在鋼管和混凝土中間加設(shè)記憶合金層的自填充鋼管混凝土的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及鋼管混凝土領(lǐng)域，具體涉及一種在鋼管和混凝土中間加設(shè)記憶合金層的自填充鋼管混凝土，它包括混凝土、鋼管壁、記憶合金管。在外界環(huán)境、溫度變化時，記憶合金管按照預(yù)設(shè)的形狀變形去填充鋼管壁和混凝土之間的間隙，從而使混凝土仍然處于三向受力狀態(tài)，提高了結(jié)構(gòu)的強度和剛度。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及鋼管混凝土領(lǐng)域，具體涉及一種在鋼管和混凝土中間加設(shè)記憶合 金層的自填充鋼管混凝土。 在鋼管和混凝土中間加設(shè)記憶合金層的自填充鋼管混凝土

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化的速度也越來越快，因而建筑業(yè)也蓬勃發(fā)展。為 了提高結(jié)構(gòu)的抗壓、抗拉強度，在特定情況下需要把是把混凝土灌入鋼管中并搗實以加大 鋼管的強度和剛度。鋼管混凝土是指在鋼管中填充混凝土而形成、且鋼管及其核心混凝土 能共同承受外荷載作用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。眾所周知，混凝土的抗壓強度高。但抗彎能力很弱，而 鋼材，特別是型鋼的抗彎能力強，具有良好的彈塑性，但在受壓時容易失穩(wěn)而喪失軸向抗壓 能力。而鋼管混凝土在結(jié)構(gòu)上能夠?qū)⒍叩膬?yōu)點結(jié)合在一起，可使混凝土處于側(cè)向受壓狀 態(tài)，其抗壓強度可成倍提高.同時由于混凝土的存在，提高了鋼管的剛度，兩者共同發(fā)揮作 用，從而大大地提高了承載能力。鋼管混凝土柱中，鋼管對其內(nèi)部混凝土的約束作用使混凝 土處于三向受壓狀態(tài)，提高了混凝土的抗壓強度；鋼管內(nèi)部的混凝土又可以有效地防止鋼 管發(fā)生局部屈曲。研究表明，鋼管混凝土柱的承載力高于相應(yīng)的鋼管柱承載力和混凝土柱 承載力之和。但是目前使用的鋼管混凝土存在如下問題：第一是鋼管壁和內(nèi)部混凝土熱脹 冷縮的性質(zhì)不一樣，在外界氣溫的影響下鋼管壁與混凝土之間會產(chǎn)生分離，進而混凝土無 法處于三向受壓狀態(tài)，從而降低了結(jié)構(gòu)的整體強度；第二是在受地震等較大荷載的影響時， 由于鋼管壁和混凝土的彈性模量不同，所以兩者產(chǎn)生的位移不同，進而導致鋼管壁和混凝 土接觸的一側(cè)出現(xiàn)空隙，相對的另一側(cè)所受的壓力突增，從而導致結(jié)構(gòu)的破壞。 實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合 理、使用方便的一種在鋼管壁和混凝土中間加設(shè)記憶合金層的自填充鋼管混凝土。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：在鋼管和混凝土中間加設(shè)記憶 合金層的自填充鋼管混凝土，包括混凝土體（1)、鋼管壁（2)、凹槽卡口（5)，在所述混凝土 體（1)和鋼管壁（2)之間加設(shè)記憶合金層（3)。
[0005] 在所述混凝土體（1)內(nèi)使用摻有記憶合金的縱向加強筋。
[0006] 所述的自填充鋼管混凝土還設(shè)置有排氣孔（4)，記憶合金層（3)在變形的時候，空 氣從排氣孔（4)排出。
[0007] 所述混凝土體（1)上設(shè)有凹槽卡口（5)，來保持記憶合金層（3)不脫落。
[0008] 外界溫度變化，鋼管壁（2)和混凝土體（1)產(chǎn)生熱脹冷縮的同時，記憶合金層（3) 按照在特定溫度下預(yù)設(shè)的形狀進行變形，從而填充了鋼管壁（2)和混凝土體（1)由于熱脹 冷縮性質(zhì)不一樣產(chǎn)生間隙。在受地震等較大荷載時，由于鋼管壁（2)和混凝土體（1)之間的 相互擠壓作用產(chǎn)生的位移釋放一定出的彈性應(yīng)變能，導致局部穩(wěn)定升高，記憶合金層（3)按 照在特定溫度下預(yù)設(shè)的形狀進行變形，從而緩沖了鋼管壁（3)和混凝土體（1)之間的相互 擠壓作用。
[0009] 根據(jù)建設(shè)項目周圍的環(huán)境(包括一年中的溫度、濕度變化等）在實驗室預(yù)設(shè)記憶合 金在特定溫度下應(yīng)該有的形狀，然后在鋼管壁的內(nèi)側(cè)放入記憶合金層，再澆筑混凝土。
[0010] 采用上述結(jié)構(gòu)后，本實用新型有益效果為：一年中的各個時間鋼管壁和混凝土之 間都不會因為熱脹冷縮而分離。如遇到地震等較大荷載，也能減少荷載對整體結(jié)構(gòu)的破壞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1是混凝土的橫斷面圖。
[0012] 圖2是本實用新型的縱斷面圖。
[0013] 圖3是普通鋼管混凝土在外界溫度變化后的橫斷面圖。
[0014] 圖4是本實用新型在外界溫度變化后的橫斷面圖。
[0015] 圖5是普通鋼管混凝土在受地震等較大荷載時的橫斷面圖。
[0016] 圖6是本實用新型在受地震等較大荷載時的橫斷面圖。
[0017] 其中，（1)混凝土，（ 2 )鋼管壁，（3 )記憶合金層。

【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0019] 在圖1與圖2中，混凝土（ 1 )、鋼管壁（2 )、記憶合金層（3 )三者貼合緊密，不影響在 正常環(huán)境下結(jié)構(gòu)的正常使用。
[0020] 在圖3 (目前普通的）與圖4 (本實用新型）的對比中，本實用新型的記憶合金層會 根據(jù)周圍溫度改變自身的形狀，進而充滿混凝土（ 1)和鋼管壁（2)之間的間隙。
[0021] 在圖5 (目前普通的）與圖6 (本實用新型）的對比中，混凝土（1)和鋼管壁（2)相 互擠壓產(chǎn)生的熱量會本實用新型改變自身形狀，進而緩沖了混凝土（1)和鋼管壁（2)之間 的相互擠壓。
【權(quán)利要求】
1. 在鋼管和混凝土中間加設(shè)記憶合金層的自填充鋼管混凝土，其特征在于，包括混凝 土體（1)、鋼管壁（2)、凹槽卡口（5)，在所述混凝土體（1)和鋼管壁（2)之間加設(shè)記憶合金層 (3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自填充鋼管混凝土，其特征在于：在所述混凝土體（1)內(nèi)使用 摻有記憶合金的縱向加強筋。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自填充鋼管混凝土，其特征在于：所述的自填充鋼管混凝土 還設(shè)置有排氣孔（4 )，記憶合金層（3 )在變形的時候，空氣從排氣孔（4 )排出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自填充鋼管混凝土，其特征在于：所述混凝土體（1)上設(shè)有凹 槽卡口（5)，來保持記憶合金層（3)不脫落。
【文檔編號】E04C3/34GK203867066SQ201420116241
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】曹佩韋 申請人:曹佩韋