CN206769201U - 一种钢筋混凝土组合柱结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钢筋混凝土组合柱结构，主要包括上钢管柱、下钢管柱、内衬管、连接环板、竖向连接螺杆；上钢管柱与下钢管柱通过内衬管连接，钢管柱表面留设混凝土透气孔及混凝土浇筑孔，且在上下钢管柱上均设置有连接环板，连接环板搁置在十字杆上并通过环板连接端板上的横向螺杆锚固，同时由串连在十字杆上的U形紧固托横向夹固；上下连接环板通过竖向连接螺杆连接，竖向连接螺杆与上下连接环板均采用螺帽锚固，且在竖向连接螺杆端部设置有调整定位顶托；钢管柱***绑扎梁柱钢筋并支设模板。本实用新型涉及的钢筋混凝土组合柱结构上下钢管柱连接节点抗剪性能强，且各构件安装简便，技术经济效益突出。

Description

一种钢筋混凝土组合柱结构

技术领域

本实用新型涉及一种钢筋混凝土组合柱结构，属于主体结构施工技术领域，适用于采用两层或多层一接方式的钢管柱混凝土组合柱的施工。

背景技术

钢管柱混凝土叠合柱(steel tube-reinforced concrete column)是指由截面中部钢管柱混凝土和钢管柱外钢筋混凝土叠合而成的柱，简称叠合柱。按截面形态可分为矩形截面和圆形截面。叠合柱的内外组成部分可不同期施工，也可同期施工。同期施工是指同时浇筑钢管柱内混凝土和钢管柱外混凝土，同期施工的叠合柱可称组合柱。

钢管柱混凝土组合柱施工时，钢管柱采用无缝钢管柱，非定尺加工，钢管柱连接的一般做法为一层一接，这样可以有效保证钢管柱内外混凝土同时浇筑，但存在一定的弊端，采用一层一接方式则须将钢管柱在现场切断，然后再接高，大大增加了内衬管的用量以及焊接次数，且钢管柱接高位置不能设在梁柱核心区内，必有部分钢管柱不能使用，将会大幅增加成本，施工工期也大大增加。若将钢管柱长度采用二层或三层一接，则可避免这类问题，但二层或三层一接对吊装临时固定卡具要求较高，需采用专门设计的卡具；钢管柱内混凝土浇筑施工时，需提前在钢管柱上留设浇筑孔，混凝土浇筑完毕及时进行封堵，封堵结构及封堵措施也非常重要，有效解决以上问题即可大大加快施工进度，取得了良好的经济效益。

鉴于此，本实用新型中钢管柱混凝土组合柱中钢管柱采用二层或三层一接，吊装钢管柱临时连接固定采用专用卡具，并设置有调整定位顶托；钢管柱内混凝土浇筑施工时，提前在钢管柱上留设浇筑孔，混凝土浇筑完毕采用割除钢板及时进行封堵，操作简便且安装精度高，施工安装可靠，技术经济效益显著。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种安装速度快、结构稳定性好且经济效益突出的钢筋混凝土组合柱结构。

为实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种钢筋混凝土组合柱结构，其特征在于，所述钢筋混凝土组合柱结构主要包括上钢管柱、下钢管柱、内衬管、上连接环板、下连接环板和竖向连接螺杆；上钢管柱与下钢管柱通过内衬管连接，上钢管柱和下钢管柱的钢管柱表面留设混凝土透气孔及混凝土浇筑孔，在上钢管柱、下钢管柱上分别设置有上连接环板和下连接环板，连接环板搁置在十字杆上并通过环板连接端板上的横向螺杆锚固，同时由串连在十字杆上的U形紧固托横向夹固；上连接环板和下连接环板通过竖向连接螺杆连接，竖向连接螺杆与上、下连接环板均采用螺帽锚固，在竖向连接螺杆端部设置有调整定位顶托；钢管柱***绑扎梁柱钢筋并支设模板。

进一步的，所述钢管柱混凝土透气孔在同一标高对称设置，混凝土浇筑孔为矩形方孔，在混凝土浇筑后采用割除钢板封闭，割除钢板与钢管柱通过连接板锚固并焊接连接。

所述内衬管中间等间距设置有分离式搁置端板，在分离式搁置端板一侧设置有竖向加固肋板，分离式搁置端板的宽度与钢管柱壁厚相同。

所述上连接环板和下连接环板均由两块半圆形钢板通过环板铰轴连接而成，表面预留竖向连接螺杆孔，连接环板活动端设置有环板连接端板，环板连接端板上预留环板连接端板螺栓孔，连接环板内壁设置有橡胶垫圈，连接环板底部设置有十字杆搁置槽。

所述的十字杆临时交叉穿设在钢管柱混凝土透气孔上。

所述的调整定位顶托设置在竖向连接螺杆端部与钢管柱壁之间。

上述所述钢筋混凝土组合柱结构同期浇筑的施工方法，其主要施工步骤如下：

1)施工准备：根据每根钢管柱安装位置，在各层楼板往上1000mm标高处提前开设100×200mm的混凝土浇筑口，并在每层板顶及梁底标高处开设直径20mm的观察孔；

2)钢管柱吊装、临时就位：钢管柱采用塔吊进行吊装，首节吊装完成后进行垂直度校验；

3)内衬管安装：在首节钢管柱安装就位后，在其顶部安装质检合格的内衬管，之后每接高一层钢管柱之前，均需在上一钢管柱顶部按要求安装内衬管，且所有内衬管在接高钢管柱完成后均与上下钢管柱焊接连接；

4)钢管柱连接固定：接高钢管柱前，将下连接环板固定在已经安装完毕的钢管柱上，距柱上端400mm，并利用横向螺杆及U形紧固托锚固，接高钢管柱后采用相同方法安装上连接环板，再安装竖向连接螺杆，利用调整定位顶托调整完毕后将各螺母拧紧，再次复测垂直度和间隙，并且在两个方向上再次采用经纬仪来检查垂直度，满足要求后，将塔吊摘钩，继续下一根钢管柱吊装作业；

5)钢筋绑扎及模板支设：钢管柱安装完毕后，及时根据图纸进行钢管柱外钢筋绑扎及组合柱模板支设；

6)组合柱管内混凝土浇筑：管内混凝土浇筑采用侧壁开孔手工振捣的方法，浇筑完毕后，及时采用割除钢板进行封堵，采用螺栓锚固后再用二氧化碳保护焊焊接；

7)组合柱管外混凝土浇筑：管外混凝土需在管内混凝土初凝前，进行管外混凝土浇注，浇注时应用振捣棒振捣密实；

8)组合柱混凝土养护：混凝土浇筑完毕，并达到一定强度拆模后采用塑料薄膜布包裹进行养护。

本实用新型具有以下的特点和有益效果：

(1)本实用新型钢管柱混凝土组合柱中钢管柱采用二层或三层一接，采用带加固肋板的内衬管作为连接节点，抗剪强度高，整体结构施工效率高，相比于传统组合柱施工，造价也有所降低，经济技术效益突出。

(2)本实用新型中连接环板自身设置有遇水膨胀橡胶，通过端板锚固后再利用竖向螺杆连接，且在竖向螺杆端部设置调整定位顶托，有效保证上下钢管柱的连接强度及连接精准度。

(3)本实用新型对钢管柱混凝土浇筑孔的割除钢板结构进行重新设计，在割除钢板上下设置连接板，连接板可与钢管柱壁锚固连接，在混凝土浇筑施工时，割除钢板不必卸载，造成丢失，保障施工效率。

附图说明

图1是本实用新型钢筋混凝土组合柱钢管柱连接示意图；

图2是本实用新型钢筋混凝土组合柱混凝土浇筑后剖面图；

图3是本实用新型中内衬管示意图；

图4是本实用新型连接环板示意图；

图5是本实用新型割除钢板封闭后示意图；

图6是本实用新型割除钢板封闭前示意图；

图7是本实用新型钢筋绑扎及模板支设示意图。

图中：1-上钢管柱；2-调整定位顶托；3-U形紧固托；4-紧固托固定螺帽；5-竖向连接螺杆；6-内衬管；7-横向螺杆；8-下钢管柱固定螺帽；9-十字杆；10-下钢管柱；11-下连接环板；12-环板连接端板；13-上连接环板；14-上钢管柱固定螺帽；15-外钢筋混凝土柱；16-自密实混凝土；17-混凝土透气孔；18-分离式搁置端板；19-竖向加固肋板；20-环板连接端板螺栓孔；21-十字杆搁置槽；22-环板铰轴；23-橡胶垫圈；24-割除钢板上部连接板；25-割除钢板；26-割除钢板下部连接板；27-割除钢板固定螺帽；28-连接板固定螺帽；29-混凝土浇筑孔；30-连接板预留孔；31-梁体主筋；32-梁体箍筋；33-梁体架立筋；34-混凝土柱箍筋；35-混凝土柱模板，36-竖向连接螺杆孔。

具体实施方式

本实施方式中钢管柱预制的工艺要求，连接环板的生产加工技术要求，钢管柱工艺要求、混凝土浇筑工艺要求等不再赘述，重点阐述本实用新型涉及的钢筋混凝土组合柱结构的实施方式。

图1是本实用新型钢筋混凝土组合柱钢管柱连接示意图，图2是本实用新型钢筋混凝土组合柱混凝土浇筑后剖面图，图3是本实用新型中内衬管示意图，图4是本实用新型连接环板示意图，图5是本实用新型割除钢板封闭后示意图，图6是本实用新型割除钢板封闭前示意图，图7是本实用新型钢筋绑扎及模板支设示意图。

参照附图1所示的钢筋混凝土组合柱结构，主要由上钢管柱1、下钢管柱10、内衬管6、上连接环板13、下连接环板11和竖向连接螺杆5等组成。

如图2所示，上钢管柱1与下钢管柱10通过内衬管6连接，上钢管柱1和下钢管柱10的钢管柱表面留设混凝土透气孔17及混凝土浇筑孔29(见图6)，在上钢管柱1、下钢管柱10上分别设置有上连接环板13和下连接环板11，连接环板搁置在十字杆9上并通过环板连接端板12上的横向螺杆7锚固，同时由串连在十字杆9上的U形紧固托3横向夹固；上连接环板13和下连接环板11通过竖向连接螺杆5连接，竖向连接螺杆5与上、下连接环板均采用螺帽锚固，在竖向连接螺杆5端部设置有调整定位顶托2；钢管柱***绑扎梁柱钢筋并支设模板。

混凝土透气孔17在同一标高对称设置，混凝土浇筑孔29为矩形方孔，在混凝土浇筑后采用割除钢板25封闭，割除钢板25与钢管柱通过连接板锚固并焊接连接。

如图3所示，内衬管6中间等间距设置有分离式搁置端板18，在分离式搁置端板18一侧设置有竖向加固肋板19，分离式搁置端板18的宽度与钢管柱壁厚相同。

如图4所示，上连接环板13和下连接环板11均由两块半圆形钢板通过环板铰轴22连接而成，表面预留竖向连接螺杆孔36，连接环板活动端设置有环板连接端板12，环板连接端板12上预留环板连接端板螺栓孔20，连接环板内壁设置有橡胶垫圈23，连接环板底部设置有十字杆搁置槽21。

十字杆9临时交叉穿设在钢管柱混凝土透气孔17上。

调整定位顶托2设置在竖向连接螺杆5端部与钢管柱壁之间。

施工前，先根据每根钢管柱安装位置，在各层楼板往上1000mm标高处提前开设100×200mm的混凝土浇筑口，并在每层板顶及梁底标高处开设直径20mm的观察孔。

钢管柱采用塔吊进行吊装，首节吊装完成后进行垂直度校验。钢管柱一律采用无缝钢管，外直径为325mm。在首节钢管柱安装就位后，在其顶部安装质检合格的内衬管6，内衬管6采用强度等级为Q345钢板预制，管壁厚不宜小于5mm，一般应采用6mm最适宜，内衬管6与无缝管内壁的间隙预留2mm左右为宜。之后每接高一层钢管柱之前，均需在上一钢管柱顶部按要求安装内衬管，且所有内衬管在接高钢管柱完成后均与上下钢管柱焊接连接。

接高钢管柱前，将下连接环板11固定在已经安装完毕的钢管柱上，距柱上端400mm，并利用横向螺杆7及U形紧固托3锚固，上连接环板13和下连接环板11内径为325mm，外径为535mm，表面预留4个直径为22mm的螺杆孔，环板连接端板12厚度控制在8mm为宜，高度为85mm，同样预留直径16mm的环板连接端板螺栓孔20。连接环板内壁附设一条厚度为8mm左右的橡胶垫圈23。接高钢管柱后采用相同方法安装上连接环板，再安装竖向连接螺杆5，竖向连接螺杆5长度为1000mm，利用调整定位顶托2调整完毕后将各螺母拧紧，再次复测垂直度和间隙，并且在两个方向上再次采用经纬仪来检查垂直度，满足要求后，将塔吊摘钩，继续下一根钢管柱吊装作业。

钢管柱安装完毕后，及时根据图纸进行钢管柱外钢筋绑扎及组合柱模板支设。外框梁钢筋绑扎时，纵向钢筋必须避开钢管柱在钢管柱两侧通过，中间铺设梁体架立筋33，保证四肢箍筋。

模板支设后，先进行管内混凝土浇筑，混凝土浇筑前，确定混凝土浇注高度，在每层钢管柱根部上开设20mm的观察孔和排气孔，进行标高控制。浇筑时应先浇注10～20mm厚与混凝土强度等级相同的减石子水泥砂浆，浇筑半层时从浇筑孔内***振捣棒进行振捣，以此进一步让混凝土达到密实。第一次浇注至梁底，待核心区钢筋和模板施工完毕后，再进行浇注，管内混凝土浇注至板顶标高处。浇筑完毕后，及时采用割除钢板25进行封堵，采用螺栓锚固后再用二氧化碳保护焊焊接。

管外混凝土需在管内混凝土初凝前，进行管外混凝土浇注，浇注时应用振捣棒振捣密实。混凝土浇筑完毕，并达到一定强度拆模后采用塑料薄膜布包裹进行养护。

Claims (6)

1.一种钢筋混凝土组合柱结构，其特征在于，所述钢筋混凝土组合柱结构主要包括上钢管柱(1)、下钢管柱(10)、内衬管(6)、上连接环板(13)、下连接环板(11)和竖向连接螺杆(5)；上钢管柱(1)与下钢管柱(10)通过内衬管(6)连接，上钢管柱(1)和下钢管柱(10)的钢管柱表面留设混凝土透气孔(17)及混凝土浇筑孔(29)，在上钢管柱(1)、下钢管柱(10)上分别设置有上连接环板(13)和下连接环板(11)，连接环板搁置在十字杆(9)上并通过环板连接端板(12)上的横向螺杆(7)锚固，同时由串连在十字杆(9)上的U形紧固托(3)横向夹固；上连接环板(13)和下连接环板(11)通过竖向连接螺杆(5)连接，竖向连接螺杆(5)与上、下连接环板均采用螺帽锚固，在竖向连接螺杆(5)端部设置有调整定位顶托(2)；钢管柱***绑扎梁柱钢筋并支设模板。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土组合柱结构，其特征在于，所述钢管柱混凝土透气孔(17)在同一标高对称设置，混凝土浇筑孔(29)为矩形方孔，在混凝土浇筑后采用割除钢板(25)封闭，割除钢板(25)与钢管柱通过连接板锚固并焊接连接。

3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土组合柱结构，其特征在于，所述内衬管(6)中间等间距设置有分离式搁置端板(18)，在分离式搁置端板(18)一侧设置有竖向加固肋板(19)，分离式搁置端板(18)的宽度与钢管柱壁厚相同。

4.根据权利要求1所述的钢筋混凝土组合柱结构，其特征在于，所述上连接环板(13)和下连接环板(11)均由两块半圆形钢板通过环板铰轴(22)连接而成，表面预留竖向连接螺杆孔(36)，连接环板活动端设置有环板连接端板(12)，环板连接端板(12)上预留环板连接端板螺栓孔(20)，连接环板内壁设置有橡胶垫圈(23)，连接环板底部设置有十字杆搁置槽(21)。

5.根据权利要求4所述的钢筋混凝土组合柱结构，其特征在于所述十字杆(9)临时交叉穿设在钢管柱混凝土透气孔(17)上。

6.根据权利要求3所述的钢筋混凝土组合柱结构，其特征在于所述调整定位顶托(2)设置在竖向连接螺杆(5)端部与钢管柱壁之间。