專利名稱：鋼筋加勁的方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件，特別涉及一種鋼管混凝土柱。
背景技術(shù)：
方形、矩形或多邊形鋼管混凝土由于外包鋼管對混凝土的約束作用，可有效改善混凝土的延性。與鋼筋混凝土柱相比方形、矩形或多邊形鋼管混凝土具有承載力高、延性好、節(jié)省模板、施工速度快等優(yōu)點；與圓鋼管混凝土柱相比具有截面抗彎剛度大、節(jié)點構(gòu)造簡單、易于裝修等特點，受到廣大業(yè)主的歡迎，工程應(yīng)用日益增多。但由于方形、矩形或多邊形鋼管截面由多個直邊組成，同一截面處鋼管對核心混凝土的約束作用不均勻，角部約束最強，直邊中部約束最弱，故方形、矩形或多邊形鋼管混凝土的承載力、延性較同等截面尺寸的圓鋼管混凝土低，且管壁易發(fā)生局部屈曲，使得鋼材和混凝土的強度不能充分利用。為避免鋼板過早出現(xiàn)局部屈曲，要限制方形、矩形或多邊形鋼管寬厚比，使鋼板管壁較厚，增加了用鋼量和焊接難度。目前出現(xiàn)了采用設(shè)置鋼板加勁肋或約束拉桿的方法，來防止鋼板發(fā)生局部屈曲和提高鋼管對核心混凝土的約束作用。但帶鋼板加勁肋的鋼管混凝土柱存在用鋼量大、加工制作成本高等缺點；而帶約束拉桿的鋼管混凝土柱存在約束拉桿造價高、鋼管大量開孔、澆筑混凝土易跑漿、施工復(fù)雜等缺點，工程應(yīng)用不多。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決普通方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱中鋼管壁厚大、焊接困難、用鋼量大、鋼管對混凝土約束作用不強、材料強度未得到充分利用，而帶鋼板加勁肋或約束拉桿鋼管混凝土柱構(gòu)造復(fù)雜、用鋼量大、造價高等問題，本發(fā)明提供了一種鋼筋加勁的方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱。
本發(fā)明包括方形、矩形或多邊形鋼管、鋼筋加勁肋和內(nèi)填混凝土，用內(nèi)填混凝土填充的鋼管為方形、矩形或多邊形鋼管，在方形、矩形或多邊形鋼管的內(nèi)壁沿方形、矩形或多邊形鋼管的軸線方向焊接有鋼筋加勁肋。
本發(fā)明是一種構(gòu)造簡單、施工方便、造價低，能夠有效防止方形、矩形或多邊形鋼管發(fā)生局部屈曲，增強鋼管與混凝土協(xié)同工作的構(gòu)造措施，從而獲得一種承載力高、延性好、抗震性能優(yōu)越、施工方便、經(jīng)濟性好的新型方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱。
本發(fā)明提出的鋼筋加勁的方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱具有下列優(yōu)點1、與圓鋼管混凝土柱相比具有截面抗彎剛度大、節(jié)點構(gòu)造簡單、易于裝修等特點。
2、改善了普通方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱中鋼管對混凝土約束作用不強且不均勻的特點，可有效防止鋼板發(fā)生局部屈曲，從而增大鋼管壁的寬厚比限值，減小鋼管壁厚、節(jié)約鋼材、降低焊接難度，使鋼材和混凝土的強度得到充分利用。鋼管對混凝土的有效約束作用可進一步提高方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱的承載力和延性，改善其抗震性能。
3、克服了帶約束拉桿方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱約束拉桿造價高、鋼管大量開孔、澆筑混凝土易跑漿、施工復(fù)雜等缺點。
4、克服了帶鋼板加勁肋的方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱用鋼量大、加工制作成本高等缺點，同時通過拉接筋可增強鋼管與混凝土間的協(xié)同工作，使其延性和承載力得到進一步提高。


圖1是鋼筋加勁肋2的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是具體實施方式
二的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是具體實施方式
三的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是具體實施方式
四的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是具體實施方式
五的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是本發(fā)明的設(shè)置有拉接鋼筋的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖8是本發(fā)明的鋼筋加勁的方形鋼管混凝土柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一下面結(jié)合圖6、圖7和圖8具體說明本實施方式，本實施方式由方形、矩形或多邊形鋼管1、鋼筋加勁肋2和內(nèi)填混凝土4組成，用內(nèi)填混凝土4填充的鋼管為方形、矩形或多邊形鋼管1，在方形、矩形或多邊形鋼管1的內(nèi)壁沿方形、矩形或多邊形鋼管1的軸線方向焊接有鋼筋加勁肋2。它還包括拉接鋼筋3，拉接鋼筋3設(shè)置在鋼筋加勁肋2之間。本發(fā)明所述的方形、矩形或多邊形鋼管1采用Q235鋼材、Q345鋼材、Q390鋼材或Q420鋼材制成；方形、矩形或多邊形鋼管1的長度與最小截面寬度之比≤30。鋼筋加勁肋2和拉接鋼筋3可由直徑為6～12mm的HPB235或HRB335鋼筋冷彎加工而成。鋼筋加勁肋2的肋端輪廓為方形、三角形或梯形。內(nèi)填混凝土4可采用素混凝土、鋼筋混凝土或鋼骨混凝土；其中，混凝土可以是普通混凝土、輕骨料混凝土或高性能混凝土，鋼骨可以是型鋼構(gòu)件或焊接組合截面鋼構(gòu)件。
具體實施方式
二下面結(jié)合圖1和圖2具體說明本實施方式，本實施方式根據(jù)方形、矩形或多邊形鋼管截面形狀、鋼板壁厚等參數(shù)確定合理的鋼筋種類和直徑，將鋼筋加勁肋2利用單面或雙面角焊縫沿鋼管1軸線焊接在鋼管1的鋼板內(nèi)壁上，鋼筋加勁肋2的長度與方形、矩形或多邊形鋼管1等長，其它組成及連接關(guān)系同具體實施方式
一。
具體實施方式
三下面結(jié)合圖3具體說明本實施方式，本實施方式的方形、矩形或多邊形鋼管1的鋼板寬厚大，在各面鋼板內(nèi)側(cè)增設(shè)鋼筋加勁肋2，以降低鋼板的寬厚比，增強鋼管1與內(nèi)填混凝土4的協(xié)同工作，其它組成及連接關(guān)系同具體實施方式
一。
具體實施方式
四下面結(jié)合圖4具體說明本實施方式，本實施方式中方形、矩形或多邊形鋼管1的截面尺寸大，在各面鋼板內(nèi)側(cè)鋼筋加勁肋2之間增設(shè)拉接鋼筋3，有效降低鋼板的寬厚比，以增強鋼管1與內(nèi)填混凝土4的協(xié)同工作，其它組成及連接關(guān)系同具體實施方式
一。
具體實施方式
五下面結(jié)合圖5具體說明本實施方式，本實施方式中將焊有鋼筋加勁肋2的鋼板組拼焊接成方形、矩形及多邊形截面鋼管1；對截面尺寸大的鋼管在鋼筋加勁肋間設(shè)置拉接鋼筋3；在鋼管1中內(nèi)填素混凝土或鋼筋混凝土或鋼骨混凝土即形成帶鋼筋加勁肋2和拉接鋼筋3的方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱，其它組成及連接關(guān)系同具體實施方式
一或具體實施方式
二或具體實施方式
三或具體實施方式
四。
鋼筋加勁肋一側(cè)錨固在混凝土中，一側(cè)焊接在鋼管內(nèi)壁，或通過拉接鋼筋將一組鋼筋加勁肋聯(lián)系在一起，增強了鋼管與混凝土之間的相互作用，可有效抑制鋼板發(fā)生局部屈曲，使鋼管對混凝土的約束作用增強，改善了混凝土的延性，從而能夠較為充分的發(fā)揮鋼材與混凝土這兩種材料的各自優(yōu)點，使新型多邊形鋼管混凝土柱具有承載力高、延性好、抗震性能優(yōu)越、施工方便、經(jīng)濟性好的特點。
權(quán)利要求
1.鋼筋加勁的方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱，它包括方形、矩形或多邊形鋼管(1)、鋼筋加勁肋(2)和內(nèi)填混凝土(4)，用內(nèi)填混凝土(4)填充的鋼管為方形、矩形或多邊形鋼管(1)，其特征在于在方形、矩形或多邊形鋼管(1)的內(nèi)壁沿方形、矩形或多邊形鋼管(1)的軸線方向焊接有鋼筋加勁肋(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋加勁的方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱，其特征在于它還包括拉接鋼筋(3)，拉接鋼筋(3)設(shè)置在鋼筋加勁肋(2)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋加勁的方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱，其特征在于所述的多邊形鋼管(1)為邊數(shù)≥4的正多邊形鋼管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的鋼筋加勁的方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱，其特征在于所述的方形、矩形或多邊形鋼管(1)采用Q235鋼材、Q345鋼材、Q390鋼材或Q420鋼材制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋加勁的方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱，其特征在于所述的鋼筋加勁肋(2)的肋端輪廓為方形、三角形或梯形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼筋加勁的方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱，其特征在于所述的鋼筋加勁肋(2)和拉接鋼筋(3)由HPB235或HRB335鋼筋冷彎加工而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋加勁的方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱，其特征在于所述的內(nèi)填混凝土(4)采用素混凝土，其中混凝土為普通混凝土、輕骨料混凝土或高性能混凝土。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋加勁的方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱，其特征在于所述的內(nèi)填混凝土(4)采用鋼筋混凝土，其中混凝土是普通混凝土、輕骨料混凝土或高性能混凝土。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋加勁的方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱，其特征在于所述的內(nèi)填混凝土(4)采用鋼骨混凝土，其中鋼骨是型鋼構(gòu)件或焊接組合截面鋼構(gòu)件，混凝土是普通混凝土、輕骨料混凝土或高性能混凝土。
全文摘要
鋼筋加勁的方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱，它屬于一種建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件，特別涉及一種鋼管混凝土柱，為了解決普通方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱中鋼管壁厚大、焊接困難、用鋼量大、鋼管對混凝土約束作用不強、材料強度未得到充分利用，而帶鋼板加勁肋或約束拉桿鋼管混凝土柱構(gòu)造復(fù)雜、用鋼量大、造價高等問題。本發(fā)明包括方形、矩形或多邊形鋼管、鋼筋加勁肋和內(nèi)填混凝土，用內(nèi)填混凝土填充的鋼管為方形、矩形或多邊形鋼管，在方形、矩形或多邊形鋼管的內(nèi)壁沿方形、矩形或多邊形鋼管的軸線方向焊接有鋼筋加勁肋。本發(fā)明是一種構(gòu)造簡單、施工方便、造價低，承載力高、延性好、抗震性能優(yōu)越、施工方便、經(jīng)濟性好的新型方形、矩形或多邊形鋼管混凝土柱。
文檔編號E04C3/34GK1975061SQ20061015119
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月25日
發(fā)明者王玉銀, 張素梅, 郭蘭慧, 楊華, 劉界鵬 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)