[發明專利]一種免焊接壓型鋼板方鋼管混凝土組合柱及其制備方法

在審

• 申請號: 202010345333.3
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111576736A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 王城泉;平博彥;鄒昀;姚燁;時建新
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: E04C3/32
• 分類號: E04C3/32;E04C3/34
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 林娟

1.一種免焊接壓型鋼板方鋼管混凝土組合柱，其特征在于，包括：方鋼管、填充于方鋼管內的混凝土(9)，所述方鋼管外壁由角部模塊(7)和中間模塊(8)組成，所述中間模塊(8)包括：多個第一冷彎薄壁型鋼(12)；

所述第一冷彎薄壁型鋼(12)包括：型鋼壁(1)、第一折邊(2)、第二折邊(3)、第三折邊(4)、第四折邊(5)；

所述第一折邊(2)連接型鋼壁(1)的一端并與型鋼壁(1)垂直；所述第二折邊(3)連接型鋼壁(1)的另一端并與型鋼壁(1)垂直，所述第二折邊(3)垂直連接第三折邊(4)，所述第三折邊(4)垂直連接第四折邊(5)，所述第二折邊(3)、第三折邊(4)、第四折邊(5)形成卷邊，所述卷邊內形成槽口(6)；所述第一折邊(2)鑲嵌于相鄰的第一冷彎薄壁型鋼(12)的槽口(6)中，進而構成中間模塊(8)；

所述角部模塊(7)包括：第二冷彎薄壁型鋼(13)、第三冷彎薄壁型鋼(14)；所述第二冷彎薄壁型鋼(13)由具有分別與所述第一冷彎薄壁型鋼(12)的型鋼壁(1)、第一折邊(2)、第二折邊(3)、第三折邊(4)、第四折邊(5)的形狀、輪廓相同的型鋼壁Ⅱ、第一折邊Ⅱ、第二折邊Ⅱ、第三折邊Ⅱ、第四折邊Ⅱ組成，且在所述型鋼壁Ⅱ上設有孔洞；

所述第三冷彎薄壁型鋼(14)由具有分別與所述第一冷彎薄壁型鋼(12)的型鋼壁(1)、第一折邊(2)、第二折邊(3)、第三折邊(4)、第四折邊(5)的形狀、輪廓相同的型鋼壁Ⅲ、第一折邊Ⅲ、第二折邊Ⅲ、第三折邊Ⅲ、第四折邊Ⅲ組成，所述第三折邊Ⅲ、第四折邊Ⅲ形成L型邊，沿L型邊上分布有鋸齒邊；

所述L型邊通過鋸齒邊鑲嵌于孔洞(1)中，所述第四折邊Ⅲ、第二折邊Ⅲ分別與型鋼壁Ⅱ的兩側表面互相緊貼，所述第一折邊Ⅱ與型鋼壁Ⅲ表面緊貼。

2.如權利要求1所述的一種免焊接壓型鋼板方鋼管混凝土組合柱，其特征在于，所述第一冷彎薄壁型鋼(12)由型鋼壁原件彎折而成，所述型鋼壁原件為長方體結構的薄鋼板。

3.如權利要求2所述的一種免焊接壓型鋼板方鋼管混凝土組合柱，其特征在于，所述卷邊由型鋼壁原件另一端順次彎折三次而成。

4.如權利要求1-3任一所述的一種免焊接壓型鋼板方鋼管混凝土組合柱，其特征在于，所述第一、第二、第三冷彎薄壁型鋼的壁厚均勻分布。

5.如權利要求4所述的一種免焊接壓型鋼板方鋼管混凝土組合柱，其特征在于，所述槽口(6)的寬度比壁厚大0.5-2mm。

6.如權利要求5所述的一種免焊接壓型鋼板方鋼管混凝土組合柱，其特征在于，所述第一冷彎薄壁型鋼(12)、第二冷彎薄壁型鋼(13)和第三冷彎薄壁型鋼(14)為型鋼壁原件通過輥軋或沖壓彎折成。

7.如權利要求6所述的一種免焊接壓型鋼板方鋼管混凝土組合柱，其特征在于，所述第一冷彎薄壁型鋼(12)、第二冷彎薄壁型鋼(13)和第三冷彎薄壁型鋼(14)的外壁上涂有鋅層。

8.如權利要求7所述的一種免焊接壓型鋼板方鋼管混凝土組合柱，其特征在于，所述鋸齒邊均勻分布于L型邊上，所述矩形孔洞(10)呈均勻分布于鋼壁Ⅱ上，所述鋸齒邊為矩形狀且與矩形孔洞(10)的形狀尺寸相匹配。

9.如權利要求8所述的一種免焊接壓型鋼板方鋼管混凝土組合柱，其特征在于，所述矩形孔洞寬度比壁厚大0.5-2mm。

10.一種制備如權利要求1-9任一所述的免焊接壓型鋼板方鋼管混凝土組合柱的方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟一：在工廠預制第一冷彎薄壁型鋼(12)標準件，所述第一冷彎薄壁型鋼(12)的一端由型鋼壁原件的一端彎折一次而成，所述第一冷彎薄壁型鋼(12)的另一端由型鋼壁原件的另一端順次彎折三次而成；將第一折邊(2)嵌入相鄰的第一冷彎薄壁型鋼(12)的槽口(6)中，進而構成中間模塊(8)；

步驟二：在第一冷彎薄壁型鋼(12)的型鋼壁(1)上開設矩形孔洞，從而得到第二冷彎薄壁型鋼(13)標準件；

步驟三：將型鋼壁原件的兩端分別沿同一方向彎折一次，將其中一端加工成矩形鋸齒邊(11)，并將矩形鋸齒邊(11)插入第二冷彎薄壁型鋼(13)的矩形孔洞(10)中，插接完成后沿型鋼壁Ⅱ兩側分別進行彎折，使得鋸齒形邊與第二冷彎薄壁型鋼(13)的型鋼壁Ⅱ的一側貼合，第二折邊Ⅲ與型鋼壁Ⅱ的另一側貼合，型鋼壁Ⅲ與第一折邊Ⅱ貼合，并得到第三冷彎薄壁型鋼(14)，第二冷彎薄壁型鋼(13)、第三冷彎薄壁型鋼(14)構成角部模塊(7)；

步驟四：將中間模塊(8)與角部模塊(7)進行拼接，得到免焊接壓型鋼板方鋼管；

步驟五：現澆混凝土于免焊接壓型鋼板方鋼管，形成免焊接壓型鋼板方鋼管混凝土組合柱，組合柱的截面尺寸可任意調節。