專利名稱：一種新型多區(qū)格加勁雜交結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別涉及一種新型多區(qū)格加勁雜交結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在超高層建筑、大型公共建筑、大跨橋梁以及地鐵結(jié)構(gòu)中，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)作為巨 形柱時(shí)往往需要與多個(gè)方向的梁進(jìn)行連接。若采用傳統(tǒng)的鋼管混凝土柱，多方向連接的梁 柱連接節(jié)點(diǎn)將會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)區(qū)局部應(yīng)力集中現(xiàn)象而使節(jié)點(diǎn)不能有效地傳遞荷載，并且有抗剪 能力不足的問(wèn)題，給建筑安全帶來(lái)了巨大的隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種新型多區(qū)格加勁雜交結(jié)構(gòu)，其目的是解決在超高層建筑、大型 公共建筑、大跨橋梁以及地鐵結(jié)構(gòu)中的巨形柱與空間多個(gè)方向的梁進(jìn)行連接的問(wèn)題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為該多區(qū)格加勁雜交結(jié)構(gòu)由內(nèi)層鋼管、外層鋼管、加勁板和填充材料組合而成。外層 鋼管采用橫截面為八邊形的結(jié)構(gòu)，內(nèi)層鋼管采用橫截面為圓形或八邊形的結(jié)構(gòu)；內(nèi)層鋼管 和外層鋼管之間設(shè)置均勻分布的八片加勁板，并將內(nèi)層鋼管和外層鋼管之間的空間劃分為 多個(gè)區(qū)格，在各區(qū)格之間填入填充材料。所述內(nèi)層鋼管內(nèi)填入填充材料或采用空心的形式。所述內(nèi)層鋼管和外層鋼管采用焊接鋼管、無(wú)縫鋼管、冷彎鋼管或其他方式形成的 結(jié)構(gòu)用鋼管。所述加勁板采用結(jié)構(gòu)用鋼板。所述填充材料使用包括混凝土、水泥砂漿、粘合劑在內(nèi)的建筑材料。本發(fā)明的有益效果為(1)在內(nèi)層鋼管之外設(shè)置了八邊形外鋼管以及多個(gè)方向的加勁板，這樣梁便可在 多個(gè)方向直接與外鋼管連接，并通過(guò)加勁板將荷載有效地傳遞給內(nèi)鋼管以及混凝土。(2)混凝土的包裹有效地抑制了加勁板和內(nèi)鋼管節(jié)點(diǎn)區(qū)的局部屈曲，確保了內(nèi)力 在節(jié)點(diǎn)區(qū)的有效傳遞以及節(jié)點(diǎn)區(qū)的承載力。(3)由于加勁板將內(nèi)層鋼管和外層鋼管之間的空間劃分為多個(gè)區(qū)格，提高了混凝 土的約束程度，使結(jié)構(gòu)具有更高的承載力和抗震性能。(4)和普通鋼管混凝土柱相比，由于內(nèi)鋼管和加勁板處于混凝土的保護(hù)之中，因此 此類結(jié)構(gòu)具有較好的抗火性能。(5)本發(fā)明適用于各類超高層或大型公共建筑物中的巨形柱、橋梁和地下工程的 樞紐柱結(jié)構(gòu)中，與多個(gè)方向的梁進(jìn)行連接。


圖1為外層鋼管為八邊形截面、內(nèi)層鋼管為圓形截面、內(nèi)層鋼管中填有填充材料的雜交構(gòu)件的截面圖；圖2為外層鋼管為八邊形截面、內(nèi)層鋼管為八邊形截面、內(nèi)層鋼管中填有填充材 料的雜交構(gòu)件的截面圖；圖3為外層鋼管為八邊形截面、內(nèi)層鋼管為圓形截面、內(nèi)層鋼管中沒(méi)有填充材料 的雜交構(gòu)件的截面圖；圖4為外層鋼管為八邊形截面、內(nèi)層鋼管為八邊形截面、內(nèi)層鋼管中沒(méi)有填充材 料的雜交構(gòu)件的截面圖；圖5為內(nèi)層鋼管中填有填充材料的雜交構(gòu)件的縱截面圖；圖6為內(nèi)層鋼管中沒(méi)有填充材料的雜交構(gòu)件的縱截面圖。圖中標(biāo)號(hào)1-梁；2-外層鋼管；3-填充材料；4-加勁板；5-內(nèi)層鋼管。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種新型多區(qū)格加勁雜交結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本 發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1 如圖1和圖5所示，外層鋼管2采用橫截面為八邊形的結(jié)構(gòu)，內(nèi)層鋼管5采用橫截 面為圓形的結(jié)構(gòu)；內(nèi)層鋼管5和外層鋼管2之間設(shè)置均勻分布的八片加勁板4，并將內(nèi)層鋼 管5和外層鋼管2之間的空間劃分為多個(gè)區(qū)格，在各區(qū)格之間及內(nèi)層鋼管5內(nèi)填入填充材 料3。內(nèi)層鋼管5和外層鋼管2采用焊接鋼管，加勁板4采用結(jié)構(gòu)用鋼板，填充材料3使用 高強(qiáng)混凝土或自密實(shí)混凝土，同時(shí)要嚴(yán)格控制骨料規(guī)格，確保混凝土能夠均勻、密實(shí)地灌注 在兩管夾層中。外層鋼管2外壁的各個(gè)面分別與各個(gè)方向的梁1連接。實(shí)施例2 如圖2和圖5所示，外層鋼管2采用橫截面為八邊形的結(jié)構(gòu)，內(nèi)層鋼管5采用橫截 面為八邊形的結(jié)構(gòu)；內(nèi)層鋼管5和外層鋼管2之間設(shè)置均勻分布的八片加勁板4，并將內(nèi)層 鋼管5和外層鋼管2之間的空間劃分為多個(gè)區(qū)格，在各區(qū)格之間及內(nèi)層鋼管5內(nèi)填入填充 材料3。內(nèi)層鋼管5和外層鋼管2采用無(wú)縫鋼管，加勁板4采用結(jié)構(gòu)用鋼板，填充材料3使 用水泥砂漿。外層鋼管2外壁的各個(gè)面分別與各個(gè)方向的梁1連接。實(shí)施例3 如圖3和圖6所示，外層鋼管2采用橫截面為八邊形的結(jié)構(gòu)，內(nèi)層鋼管5采用橫截 面為圓形的結(jié)構(gòu)；內(nèi)層鋼管5和外層鋼管2之間設(shè)置均勻分布的八片加勁板4，并將內(nèi)層鋼 管5和外層鋼管2之間的空間劃分為多個(gè)區(qū)格，在各區(qū)格之間填入填充材料3，內(nèi)層鋼管5 內(nèi)保持中空。內(nèi)層鋼管5和外層鋼管2采用冷彎鋼管，加勁板4采用結(jié)構(gòu)用鋼板，填充材料 3使用粘合劑。外層鋼管2外壁的各個(gè)面分別與各個(gè)方向的梁1連接。實(shí)施例4:如圖4和圖6所示，外層鋼管2采用橫截面為八邊形的結(jié)構(gòu)，內(nèi)層鋼管5采用橫截 面為八邊形的結(jié)構(gòu)；內(nèi)層鋼管5和外層鋼管2之間設(shè)置均勻分布的八片加勁板4，并將內(nèi)層 鋼管5和外層鋼管2之間的空間劃分為多個(gè)區(qū)格，在各區(qū)格之間填入填充材料3，內(nèi)層鋼管 5內(nèi)保持中空。內(nèi)層鋼管5和外層鋼管2采用無(wú)縫鋼管，加勁板4采用結(jié)構(gòu)用鋼板，填充材料3使用水泥砂漿。外層鋼管2外壁的各個(gè)面分別與各個(gè)方向的梁1連接。
權(quán)利要求
1.新型多區(qū)格加勁雜交結(jié)構(gòu)，其由內(nèi)層鋼管(5)、外層鋼管O)、加勁板(4)和填充材 料(3)組合而成，其特征在于，外層鋼管(2)采用橫截面為八邊形的結(jié)構(gòu)，內(nèi)層鋼管(5)采 用橫截面為圓形或八邊形的結(jié)構(gòu)；內(nèi)層鋼管(5)和外層鋼管(2)之間設(shè)置均勻分布的八片 加勁板G)，并將內(nèi)層鋼管(5)和外層鋼管(2)之間的空間劃分為多個(gè)區(qū)格，在各區(qū)格之間 填入填充材料(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型多區(qū)格加勁雜交結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)層鋼管(5)內(nèi) 填入填充材料C3)或采用空心的形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型多區(qū)格加勁雜交結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)層鋼管(5)和 外層鋼管(2)采用焊接鋼管、無(wú)縫鋼管、冷彎鋼管或其他方式形成的結(jié)構(gòu)用鋼管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型多區(qū)格加勁雜交結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述加勁板(4)采用 結(jié)構(gòu)用鋼板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型多區(qū)格加勁雜交結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述填充材料(3)使 用包括混凝土、水泥砂漿、粘合劑在內(nèi)的建筑材料。
全文摘要
本發(fā)明屬于工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別涉及一種新型多區(qū)格加勁雜交結(jié)構(gòu)。其由內(nèi)層鋼管、外層鋼管、加勁板和填充材料組合而成；外層鋼管采用八邊形，內(nèi)層鋼管采用圓形或八邊形，內(nèi)、外鋼管之間設(shè)置加勁板并將二者之間的空間劃分為多個(gè)區(qū)格，在各區(qū)格之間填入填充材料，內(nèi)鋼管中可填入填充材料也可采用空心的形式，內(nèi)、外層鋼管可采用焊接鋼管、無(wú)縫鋼管、冷彎鋼管或其他方式形成的結(jié)構(gòu)用鋼管，加勁板可采用結(jié)構(gòu)用鋼板，填充材料可使用混凝土、水泥砂漿或粘合劑等建筑材料。該多區(qū)格加勁雜交結(jié)構(gòu)，解決了巨形柱在空間多個(gè)方向和梁同時(shí)連接的問(wèn)題；此外由于區(qū)格內(nèi)的混凝土受到較強(qiáng)的約束作用而大大提高了結(jié)構(gòu)的承載力和抗震能力；另外該結(jié)構(gòu)還具有很好的抗火性能。
文檔編號(hào)E04B1/30GK102094463SQ20101062358
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者于清, 廖飛宇 申請(qǐng)人:清華大學(xué)