本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種裝配式鋼管混凝土柱與柱的拼接結(jié)構(gòu)及方法。

背景技術(shù)：

隨著國內(nèi)城市化建設的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于其環(huán)境污染大、材料和能源耗費高、對環(huán)境污染嚴重和建筑材料可回收利用率低等缺點，已經(jīng)不符合國家推行的“適用、經(jīng)濟、綠色、美觀”的建筑方針。為了尋求發(fā)展新型建造方式，推廣適合工業(yè)化生產(chǎn)的預制裝配式混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等建筑體系，加快發(fā)展建設工程的預制和裝配技術(shù)，提高建筑工業(yè)化技術(shù)集成水平。支持集設計、生產(chǎn)、施工于一體的工業(yè)化基地建設，開展工業(yè)化建筑示范試點。

面對資源環(huán)境的過度消耗和勞動力的日益匱乏，建筑業(yè)亟待轉(zhuǎn)型升級，建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。尋求一種裝配率及預制率高，構(gòu)件可采用預制構(gòu)件流水線生產(chǎn)，經(jīng)濟性較好的新型鋼管混凝土柱與柱連接的結(jié)構(gòu)體系，發(fā)揮裝配式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，以滿足節(jié)能環(huán)保和建筑工業(yè)化的需求的問題越來越突出。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種構(gòu)造簡單、安裝便捷高效、節(jié)能環(huán)保、美觀堅固的裝配式鋼管混凝土柱與柱的拼接結(jié)構(gòu)及方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案之一是一種裝配式鋼管混凝土柱與柱的拼接結(jié)構(gòu)，包括上下設置的兩鋼管混凝土柱；上鋼管混凝土柱內(nèi)預埋有若干鋼筋且鋼筋部分向下延伸出上鋼管混凝土柱底面；下鋼管混凝土柱內(nèi)預埋有若干波紋套管，波紋套管一端開口外露于下鋼管混凝土柱頂面；通過波紋套管內(nèi)注入混凝土漿并將鋼筋與波紋套管一一對應插接，以使上鋼管混凝土柱底面與下鋼管混凝土柱頂面對接，同時通過焊接鋼管對接部位實現(xiàn)兩鋼管混凝土柱的拼接。

優(yōu)選的，所述鋼筋與所述上鋼管混凝土柱的軸線平行設置，所述波紋套管與所述下鋼管混凝土柱的軸線平行設置，所述上、下鋼管混凝土柱同軸拼接。

優(yōu)選的，所述波紋套管沿所述下鋼管混凝土柱的橫截面呈周圈排列設置，且其排列形狀與所述下鋼管混凝土柱橫截面的形狀一致。

優(yōu)選的，所述上鋼管混凝土柱內(nèi)的鋼筋與所述下鋼管混凝土柱內(nèi)的波紋套管位置對應設置。

優(yōu)選的，所述波紋套管內(nèi)徑為所述鋼筋直徑的3～7倍。

優(yōu)選的，所述的上鋼管混凝土柱中鋼筋埋入部分長度與伸出部分長度分別為鋼筋直徑的10～15倍。

優(yōu)選的，所述混凝土漿是無收縮自密實高強混凝土。

本發(fā)明的技術(shù)方案之二是一種上述拼接結(jié)構(gòu)的拼接方法，包括以下步驟：

1)提供上鋼管混凝土柱預制件以及下鋼管混凝土柱預制件，所述上鋼管混凝土柱預制件包括上鋼管混凝土柱以及預埋于上鋼管混凝土柱內(nèi)的所述鋼筋，所述下鋼管混凝土柱預制件包括下鋼管混凝土柱以及預埋于下鋼管混凝土柱內(nèi)的所述波紋套管；

2)下鋼管混凝土柱預制件于施工現(xiàn)場就位固定，對所述波紋套管進行混凝土灌漿；

3)上鋼管混凝土柱預制件置于下鋼管混凝土柱預制件之上并將鋼筋一一對應的插入波紋套管中，以使上鋼管混凝土柱之底面與下鋼管混凝土柱之頂面對接；

4)焊接上鋼管混凝土柱和下鋼管混凝土柱的鋼管對接部位使之成為整體。

優(yōu)選的，下鋼管混凝土柱預制件的制造方法包括：根據(jù)設計需求，提供鋼管，將若干波紋套管與鋼管軸線平行的排布于鋼管之中且波紋套管一端與鋼管一端平齊，向鋼管中波紋套管之外的區(qū)域注入混凝土漿形成鋼管混凝土柱同時固定波紋套管。

優(yōu)選的，上鋼管混凝土柱預制件的制造方法包括：根據(jù)設計需求，提供鋼管，將若干鋼筋與鋼管軸線平行的排布于鋼管之中且各鋼筋部分延伸出鋼管之外，鋼筋的排布位置與波紋套管相對應，向鋼管內(nèi)注入混凝土漿形成鋼管混凝土柱同時固定鋼筋。

優(yōu)選的，步驟4)中，所述焊接是坡口焊。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明采用預埋波紋套管和高強鋼筋實現(xiàn)鋼管混凝土柱與柱的連接，所有構(gòu)件均在工廠加工完成，運輸至施工工地后，可在施工現(xiàn)場裝配連接，減少了現(xiàn)場焊接工作和模板工作，保證了現(xiàn)場施工質(zhì)量，提高了建筑工業(yè)化裝配效率。

2、本發(fā)明通過在上鋼管混凝土柱中埋入高強鋼筋，下鋼管混凝土柱中埋入波紋套管，首先在波紋套管中灌漿，灌入的砂漿為無收縮自密實高強混凝土，然后將上部鋼筋插入波紋套管中，在上鋼管混凝土柱和下鋼管混凝土柱的鋼管對接部位進行坡口焊接，使上下鋼管混凝土柱形成一個整體后共同受力，即使在罕遇地震后修復和更換代價小，使得整體結(jié)構(gòu)耗能能力和延性更加優(yōu)越。

3、波紋套管的植入一方面實現(xiàn)了鋼筋連接的定位，另一方面通過向波紋套管中灌入無收縮自密實高強混凝土提高了粘接強度。

以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明；但本發(fā)明的一種裝配式鋼管混凝土柱與柱的拼接結(jié)構(gòu)及方法不局限于實施例。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的透視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明下鋼管混凝土柱的截面圖。

具體實施方式

請參見圖1至圖4所示，一種裝配式鋼管混凝土柱與柱的拼接結(jié)構(gòu)，包括上下設置的兩鋼管混凝土柱。上鋼管混凝土柱1內(nèi)預埋有若干鋼筋3且鋼筋3部分向下延伸出上鋼管混凝土柱1底面；下鋼管混凝土柱2內(nèi)預埋有若干波紋套管4，波紋套管4一端開口外露于下鋼管混凝土柱2頂面。通過波紋套管4內(nèi)注入混凝土漿并將鋼筋3與波紋套管4一一對應插接，，以使上鋼管混凝土柱1底面與下鋼管混凝土柱2頂面對接，同時通過焊接鋼管對接部位實現(xiàn)兩鋼管混凝土柱的拼接。

鋼筋3與上鋼管混凝土柱1的軸線平行設置，波紋套管4與下鋼管混凝土柱2的軸線平行設置，上、下鋼管混凝土柱1、2同軸拼接，從而形成一個整體。

鋼筋的直徑小于波紋套管的內(nèi)徑，具體，波紋套管4內(nèi)徑為鋼筋3直徑的3～7倍，并且優(yōu)選的鋼筋3位于波紋套管4的中部，以確保鋼筋3外周混凝土厚度均勻，從而提高其穩(wěn)定性。通過波紋套管的設置，鋼筋限位于波紋套管之內(nèi)，且提高了粘接強度。

進一步，波紋套管4沿下鋼管混凝土柱2的橫截面呈周圈排列設置，且其排列形狀與下鋼管混凝土柱2橫截面的形狀一致。舉例來說，鋼管混凝土柱是方形柱，則波紋套管4周圈排列亦形成方形，從而確保各個方向上受力均勻。鋼筋的設置與波紋套管與一致。此外，波紋套管的設置間距亦應滿足相關(guān)規(guī)范和構(gòu)造的要求以保證鋼筋的抗剪承載力發(fā)揮作用。

進一步，灌入波紋套管的混凝土漿是無收縮自密實高強混凝土，且強度等級不低于鋼管混凝土柱的混凝土等級。

上述拼接結(jié)構(gòu)的拼接方法，包括以下步驟：

1)提供上鋼管混凝土柱預制件以及下鋼管混凝土柱預制件，上鋼管混凝土柱預制件包括上鋼管混凝土柱1以及預埋于上鋼管混凝土柱內(nèi)的鋼筋3，下鋼管混凝土柱預制件包括下鋼管混凝土柱2以及預埋于下鋼管混凝土柱內(nèi)的波紋套管4；

2)下鋼管混凝土柱預制件于施工現(xiàn)場就位固定，對波紋套管4進行混凝土灌漿；

3)上鋼管混凝土柱預制件置于下鋼管混凝土柱預制件之上并將鋼筋3一一對應的插入波紋套管4中，以使上鋼管混凝土柱底面與下鋼管混凝土柱頂面對接；

4)焊接上鋼管混凝土柱1和下鋼管混凝土柱2的鋼管對接部位使之成為整體。

其中，上鋼管混凝土柱預制件以及下鋼管混凝土柱預制件可于工廠加工完成，其拼接步驟可于施工現(xiàn)場實施。下鋼管混凝土柱預制件的制造方法是：根據(jù)設計需求，提供鋼管，將若干波紋套管與鋼管軸線平行的排布于鋼管之中且波紋套管一端與鋼管一端平齊，向鋼管中波紋套管之外的區(qū)域注入混凝土漿形成鋼管混凝土柱同時固定波紋套管。上鋼管混凝土柱預制件的制造方法是：根據(jù)設計需求，提供鋼管，將若干鋼筋與鋼管軸線平行的排布于鋼管之中且各鋼筋部分延伸出鋼管之外，鋼筋的排布位置與波紋套管相對應，向鋼管內(nèi)注入混凝土漿形成鋼管混凝土柱同時固定鋼筋。

上鋼管混凝土柱預制件以及下鋼管混凝土柱預制件可于工廠通過流水線批量化生產(chǎn)。本實施例中以兩鋼管混凝土預制件拼接為例來進行說明，本領(lǐng)域人員可知，各鋼管混凝土柱預制件可同時上部設置波紋套管、下部設置鋼筋，從而實現(xiàn)連續(xù)性多柱拼接。

進一步，上下鋼管混凝土柱可以通過坡口焊連接形成整體，各接口處留V形坡口，待插接后在接口處施焊，且焊縫的強度不低于鋼管本身的強度。

上述實施例僅用來進一步說明本發(fā)明的一種裝配式鋼管混凝土柱與柱的拼接結(jié)構(gòu)及方法，但本發(fā)明并不局限于實施例，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。