CN103015632A - 一种波纹钢板约束混凝土组合柱及其制作方法 - Google Patents
一种波纹钢板约束混凝土组合柱及其制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103015632A CN103015632A CN201210553844XA CN201210553844A CN103015632A CN 103015632 A CN103015632 A CN 103015632A CN 201210553844X A CN201210553844X A CN 201210553844XA CN 201210553844 A CN201210553844 A CN 201210553844A CN 103015632 A CN103015632 A CN 103015632A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- corrugated steel
- steel
- pipe
- concrete
- steel plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
Abstract
本发明公开了一种波纹钢板约束混凝土组合柱,由若干波纹钢板为侧面和若干钢管为转角而组成的多边形管,波纹钢板的波纹方向和多边形管的长度方向相同,再在多边形管和转角处钢管内填充混凝土即成。本发明除了具有现有钢管混凝土的优越的力学性能之外,还具有如下明显优点:波纹钢板沿波纹方向所承受的荷载小,这样可以使得波纹钢板的强度主要为核心混凝土提供环向约束,从而大大提高核心混凝土的抗压承载力,使得组合柱的抗压承载力大幅度提高,进而节约材料,降低工程造价。波纹钢板的平面外刚度大,这样波纹钢板在核心混凝土的横向膨胀变形作用下不易鼓曲,从而增加了波纹钢板对核心混凝土的环向有效约束,进一步提高了组合柱的抗压承载力。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑构件形式,特别涉及一种应用于土木工程领域的波纹钢板约束混凝土组合柱及其制作方法。
背景技术
钢管约束混凝土柱即钢管混凝土柱是指在钢管空腔内填充混凝土而形成的组合结构构件。其基本原理在于:1)利用钢管对钢管内部填充的混凝土产生的约束效应使核心混凝土处于三向受压状态,从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和压缩变形能力;2)借助内部混凝土的支撑作用,增强钢管壁的几何稳定性,改变空腔钢管的失稳模态,从而提高钢管的抗压承载力。另外,钢管混凝土柱的浇筑不需要模版,从而节省了施工成本,提高了施工效率。钢管混凝土由于充分利用了钢材和混凝土各自的受力优势而具有强度高、质量轻、塑性好、耐疲劳和耐冲击等优越的力学性能,从而广泛应用于土木工程各领域。传统钢管混凝土柱中的钢管是由平钢板加工而成,其在使用中通常处于双向受力状态,一方面承受轴力产生的轴向应力;另一方面承受核心混凝土横向变形而产生的环向应力。根据蔡绍怀等相关学者的研究表明当钢管主要提供混凝土的环向约束时钢管混凝土柱可以获得更高抗压承载力。另外对于多边形钢管混凝土由于各边长上的钢板的平面外刚度较小,使得其容易在核心混凝土横向作用下产生鼓曲而降低其对核心混凝土的环向约束力,从而降低钢管的约束效应。
发明内容
本发明的目的是克服传统采用平钢板加工而成的钢管易发生鼓曲而对核心混凝土约束效果不佳等问题,利用波纹钢板对核心混凝土的环向约束效应强以及波纹钢板平面外刚度大等优点提出一种波纹钢板约束混凝土组合柱。
本发明的技术方案:
一种波纹钢板约束混凝土组合柱,由若干波纹钢板为侧面和若干钢管为转角而组成的多边形管,波纹钢板的波纹方向和多边形管的长度方向相同,再在多边形管和转角处钢管内填充混凝土即成。
所述的波纹钢板约束混凝土组合柱,所述转角处钢管为圆形钢管或矩形钢管或正方形钢管。
波纹钢板约束混凝土组合柱,所述多边形管的断面根据工程需要为任意多边形。
所述的波纹钢板约束混凝土组合柱的制作方法,按照设计尺寸加工好波纹钢板和钢管;以钢管为转角并以波纹钢板为侧面焊接组成多边形管;波纹钢板的波纹方向和多边形管的长度方向相同;在多边形管以及转角处钢管内填充混凝土。
有益效果:本发明除了具有现有钢管混凝土所具有的强度高、质量轻、塑性好、抗震性能好、耐疲劳和耐冲击等优越的力学性能之外,还具有现有钢管混凝土所不具有的如下明显优点:
1)波纹钢板沿波纹方向所承受的荷载小,根据Von Mises屈服准则可知,这样可以使得波纹钢板的强度主要为核心混凝土提供环向约束,从而大大提高核心混凝土的抗压承载力,使得组合柱的抗压承载力大幅度提高,进而节约材料,降低工程造价。
2)波纹钢板的平面外刚度大,这样波纹钢板在核心混凝土的横向膨胀变形作用下不易鼓曲,从而增加了波纹钢板对核心混凝土的环向有效约束,进一步提高了组合柱的抗压承载力。
3)波纹钢板约束混凝土组合柱的外表面是波浪形的,具有很好的美学效果。
附图说明
图1本发明的实例一结构示意图;
图2本发明的实例二结构示意图;
图3本发明的实例三结构示意图;
图中:1-波纹钢板;2-钢管;3-混凝土;
具体实施方式
以下结合具体实施例,对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1所示为一种波纹钢板约束混凝土组合柱。该组合柱是由四块波纹钢板1和四个截面为方形的钢管2焊接组成四边形管,其中,四个截面为方形的钢管2位于四边形的四个顶点,再在四边形管和四个方形(或者矩形)的钢管2内填充混凝土3而形成的。
其制作方法如下:
1)按照设计尺寸加工好波纹钢板1和方钢管2;
2)以方形的钢管2为转角并以波纹钢板1为侧面焊接组成四边形管,波纹钢板1的波纹方向和四边形管的长度方向相同;
3)在四边形管以及转角处方钢管1内填充混凝土3。
实施例2
如图2所示为另一种波纹钢板约束混凝土组合柱。该组合柱是由四块波纹钢板1和四个圆形的钢管2焊接组成四边形管,其中,四个圆形的钢管2位于四边形的四个顶点(即转角),再在四边形管和四个圆形的钢管2内填充混凝土3而形成的。其制作方法如下:
1)按照设计尺寸加工好波纹钢板1和圆形的钢管2;
2)以圆形的钢管2为转角并以波纹钢板1为侧面焊接组成四边形管,波纹钢板1的波纹方向和四边形管的长度方向相同;
3)在四边形管以及转角处圆钢管1内填充混凝土3。
实施例3
如图3所示为另外一种波纹钢板约束混凝土组合柱。该组合柱是由三块波纹钢板1和三个圆形的钢管2焊接组成三边形管,其中,三个圆形的钢管2位于三边形的三个顶点,再在三边形管和三个圆形的钢管2内填充混凝土3而形成的。其制作方法如下:
4)按照设计尺寸加工好波纹钢板1和圆形的钢管2;
5)以圆形的钢管2为转角并以波纹钢板1为侧面焊接组成三边形管,波纹钢板1的波纹方向和三边形管的长度方向相同;
6)在三边形管以及转角处圆钢管1内填充混凝土3。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种波纹钢板约束混凝土组合柱,其特征在于:由若干波纹钢板为侧面和若干钢管为转角而组成的多边形管,波纹钢板的波纹方向和多边形管的长度方向相同,再在多边形管和转角处钢管内填充混凝土即成。
2.根据权利要求1所述的波纹钢板约束混凝土组合柱,其特征在于,所述转角处钢管为圆形钢管或矩形钢管或正方形钢管。
3.根据权利要求1所述的波纹钢板约束混凝土组合柱,其特征在于,所述多边形管的断面根据工程需要为任意多边形。
4.根据权利要求1所述的波纹钢板约束混凝土组合柱的制作方法,其特征在于:按照设计尺寸加工好波纹钢板和钢管;以钢管为转角并以波纹钢板为侧面焊接组成多边形管,波纹钢板的波纹方向和多边形管的长度方向相同;在多边形管以及转角处钢管内填充混凝土。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210553844XA CN103015632A (zh) | 2012-12-09 | 2012-12-09 | 一种波纹钢板约束混凝土组合柱及其制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210553844XA CN103015632A (zh) | 2012-12-09 | 2012-12-09 | 一种波纹钢板约束混凝土组合柱及其制作方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103015632A true CN103015632A (zh) | 2013-04-03 |
Family
ID=47964689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210553844XA Pending CN103015632A (zh) | 2012-12-09 | 2012-12-09 | 一种波纹钢板约束混凝土组合柱及其制作方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103015632A (zh) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106638279A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-05-10 | 深圳市市政设计研究院有限公司 | 一种抗震型组合式桥墩 |
CN106906950A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-06-30 | 南京工程学院 | 一种预应力frp管混凝土薄壁箱形截面构件 |
CN106968397A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-07-21 | 南京工程学院 | 一种cfst薄壁箱形截面构件 |
CN106968396A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-07-21 | 南京工程学院 | 一种预应力cfst薄壁箱形截面构件 |
CN107044190A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-08-15 | 南京工程学院 | 一种frp管混凝土薄壁箱形截面构件 |
CN107740539A (zh) * | 2017-09-21 | 2018-02-27 | 华侨大学 | 一种矩形轮廓波纹钢板混凝土组合柱 |
CN110552464A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-12-10 | 上海欧本钢结构有限公司 | 一种柱及其制造方法 |
CN110552462A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-12-10 | 上海欧本钢结构有限公司 | 一种柱及其与外部梁的连接方法 |
CN110552463A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-12-10 | 上海欧本钢结构有限公司 | 一种柱及其制造方法 |
CN113323269A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-08-31 | 福州大学 | 一种混凝土组合柱 |
CN113338536A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-09-03 | 福州大学 | 一种内置钢骨的双层波纹钢板混凝土组合柱 |
CN114297902A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-08 | 江南大学 | 约束混凝土组合柱在偏压作用下承载力的计算方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU827726A1 (ru) * | 1979-04-04 | 1981-05-07 | Белорусский Дорожный Научно-Исследо-Вательский Институт Научно-Производст-Венного Объединения "Дорстройтехника" | Железобетонный элемент |
EP0035634B1 (de) * | 1980-03-11 | 1983-12-14 | Hoesch Aktiengesellschaft | Feuerwiderstandsfähiger Verbundträger |
JPH094132A (ja) * | 1995-06-19 | 1997-01-07 | Isao Ogawa | 柱 材 |
CN1786384A (zh) * | 2004-12-06 | 2006-06-14 | 大韩住宅公社 | 填充水泥用组合式箱型钢管支柱以及其制作方法 |
CN101025034A (zh) * | 2006-12-07 | 2007-08-29 | 沈阳建筑大学 | 异形钢管混凝土芯柱 |
CN101525904A (zh) * | 2009-04-01 | 2009-09-09 | 天津大学 | 方钢管混凝土组合异形柱套筒式梁柱节点及其制作方法 |
CN101985851A (zh) * | 2010-11-20 | 2011-03-16 | 大连理工大学 | 一种frp-钢复合管混凝土柱 |
CN201883530U (zh) * | 2010-12-02 | 2011-06-29 | 西安建筑科技大学 | 金属波纹管高强混凝土预制芯柱 |
CN102127941A (zh) * | 2010-12-10 | 2011-07-20 | 清华大学 | 一种钢管混凝土柱-双层钢板组合剪力墙及其施工方法 |
CN102493548A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-06-13 | 中国建筑技术集团有限公司 | 钢构混凝土结构体系及其施工方法 |
-
2012
- 2012-12-09 CN CN201210553844XA patent/CN103015632A/zh active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU827726A1 (ru) * | 1979-04-04 | 1981-05-07 | Белорусский Дорожный Научно-Исследо-Вательский Институт Научно-Производст-Венного Объединения "Дорстройтехника" | Железобетонный элемент |
EP0035634B1 (de) * | 1980-03-11 | 1983-12-14 | Hoesch Aktiengesellschaft | Feuerwiderstandsfähiger Verbundträger |
JPH094132A (ja) * | 1995-06-19 | 1997-01-07 | Isao Ogawa | 柱 材 |
CN1786384A (zh) * | 2004-12-06 | 2006-06-14 | 大韩住宅公社 | 填充水泥用组合式箱型钢管支柱以及其制作方法 |
CN101025034A (zh) * | 2006-12-07 | 2007-08-29 | 沈阳建筑大学 | 异形钢管混凝土芯柱 |
CN101525904A (zh) * | 2009-04-01 | 2009-09-09 | 天津大学 | 方钢管混凝土组合异形柱套筒式梁柱节点及其制作方法 |
CN101985851A (zh) * | 2010-11-20 | 2011-03-16 | 大连理工大学 | 一种frp-钢复合管混凝土柱 |
CN201883530U (zh) * | 2010-12-02 | 2011-06-29 | 西安建筑科技大学 | 金属波纹管高强混凝土预制芯柱 |
CN102127941A (zh) * | 2010-12-10 | 2011-07-20 | 清华大学 | 一种钢管混凝土柱-双层钢板组合剪力墙及其施工方法 |
CN102493548A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-06-13 | 中国建筑技术集团有限公司 | 钢构混凝土结构体系及其施工方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
陈宝春: "波形钢板钢管混凝土柱试验研究", 《建筑结构学报》 * |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106638279A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-05-10 | 深圳市市政设计研究院有限公司 | 一种抗震型组合式桥墩 |
CN106906950A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-06-30 | 南京工程学院 | 一种预应力frp管混凝土薄壁箱形截面构件 |
CN106968397A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-07-21 | 南京工程学院 | 一种cfst薄壁箱形截面构件 |
CN106968396A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-07-21 | 南京工程学院 | 一种预应力cfst薄壁箱形截面构件 |
CN107044190A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-08-15 | 南京工程学院 | 一种frp管混凝土薄壁箱形截面构件 |
CN107740539A (zh) * | 2017-09-21 | 2018-02-27 | 华侨大学 | 一种矩形轮廓波纹钢板混凝土组合柱 |
CN110552464A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-12-10 | 上海欧本钢结构有限公司 | 一种柱及其制造方法 |
CN110552462A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-12-10 | 上海欧本钢结构有限公司 | 一种柱及其与外部梁的连接方法 |
CN110552463A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-12-10 | 上海欧本钢结构有限公司 | 一种柱及其制造方法 |
CN113323269A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-08-31 | 福州大学 | 一种混凝土组合柱 |
CN113338536A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-09-03 | 福州大学 | 一种内置钢骨的双层波纹钢板混凝土组合柱 |
CN114297902A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-08 | 江南大学 | 约束混凝土组合柱在偏压作用下承载力的计算方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103015632A (zh) | 一种波纹钢板约束混凝土组合柱及其制作方法 | |
CN201843129U (zh) | 带肋混凝土复合桩芯管 | |
CN101476370A (zh) | 中空夹层不锈钢管混凝土结构 | |
CN104453092A (zh) | 一种新型frp管-轻质混凝土-型钢组合构件 | |
CN201972304U (zh) | 蜂窝式墙体板 | |
CN202509667U (zh) | 组合式钢筋桁架楼承板 | |
CN101570997B (zh) | 部分填充混凝土的曲线形中空双层钢管组合结构 | |
CN102296721B (zh) | 一种带套管单杆方钢管支撑及其构造方法 | |
CN203034351U (zh) | 圆端形中空钢管混凝土柱 | |
CN205171719U (zh) | 槽钢套筒约束一字形纯钢屈曲约束支撑 | |
CN111021588B (zh) | 一种波形腹板工字形钢构件拉结的双层钢板剪力墙 | |
CN204163281U (zh) | 一种肢钢管混凝土柱 | |
CN203669133U (zh) | 一种防屈曲消能支撑 | |
CN104763072A (zh) | 槽钢套筒约束一字形纯钢屈曲约束支撑及其制作方法 | |
CN203412111U (zh) | 劲性型钢梁节点处的直螺纹套筒连接结构 | |
CN202148614U (zh) | 一种钢框架与钢筋混凝土筒体抗震结构 | |
CN205475942U (zh) | 一种预应力叠合板构件 | |
CN105040828A (zh) | 一种圆钢管约束型钢混凝土柱与钢梁节点结构 | |
CN204715538U (zh) | 一种圆钢管约束型钢混凝土柱与钢梁节点结构 | |
CN204753872U (zh) | Z型套筒约束一字形纯钢屈曲约束支撑 | |
CN203716300U (zh) | 轻质外墙与边柱的连接结构 | |
CN204626231U (zh) | 一种用于高填方区抗大变形的钢管混凝土箱型桥梁 | |
CN204081119U (zh) | 内埋轻质材料体套管混凝土屈曲约束支撑 | |
CN204252390U (zh) | 波纹腹板t形截面异形钢柱 | |
CN204080617U (zh) | 多格室组合结构的桥塔或桥墩 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130403 |