[發明專利]一種鋼管約束竹-混凝土組合構件

在審

• 申請號: 201910365951.1
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110056089A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 魏洋;柏佳文;繆坤廷;金子恒;丁明珉
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: E04B1/30
• 分類號: E04B1/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種鋼管約束竹?混凝土組合構件，包括核心竹材、夾層混凝土、鋼管和外防護層，其特征在于所述的一個以上的核心竹材置于鋼管內部，核心竹材的橫截面尺寸小于鋼管的橫截面尺寸，其長度與鋼管相同，夾層混凝土密實填充于鋼管和核心竹材組成的間隙空腔內，四周完全包裹核心竹材，外防護層涂覆固化在鋼管的外表面，形成鋼管約束竹?混凝土組合構件。本發明結構簡單新穎，輕質高強，具有良好的承載能力和變形能力，鋼管和夾層混凝土的約束能夠有效的延緩竹材受壓破壞，克服了市場上大量使用的矩形竹材的美觀和造型問題，適用范圍廣，且竹材綠色環保，資源可再生，符合可持續發展，具有可觀的經濟效益。

技術領域

本發明屬于土木工程建筑結構技術領域，具體涉及一種組合構件，尤其是一種鋼管約束竹-混凝土組合構件。

背景技術

近年來，建筑業的可持續發展引起了越來越廣泛的關注，同時各國對環境保護的重視程度也不斷增加，全球木材供應逐漸降低，竹資源的合理利用與開發越來越受到重視，竹產品正在成為發達國家和地區的重要消費品之一。竹材具有資源豐富、成材快、材性優良等特點，是一種優質的綠色生態建筑材料，是自然界中效能最高的材料之一，其經過重組冷壓或熱壓形成的重組竹等產品被廣泛應用于建筑及結構用材，抗拉強度和抗壓強度均遠遠超過普通木材。

而今市場上生產的竹材重組材、竹材層積材、竹材集成材以棱柱體為主，對于圓柱體等異形體甚少，遠遠不能夠滿足建筑結構中各種截面形式梁、柱等的需求，且竹材在軸向受壓后易發生壓潰破壞，壓屈破壞和劈裂破壞等，單獨使用這類竹材作為承重構件難以滿足設計綜合性能要求。如中國專利CN 208618658 U公開了一種重組竹空心構件，重組竹構件筒外形呈矩形體長條狀，其中部固定設置的一根內置管，內置管的截面根據重組竹構件筒的截面進行設置，重組竹構件筒截面為正方形，對應的內置管截面為圓形或正方形，該構件材料為純竹材，無論是作為受壓或者受彎構件時均易發生劈裂或竹纖維斷裂破壞，延性不足，且棱柱體的外觀單一，不能滿足特殊建筑場合的需求。

鋼管約束混凝土構件的研究已有百年歷史，在結構行業也被廣泛使用，核心混凝土的存在防止鋼管受壓時向內屈曲，鋼管的存在約束混凝土橫向變形，兩者優劣互補，表現出良好的承載能力和變形能力等特性。如中國專利CN 106760214 A公開了一種八邊形圓截面實心鋼管混凝土構件，鋼管橫截面外邊緣呈八邊形，內邊緣呈圓形，鋼管內部澆筑混凝土，鋼管的圓形內表面可以對混凝土產生理想的約束效果，該鋼管混凝土構件雖然具有極高的受壓性能，但是其混凝土材料消耗大，構件自重大。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋼管約束-竹混凝土組合構件，核心竹材和鋼管組成的空腔內填充微膨脹混凝土，結構簡單新穎，減少了混凝土的用量，輕質高強，同時鋼管和混凝土約束了核心竹材，提高了結構的承載能力和變形能力，鋼管和夾層混凝土的約束能夠有效的延緩竹材受壓破壞，克服了市場上矩形竹材使用的美觀造型問題，鋼管的橫截面形狀多變，可以滿足市場上各類截面形式的梁柱，適用范圍廣，且竹材綠色環保，資源可再生，符合可持續發展，具有可觀的經濟效益。

本發明的技術方案為：一種鋼管約束竹-混凝土組合構件，包括核心竹材、夾層混凝土、鋼管和外防護層，其特征在于所述的一個以上的核心竹材置于鋼管內部，核心竹材的橫截面尺寸小于鋼管的橫截面尺寸，其長度與鋼管相同，夾層混凝土密實填充于鋼管和核心竹材組成的間隙空腔內，四周完全包裹核心竹材，外防護層涂覆固化在鋼管的外表面，形成鋼管約束竹-混凝土組合構件。

所述的核心竹材的截面形狀與鋼管的截面形狀任意。

所述的核心竹材為兩個以上，各個核心竹材之間及其與鋼管之間設有間隙空腔。

所述的核心竹材的是竹材重組材、竹材層積材、竹材集成材中的一種。

所述的夾層混凝土為自密實微膨脹混凝土，膨脹率為0.01％～0.04％。

所述的外防護層是油漆、環氧樹脂、瀝青、水泥基復合材料和不飽和聚脂樹脂中的一種。