CN105863167A - 一种可拆卸装配式圆钢管混凝土柱 - Google Patents

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
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Abstract

本发明提供了一种可拆卸装配式圆钢管混凝土柱，主要包括上、下圆钢管混凝土柱、柱法兰连接件、2个带孔半圆形钢板和抗拔连接副，通过对圆钢管混凝土柱和柱法兰连接件的构造措施进行合理设计，采用抗拔连接副对圆钢管混凝土柱与柱之间进行拼接，然后从半圆形钢板的预留半圆孔处灌浆，最后形成可拆卸装配式圆钢管混凝土柱。当圆钢管混凝土柱更换时，可通过拆卸螺栓杆，使得圆钢管混凝土柱和柱法兰连接件，进而实现圆钢管混凝土柱与柱之间的拆卸和更换。本发明使用的所有构件均采用现场装配连接，提高了建筑工业化装配效率，实现了装配式组合结构的柱‑柱构件的可拆卸、分离和更换的功能，体现了建筑构件可拆改、节能环保的新型建筑理念。

Description

一种可拆卸装配式圆钢管混凝土柱
技术领域
本发明属于结构工程技术领域，具体适用于多高层装配式钢-混凝土组合结构中圆钢管混凝土柱与柱之间现场拼接作业领域。
背景技术
为了推进建筑工业化，已经颁布了《装配式混凝土结构技术规程》，且装配式混凝土结构已在工程实践中得到大量推广，但该规程仍然没有很好的解决现场湿作业多和混凝土养护时间长的问题。目前，对于装配式建筑结构体系的关键连接部位的设计方法缺乏***的研究。另一方面，传统的钢筋混凝土结构由于其对环境污染严重、材料和能源消耗高、建筑材料可回收利用率低等缺点，已经不符合国家推行的“适用、经济、绿色、美观”的建筑方针。为了寻求发展新型建造方式，国家大力推动建筑工业化和推广装配式建筑结构，推动结构构件的标准化，提高结构构件的通用性及可置换性。钢-混凝土组合结构由于其承载能力高、刚度大、延性和抗震性能好，且钢材具有绿色环保、材料回收利用率高等优点，而近几年国内钢材产量过剩，造价降低，应用于多高层建筑、大跨结构、高耸结构、桥梁结构和地下结构等结构工程领域优势明显。同时，钢-混凝土组合结构能较好适应现代结构对于“轻型大跨、预制装配、快速施工”的需求，更容易实现结构的“便于拆改”和“可修复性”，能满足新型工业化装配式建筑体系的相关配套要求。
钢管混凝土已经在多高层建筑中得到广泛应用，但其核心混凝土一般采用现浇的施工方式。圆钢管混凝土柱具有抗压强度高，塑性性能好，抗震性能优异且紧箍效应好，堪称是一种优质、高强和经济合理的构件。故寻求一种建设速度快、建筑材料可回收利用的可拆卸装配式圆钢管混凝土柱，具有极大的技术经济效益和社会效益。
鉴于此，发明人对可拆卸装配式圆形钢管混凝土柱进行了深入研究，遂由本案产生。
发明内容
针对以上现有技术中存在的不足，本发明提供了一种构造简单、抗震性能优良、安装便捷高效、便于拆改、节能环保、美观坚固的可拆卸装配式圆钢管混凝土柱与柱的拼接方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种可拆卸装配式圆钢管混凝土柱，主要包括上、下圆钢管混凝土柱、柱法兰连接件、2个带孔半圆形钢板和抗拔连接副，其特征在于抗拔连接副是由螺栓杆、垫片、钢套筒和抗拔弯筋组成。
所述抗拔弯筋通过焊接安装到钢套筒尾部。
所述抗拔连接副的钢套筒和抗拔弯筋部分预埋在上、下圆钢管混凝土柱中。
所述柱法兰连接件在上、下两个圆形法兰盘上沿环向预留螺栓孔，通过抗拔连接副将上、下圆钢管混凝土柱拼接为一体。
所述2个带孔半圆形钢板是通过焊接安装到柱法兰连接件的法兰盘上；从半圆形钢板的预留半圆孔处灌入无收缩自密实高强混凝土，其强度等级不低于钢管混凝土柱中的混凝土等级。
本发明的有益效果为：
与现有技术相比，本发明的优势体现在：
1、本发明采用可拆卸装配式圆钢管混凝土柱，所有构件均在工厂加工完成，运输至施工现场后，可在施工现场装配连接，减少了现场焊接工作和模板工程，保证了现场施工质量，提高了建筑工业化装配效率。
2、本发明通过对圆钢管混凝土柱和柱法兰连接件的构造措施进行合理设计，采用抗拔连接副对圆钢管混凝土柱与柱之间进行拼接，然后从半圆形钢板的预留孔处灌浆，灌入的砂浆为无收缩自密实高强混凝土，与抗拔连接副形成一个整体后共同受力，使得柱-柱连接后构件整体的抗弯和轴压刚度以及抗弯和抗剪承载力不低于拼接柱身。
3、本发明圆钢管混凝土柱与柱之间连接采用柱法兰连接件和抗拔连接副，当建筑结构构件发生一定程度的破坏如上侧或下侧的圆钢管混凝土柱破坏，此时可通过拆卸拔连接副中的抗拔螺栓，使得上侧或下侧的圆钢管混凝土柱和柱法兰连接件分离，进而实现圆钢管混凝土柱的拆卸、分离和更换。换下的受损圆钢管混凝土柱可回收、加固，循环再利用，体现了安装便捷高效、便于拆改和环保节能的建筑理念。
附图说明
图1是本发明整体结构三维示意图；
图2是本发明未焊接带孔半圆形钢板的整体结构三维示意图；
图3是本发明的柱法兰连接件三维、俯视和正视示意图；
图4是本发明的内部剖面正视图；
图5是抗剪连接副示意图。
图中标号：上钢管混凝土柱1；下钢管混凝土柱2；柱法兰连接件3；带孔半圆形钢板4；半圆孔5；螺栓孔6；抗拔连接副7；螺栓杆8；垫片9；钢套筒10；抗拔弯筋11。
具体实施方式
上述圆钢管混凝土柱的拼装施工步骤如下：
1、除需要现场对柱与柱连接部位的半圆形钢板的预留孔处灌浆外，所有组成构件均在工厂预制完成，其中柱法兰连接件3上预留螺栓孔大小和间距应满足构造要求。上、下圆钢管混凝土柱1和2内部预埋钢套筒10应与柱法兰连接件3上预留螺栓孔6相对应和配套(图3和图4所示)；
2、将柱法兰连接件3放置在下圆钢管混凝土柱2预留钢套筒10的那个面上，使得柱法兰连接件3上预留螺栓孔6与钢套筒10的孔洞对齐，安装6对螺栓杆8和垫片9，完成下圆钢管混凝土柱2和柱法兰连接件3的拼接；然后对上圆钢管混凝土柱1重复上述安装步骤，完成上、下圆钢管混凝土柱和柱法兰连接件3三者之间的拼接(图2和图5所示)；
3、将带孔半圆形钢板4上下端部焊接到柱法兰连接件3上(图1所示)；
4、从半圆形钢板4上其中一侧的预留半圆孔5处灌浆，灌入的砂浆为无收缩自密实高强混凝土，另一侧的预留半圆孔5用于排出空气(且若柱遭遇到火灾作用，预留半圆孔5可用于排出柱内混凝土中的水汽)，最后形成可拆卸装配式圆钢管混凝土柱(图1所示)；
5、若需对圆钢管混凝土柱1或2进行拆卸和更换，先把焊接在柱法兰连接件3上的带孔半圆形钢板4用电焊切除，然后将之前灌入的砂浆去除，接着把螺栓杆8从钢套筒10内依次拧出，使得圆钢管混凝土柱和柱法兰连接件3整体分离。然后从工厂运来新的圆钢管混凝土柱等构件，重复1～4安装步骤，即可完成圆钢管混凝土柱的再次拼装(图1～5所示)。
上述实施例和图示并非限定本发明专利的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明专利的专利范畴。

Claims (5)

1.一种可拆卸装配式圆钢管混凝土柱，主要包括上、下圆钢管混凝土柱、柱法兰连接件、2个带孔半圆形钢板和抗拔连接副，其特征在于抗拔连接副是由螺栓杆、垫片、钢套筒和抗拔弯筋组成。
2.根据权利要求1所述的一种可拆卸装配式圆钢管混凝土柱，其特征在于所述抗拔弯筋通过焊接安装到钢套筒尾部。
3.根据权利要求1所述的一种可拆卸装配式圆钢管混凝土柱，其特征在于所述抗拔连接副的钢套筒和抗拔弯筋部分预埋在上、下圆钢管混凝土柱中。
4.根据权利要求1所述的一种可拆卸装配式圆钢管混凝土柱，其特征在于所述柱法兰连接件在上、下两个圆形法兰盘上沿环向预留螺栓孔，通过抗拔连接副将上、下圆钢管混凝土柱拼接为一体。
5.根据权利要求1所述的一种可拆卸装配式圆钢管混凝土柱，其特征在于所述2个带孔半圆形钢板是通过焊接安装到柱法兰连接件的法兰盘上；从半圆形钢板的预留半圆孔处灌入无收缩自密实高强混凝土，其强度等级不低于钢管混凝土柱中的混凝土等级。
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