CN103669730B - 一种用于钢结构建筑的轻质钢管混凝土叠合柱及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于钢结构建筑的轻质钢管混凝土叠合柱及施工方法，这种轻质钢管混凝土叠合柱，包括内部的核心钢管、核心钢管之内的混凝土、轻质保温砂浆、轻质保温砌块和砌筑砂浆，轻质保温砌块竖向分层错缝搭接、横向围合在核心钢管的外侧，相邻的两块轻质保温砌块之间的缝隙通过填充砌筑砂浆粘结形成整体，轻质保温砌块与核心钢管之间浇筑填充轻质保温砂浆。轻质保温砌块的外侧表面抹有外墙外保温抗裂防护层。本发明解决了传统钢管混凝土叠合柱的***混凝土自重大，抗震性能较差，导热系数高的技术问题，还解决了叠合柱安装时因焊接需破坏***混凝土造成的材料和人工损耗的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型钢管混凝土叠合柱及其施工方法，特别涉及以一种由轻质保温砌块为模具浇筑轻质保温砂浆成型的钢管混凝土叠合柱及其施工方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，结构更安全、舒适性更高的建筑日益增多，中高层、超高层建筑也成为现代建筑的主流之一，因而钢管混凝土的应用也日益广泛，其结构形式不但有效的提高了内部混凝土的承载能力，而且克服了钢管结构容易发生局部屈服的缺点。两种材料结合所发挥的作用远远大于两者的简单叠加，充分发挥了混凝土和钢管的优点。
钢管混凝土叠合柱作为钢管混凝土的一种叠合构建，既可以减少柱子断面而节约空间，也能满足建筑物的刚度、强度与抗震性，减少对钢管防腐的使用成本，增强钢管的防火性能。
然而，钢管混凝土叠合柱在大范围应用的同时，其缺点也日益显现。主要体现在***混凝土自重大，抗震性能较差，导热系数高等。此外，在采用传统焊接方式连接钢结构中其他钢构件时需要破坏***混凝土方能进行，给施工造成不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于钢结构建筑的轻质钢管混凝土叠合柱及施工方法，要解决传统钢管混凝土叠合柱的***混凝土自重大，抗震性能较差，导热系数高的技术问题，还需解决叠合柱安装时因焊接需破坏***混凝土造成的材料和人工损耗的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于钢结构建筑的轻质钢管混凝土叠合柱，包括内部的核心钢管和灌注于核心钢管之内的混凝土，所述轻质钢管混凝土叠合柱还包括轻质保温砂浆、轻质保温砌块和砌筑砂浆，所述轻质保温砌块竖向分层错缝搭接、横向围合在核心钢管的外侧，相邻的两块轻质保温砌块之间的缝隙通过填充砌筑砂浆粘结形成整体，轻质保温砌块与核心钢管之间形成空腔内浇筑填充轻质保温砂浆。
所述轻质保温砌块的外侧表面抹有外墙外保温抗裂防护层，所述抗裂防护层是由抗裂砂浆和嵌入抗裂砂浆中的玻璃纤维网格布组成。
所述轻质钢管混凝土叠合柱的横截面为圆形或多边形。
所述核心钢管的横截面为矩形或圆形。
所述的轻质保温砂浆为胶粉聚苯颗粒浆料、发泡水泥浆料、水泥基复合膨胀玻化微珠保温砂浆、聚苯颗粒泡沫混凝土浆料中的一种或几种的混合物。
所述的轻质保温砌块为聚苯颗粒混凝土砌块、泡沫混凝土砌块、水泥基复合膨胀玻化微珠保温砂浆砌块中的一种。
所述抗裂砂浆和玻璃纤维网格布均为外墙外保温专用。
一种用于钢结构建筑的轻质钢管混凝土叠合柱的施工方法，包括如下步骤：
步骤一、按照设计要求裁切钢管混凝土中的核心钢管，在核心钢管内灌注混凝土形成核心钢管混凝土柱；
步骤二、将核心钢管混凝土柱与建筑物中的其它钢结构构件进行安装连接固定；
步骤三、在核心钢管混凝土柱的外侧使用砌筑砂浆砌筑轻质保温砌块形成外模板围合在核心钢管的外侧，每层轻质保温砌块错缝搭接；
步骤四、在核心钢管混凝土柱和砌筑砂浆之间的空隙中浇筑轻质保温砂浆；
步骤五、在砌筑砂浆的外侧抹抗裂砂浆并压入玻璃纤维网格布形成外墙外保温抗裂防护层；
步骤六、待砂浆成型后即为轻质钢管混凝土叠合柱。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
本发明叠合柱中的轻质保温砂浆和轻质保温砌块是由质轻、微弹性、导热系数低且防火的材料构成，能够降低叠合柱的总体质量，改善整体结构的受力性能，减少钢结构防火材料的使用，同时能够减少冷热桥的出现，减小混凝土热应力。
本发明叠合柱无需进行钢管混凝土柱外侧的混凝土浇筑，由轻质保温砌块作为砌筑成型的外模板浇筑轻质保温砂浆后和叠合柱形成整体，无需拆模。
本发明的叠合柱在施工时，由于外侧砌筑的轻质保温砌块的使用位置灵活，可在钢管与钢结构建筑中的其他钢构件焊接完毕之后，再进行轻质保温砌块和轻质保温砂浆的砌筑施工，不必破坏***混凝土，无材料损耗，提高工程效率。
本发明叠合柱的外侧抹有外墙外保温专用的抗裂砂浆与玻璃纤维网格布，增强叠合柱的耐久性。
本发明结构简单，重量小，施工方便，在钢结构建筑中能够很好的与其他构件进行衔接，可广泛应用于钢结构建筑中。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明叠合柱的横截面示意图。
图2是本发明叠合柱的竖向剖面示意图。
附图标记：1－核心钢管、2－混凝土、3－轻质保温砂浆、4－轻质保温砌块、5－砌筑砂浆、6－抗裂砂浆、7－玻璃纤维网格布。
具体实施方式
一种用于钢结构建筑的轻质钢管混凝土叠合柱，包括内部的核心钢管1和灌注于核心钢管1之内的混凝土2，所述轻质钢管混凝土叠合柱还包括轻质保温砂浆3、轻质保温砌块4和砌筑砂浆5，所述轻质保温砌块4竖向分层错缝搭接、横向围合在核心钢管1的外侧，相邻的两块轻质保温砌块4之间的缝隙通过填充砌筑砂浆5粘结形成整体，轻质保温砌块4与核心钢管1之间形成空腔内浇筑填充轻质保温砂浆3。
所述轻质保温砌块4的外侧表面抹有外墙外保温抗裂防护层，所述抗裂防护层是由抗裂砂浆6和嵌入抗裂砂浆6中的玻璃纤维网格布7组成。
所述轻质钢管混凝土叠合柱的横截面为圆形或多边形。
所述核心钢管1的横截面为矩形或圆形。
所述的轻质保温砂浆3为胶粉聚苯颗粒浆料、发泡水泥浆料、水泥基复合膨胀玻化微珠保温砂浆、聚苯颗粒泡沫混凝土浆料中的一种或几种的混合物。
所述的轻质保温砌块4为聚苯颗粒混凝土砌块、泡沫混凝土砌块、水泥基复合膨胀玻化微珠保温砂浆砌块中的一种。
所述抗裂砂浆6和玻璃纤维网格布7均为外墙外保温专用。
实施例一：
参见图1和图2所示，钢结构建筑的轻质钢管混凝土叠合柱由核心钢管1、混凝土2、轻质保温砂浆3、轻质保温砌块4、砌筑砂浆5、抗裂砂浆6、玻璃纤维网格布7组成，其中轻质保温砂浆3使用聚苯颗粒泡沫混凝土浆料，轻质保温砌块4使用聚苯颗粒混凝土砌块，本实施例中轻质钢管混凝土叠合柱的横截面为方形，核心钢管1的横截面为圆形。
这种轻质钢管混凝土叠合柱的施工方法如下：
步骤一、按设计要求裁切钢管混凝土中的核心钢管1，在核心钢管1内浇筑符合标准或设计要求的高强度混凝土，形成钢管混凝土柱；
步骤二、在工地现场将钢管混凝土柱与建筑中其它钢结构构件进行焊接固定好；
步骤三、在钢管混凝土柱外侧使用砌筑砂浆5砌筑聚苯颗粒混凝土砌块形成外模板，砌块高度为250mm，厚度为70mm，每层砌块进行错缝搭接砌筑；
步骤四、配制聚苯颗粒泡沫混凝土浆料，将制成的聚苯颗粒泡沫混凝土浆料浇灌注入钢管混凝土柱与聚苯颗粒混凝土砌块中间的空腔中；
步骤五、在聚苯颗粒混凝土砌块的外侧抹厚度为5mm的抗裂砂浆6并压入耐碱玻璃纤维网格布形成抗裂防护层；
步骤六、成型后即为轻质钢管混凝土叠合柱。
实施例二：
参见如图1、图2所示，钢结构建筑的轻质钢管混凝土叠合柱由钢管1、混凝土2、轻质保温砂浆3、轻质保温砌块4、砌筑砂浆5、抗裂砂浆6、玻纤网7构成；与实施例一不同的是，其中轻质保温砂浆使用发泡水泥浆料，轻质保温砌块使用发泡混凝土砌块。
这种轻质钢管混凝土叠合柱的施工方法如下：
步骤一、按设计要求裁切钢管混凝土中的核心钢管1，在核心钢管1内浇筑符合标准或设计要求的高强度混凝土，形成钢管混凝土柱；
步骤二、在工地现场将钢管混凝土柱与建筑中其它钢结构构件通过焊接或其它方式固定好；
步骤三、在钢管混凝土柱外侧使用砌筑砂浆5砌筑发泡混凝土砌块形成外模板，每层砌块进行错缝搭接砌筑；
步骤四、配制发泡水泥浆料，将制成的发泡水泥浆料浇灌注入钢管混凝土柱与发泡混凝土砌块中间的空腔中；
步骤五、在发泡混凝土砌块的外侧抹厚度为5mm的抗裂砂浆6并压入耐碱玻璃纤维网格布7形成抗裂防护层；
步骤六、成型后即为轻质钢管混凝土叠合柱。
Claims (8)
1.一种用于钢结构建筑的轻质钢管混凝土叠合柱，包括内部的核心钢管（1）和灌注于核心钢管（1）之内的混凝土（2），其特征在于：所述轻质钢管混凝土叠合柱还包括轻质保温砂浆（3）、轻质保温砌块（4）和砌筑砂浆（5），所述轻质保温砌块（4）竖向分层错缝搭接、横向围合在核心钢管（1）的外侧，相邻的两块轻质保温砌块（4）之间的缝隙通过填充砌筑砂浆（5）粘结形成整体，轻质保温砌块（4）与核心钢管（1）之间形成空腔内浇筑填充轻质保温砂浆（3）。
2.根据权利要求1所述的一种用于钢结构建筑的轻质钢管混凝土叠合柱，其特征在于：所述轻质保温砌块（4）的外侧表面抹有外墙外保温抗裂防护层，所述抗裂防护层是由抗裂砂浆（6）和嵌入抗裂砂浆（6）中的玻璃纤维网格布（7）组成。
3.根据权利要求1所述的一种用于钢结构建筑的轻质钢管混凝土叠合柱，其特征在于：所述轻质钢管混凝土叠合柱的横截面为圆形或多边形。
4.根据权利要求1所述的一种用于钢结构建筑的轻质钢管混凝土叠合柱，其特征在于：所述核心钢管（1）的横截面为矩形或圆形。
5.根据权利要求1所述的一种用于钢结构建筑的轻质钢管混凝土叠合柱，其特征在于：所述的轻质保温砂浆（3）为胶粉聚苯颗粒浆料、发泡水泥浆料、水泥基复合膨胀玻化微珠保温砂浆、聚苯颗粒泡沫混凝土浆料中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种用于钢结构建筑的轻质钢管混凝土叠合柱，其特征在于：所述的轻质保温砌块（4）为聚苯颗粒混凝土砌块、泡沫混凝土砌块、水泥基复合膨胀玻化微珠保温砂浆砌块中的一种。
7.根据权利要求2所述的一种用于钢结构建筑的轻质钢管混凝土叠合柱，其特征在于：所述抗裂砂浆（6）和玻璃纤维网格布（7）均为外墙外保温专用。
8.一种根据权利要求1～7任意一项所述的用于钢结构建筑的轻质钢管混凝土叠合柱的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、按照设计要求裁切钢管混凝土中的核心钢管（1），在核心钢管（1）内灌注混凝土（2）形成核心钢管混凝土柱；
步骤二、将核心钢管混凝土柱与建筑物中的其它钢结构构件进行安装连接固定；
步骤三、在核心钢管混凝土柱的外侧使用砌筑砂浆（5）砌筑轻质保温砌块（4）形成外模板围合在核心钢管的外侧，每层轻质保温砌块（4）错缝搭接；
步骤四、在核心钢管混凝土柱和砌筑砂浆（5）之间的空隙中浇筑轻质保温砂浆（3）；
步骤五、在砌筑砂浆（5）的外侧抹抗裂砂浆（6）并压入玻璃纤维网格布形成外墙外保温抗裂防护层；
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