凝土包裹鋼的結(jié)構(gòu)形式，施工工序增多，施工難度加大。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種內(nèi)置格構(gòu)式芯柱方鋼管混凝土柱，通過(guò)設(shè)置合理的方鋼管芯柱形式增強(qiáng)方鋼管混凝土性能，能夠改善方鋼管對(duì)內(nèi)部混凝土約束分布不均勻的特點(diǎn)，提高方鋼管混凝土柱的承載能力。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種內(nèi)置格構(gòu)式芯柱方鋼管混凝土柱，包括豎向設(shè)置的方鋼管和設(shè)置在所述方鋼管內(nèi)的芯柱；所述芯柱為四根豎向?qū)ΨQ設(shè)置的角鋼以及若干根連接于相鄰兩根所述角鋼的綴條構(gòu)成的格構(gòu)角鋼桁架，所述角鋼呈矩形分布并且四個(gè)角鋼兩兩肢背相對(duì)設(shè)置，每相鄰的兩根角鋼之間分別水平設(shè)有若干根所述綴條；所述方鋼管內(nèi)與所述芯柱內(nèi)填充有混凝土。