CN100535270C - 钢筋加劲的异形钢管混凝土柱 - Google Patents
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Abstract
钢筋加劲的异形钢管混凝土柱，它涉及一种异形钢管混凝土柱，为了解决钢筋混凝土异形柱抗震性能差、承载力低、施工复杂和传统异形钢管混凝土柱构造复杂、用钢量大、造价高的问题。本发明用内填混凝土(4)填充的钢管为异形钢管(1)，在异形钢管(1)的内壁沿异形钢管(1)的轴线方向焊接有钢筋加劲肋(2)，所述的钢筋加劲肋(2)是由钢筋冷弯加工成的方形、三角形或梯形的锯齿状钢筋加劲肋。本发明是一种构造简单、施工方便、造价低，能够有效防止钢管发生局部屈曲和截面阴角处钢管与内填混凝土脱离，增强钢管与内填混凝土的协同工作的构造措施，从而获得一种承载力高、延性好、抗震性能优越、施工方便、经济性好的新型异形钢管混凝土柱。
Description
技术领域
本发明涉及一种异形钢管混凝土柱。
背景技术
异形截面柱柱肢厚度与填充墙同厚，可避免室内出现柱楞、便于室内布置、增大使用面积，在住宅与办公建筑的应用比例呈上升趋势。传统的异形柱多采用钢筋混凝土，在推广和实际工程应用中暴露出一些问题：对水平荷载的方向性非常敏感，即荷载作用方向不同时其承载力差别较大，承载力较低，材料强度未能充分利用；为保证柱子延性要求，需配大量箍筋并严格限制轴压比；现场浇筑困难、节点配筋较多、混凝土浇筑质量难以保证等，限制了异形柱的推广和应用。异形钢管混凝土由于外包钢管对混凝土的约束作用，可使构件承载力提高、延性得到改善，但需采取措施防止钢管发生局部屈曲和截面阴角处钢管与混凝土脱离。目前常采用设置钢板加劲肋或约束拉杆的方法，但带钢板加劲肋的异形钢管混凝土柱存在用钢量大、加工制作成本高等缺点，而带约束拉杆异形钢管混凝土柱存在约束拉杆造价高、异形钢管大量开孔、浇筑混凝土易跑浆、施工复杂等缺点，工程应用均很少。
发明内容
为了解决钢筋混凝土异形柱抗震性能差、承载力低、施工复杂和传统异形钢管混凝土柱构造复杂、用钢量大、造价高的问题，本发明提供了一种钢筋加劲的异形钢管混凝土柱。
本发明包括异形钢管、钢筋加劲肋和内填混凝土，用内填混凝土填充的钢管为异形钢管，在异形钢管的内壁沿异形钢管的轴线方向焊接有钢筋加劲肋，所述的钢筋加劲肋是由钢筋冷弯加工成的方形、三角形或梯形的锯齿状钢筋加劲肋。
本发明是一种构造简单、施工方便、造价低，能够有效防止钢管发生局部屈曲和截面阴角处钢管与内填混凝土脱离，增强钢管与混凝土的协同工作的构造措施，从而获得一种承载力高、延性好、抗震性能优越、施工方便、经济性好的新型异形钢管混凝土柱。
本发明提出的钢筋加劲的异形钢管混凝土柱具有下列优点：
1、柱肢厚度与填充墙同厚，可避免室内出现柱楞、便于室内布置、增大使用面积。
2、克服了钢筋混凝土异形柱延性差、轴压比限值小、配筋多、混凝土浇筑困难、施工复杂等缺点，异形钢管可兼作混凝土模板和施工骨架，钢管对混凝土的有效约束作用可显著提高柱子的承载力并改善其延性。
3、克服了带约束拉杆异形钢管混凝土柱约束拉杆造价高、异形钢管大量开孔、浇筑混凝土易跑浆、施工复杂等缺点，同时增强了钢管与混凝土间的协同工作，使其延性得到进一步改善。
4、克服了带钢板加劲肋的异形钢管混凝土柱用钢量大、加工制作成本高等缺点。
附图说明
图1是钢筋加劲肋2的结构示意图，图2是具体实施方式二的结构示意图，图3是设置有钢筋加劲肋的钢管的结构示意图，图4是具体实施方式三的结构示意图，图5是具体实施方式四的结构示意图，图6是具体实施方式五的结构示意图，图7是具体实施方式五的浇筑有混凝土的结构示意图，图8是本发明的整体结构示意图，图9是本发明的设置有拉接钢筋的整体结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图8和图9具体说明本实施方式，本实施方式由异形钢管1、钢筋加劲肋2和内填混凝土4，用内填混凝土4填充的钢管为异形钢管1，在异形钢管1的内壁沿异形钢管1的轴线方向焊接有钢筋加劲肋2。它还包括拉接钢筋3，拉接钢筋3设置在钢筋加劲肋2之间。当异形钢管截面尺寸加大时，在各面钢板内侧钢筋加劲肋2之间增设拉接钢筋3，以有效降低钢板的宽厚比，增强钢管与内填混凝土4的协同工作。本发明所述的异形钢管1可以是L形、T形或十形钢管；异形钢管1最小边长≥100mm，壁厚≥2mm；异形钢管1采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材制成；异形钢管1的长度与最小截面宽度之比≤30。钢筋加劲肋2和拉接钢筋3可由直径为6～12mm的HPB235或HRB335钢筋冷弯加工而成。钢筋加劲肋2是由钢筋冷弯加工成的方形、三角形或梯形的锯齿状钢筋加劲肋。内填混凝土4可采用素混凝土、钢筋混凝土或钢骨混凝土；其中，混凝土可以是普通混凝土、轻骨料混凝土或高性能混凝土，钢骨可以是型钢构件或焊接组合截面钢构件。
具体实施方式二：下面结合图1和图2和图3具体说明本实施方式，本实施方式根据异形钢管截面形状、钢板壁厚等参数确定合理的钢筋种类和直径，将钢筋加劲肋2利用单面或双面角焊缝沿异形钢管1轴线焊接在异形钢管1的钢板内壁上，钢筋加劲肋2的长度与异形钢管1等长；异形钢管1阴角处必须设置钢筋加劲肋2，其对面钢板内侧也设置有钢筋加劲肋2，其它组成及连接关系同具体实施方式一。
具体实施方式三：下面结合图4具体说明本实施方式，本实施方式中异形钢管1的钢板宽厚大，在各面钢板内侧增设钢筋加劲肋2，以降低钢板的宽厚比，增强钢管与内填混凝土4的协同工作，其它组成及连接关系同具体实施方式一。
具体实施方式四：下面结合图5具体说明本实施方式，本实施方式中异形钢管1的钢板柱肢长，在各面钢板内侧增设钢筋加劲肋2，以降低钢板的宽厚比，增强钢管与内填混凝土4的协同工作，其它组成及连接关系同具体实施方式一。
具体实施方式五：下面结合图6和图7具体说明本实施方式，本实施方式中将焊有钢筋加劲肋的钢板组拼焊接成T形、L形或十形截面异形钢管1；在钢筋加劲肋之间设置拉接钢筋3；在异形钢管1中内填素混凝土或钢筋混凝土或钢骨混凝土即形成带钢筋加劲肋2的异形钢管混凝土柱，其它组成及连接关系同具体实施方式一或具体实施方式二或具体实施方式三或具体实施方式四。
钢筋加劲肋一侧锚固在混凝土中，一侧焊接在钢管内壁，或通过拉接钢筋将一组钢筋加劲肋联系在一起，增强了钢管与混凝土之间的相互作用，可有效抑制钢板发生局部屈曲，使钢管对混凝土的约束作用增强，改善了混凝土的延性，从而能够较为充分的发挥钢材与混凝土这两种材料的各自优点，使新型异形钢管混凝土柱具有承载力高、延性好、抗震性能优越、施工方便、经济性好的特点。
Claims (7)
1、钢筋加劲的异形钢管混凝土柱，它包括异形钢管(1)、钢筋加劲肋(2)和内填混凝土(4)，用内填混凝土(4)填充的钢管为异形钢管(1)，在异形钢管(1)的内壁沿异形钢管(1)的轴线方向焊接有钢筋加劲肋(2)，其特征在于所述的钢筋加劲肋(2)是由钢筋冷弯加工成的方形、三角形或梯形的锯齿状钢筋加劲肋。
2、根据权利要求1所述的钢筋加劲的异形钢管混凝土柱，其特征在于它还包括拉接钢筋(3)，拉接钢筋(3)设置在钢筋加劲肋(2)之间。
3、根据权利要求1所述的钢筋加劲的异形钢管混凝土柱，其特征在于所述的异形钢管(1)为L形钢管。
4、根据权利要求1所述的钢筋加劲的异形钢管混凝土柱，其特征在于所述的异形钢管(1)为T形钢管。
5、根据权利要求1所述的钢筋加劲的异形钢管混凝土柱，其特征在于所述的异形钢管(1)为十字形钢管。
6、根据权利要求1、3、4、或5所述的钢筋加劲的异形钢管混凝土柱，其特征在于所述的异形钢管(1)采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材制成。
7、根据权利要求1或2所述的钢筋加劲的异形钢管混凝土柱，其特征在于所述的钢筋加劲肋(2)和拉接钢筋(3)由HPB235或HRB335钢筋冷弯加工而成。
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