CN103541500A - 异形截面钢管玻璃混凝土芯柱 - Google Patents

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徐诚皓
徐亚丰
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Abstract

本发明涉及一种混凝土构件，特别是涉及一种用于土木工程中的异形截面钢管玻璃混凝土芯柱。该柱由钢管、钢筋和玻璃混凝土构成。异形截面柱的截面形式为T、L、十字形，玻璃混凝土包括粒径在5mm～30mm的粗玻璃骨料和粒径在0.1mm～3mm的细玻璃骨料；按照每立方米玻璃混凝土体积，粗骨料玻璃重量300kg～1500kg，细骨料玻璃重量300kg～1500kg，水泥400kg～600kg，水150kg～300kg的比例进行充分搅拌；玻璃混凝土包括单质玻璃、有机玻璃和无机玻璃，异形截面钢管玻璃混凝土芯柱的钢管由钢筋玻璃混凝土包裹，钢管内可以填充混凝土。本发明是高层建筑物中建筑物框架结构的主要构件，具有承载力高，刚度大、重量轻，塑性、韧性好，抗冲击和抗疲劳性能好，抗震性能佳等特点。

Description

异形截面钢管玻璃混凝土芯柱
技术领域
本发明涉及一种混凝土构件，特别是涉及一种用于土木工程中的异形截面钢管玻璃混凝土芯柱，是一种新型的钢管混凝土组合柱。
背景技术
目前，作为框架结构的主要构件的框架柱一般为普通的钢筋混凝土柱。但由于无法解决由于框架柱的截面尺寸往往大于墙体的厚度，在使用时，室内会出现柱子部分突出墙体的现象，从而影响了室内的空间和使用。
为了解决这一问题，出现了钢筋混凝土异形柱的结构形式。对于钢筋混凝土异型柱结构，主要有T、L、十字形，国内外的学者进行了广泛、深入的研究。其理论基本形成，天津、沈阳、广东、山西等省市已经完成的地方规程的编写，并指导于工程实践，建筑面积达数以千万平方米。
但是，在研究中也发现：钢筋混凝土异形柱的延性比普通矩形柱的差。异形柱由于多肢的存在，其剪力中心与截面形心往往不重合，在受力状态下，各肢产生翘曲正应力和剪应力。由于剪应力，使柱肢混凝土先于普通矩形柱出现裂缝，即产生腹剪裂缝，导致异形柱脆性明显，使异形柱的变形能力比普通矩形柱降低。
为了解决这个问题，许多专家曾提出过许多建议和方案。如本人曾申请过专利：钢管混凝土异形柱、异形碳纤维增强塑料钢管混凝土芯柱、一种钢骨-钢管混凝土芯柱及其制作方法等。这些技术虽然能在一定程度上解决这个问题，但是还不很完善，尤其是混凝土的用料，不利于环保和节能。
近年来有大量的废弃玻璃产生，废弃玻璃是一种生活垃圾和工业废料。在废弃玻璃中，大多采用填埋等方法处理，占用宝贵的土地资源，给环境造成严重负担，因此提高大量的废弃玻璃的回收利用成为目前关键的问题。另外，随着砂石资源的不断开裂，天然混凝土集料资源日益枯竭，并且给环境带来了严重危害。因此，把废弃玻璃作为集料来配制混凝土是一个很好的解决以上问题的途径。
因此，课题组设想，将废气玻璃作为混凝土的骨料，用于建筑中，并形成异形截面钢管玻璃混凝土芯柱，不失为一个好办法。
发明内容
本发明的目的是提供一种异形截面钢管玻璃混凝土芯柱，充分利用废弃玻璃，做到废物利用，节约能源、绿色环保通。
本发明通过以下技术方案实现的：本发明通过以下技术方案实现的：异形截面钢管玻璃混凝土芯柱由圆钢管、钢筋和玻璃混凝土组成，并通过玻璃混凝土而组成一个整体，混凝土芯柱的截面形式为T、L、十字形，其特征在于：异形截面钢管玻璃混凝土芯柱的钢管内填充玻璃混凝土或混凝土，而且钢管外侧填充玻璃混凝土，混凝土中含有充当骨料的玻璃碎块。
混凝土中充当骨料的玻璃碎块，分为粒径在5mm～30mm和粒径在0.1mm～3mm的玻璃碎块，分别作为玻璃混凝土中粗骨料和细骨料。按照每立方米玻璃混凝土体积，粗骨料玻璃重量300kg～1500kg，细骨料玻璃重量300kg～1500kg，水泥400 kg～600 kg，水150 kg～300 kg的比例进行充分搅拌。玻璃过多不行，会影响玻璃混凝土的强度，过少也不行。
 
本发明的优点与效果是：
1.充分利用废气玻璃，做到废物利用，节约能源、绿色环保；
2.钢管位于纵横方向混凝土交叉部位的内部，可以耐火、耐腐蚀；
3.可以先浇注钢管内部的混凝土，后浇注钢管外测的混凝土，从而形成叠合柱；
4.由于钢管的存在改善了柱的延性，提高了柱的承载力，利于地震区抗震设计。
附图说明
图1是截面为“十”字形结构的异形截面钢管玻璃混凝土芯柱示意图。
由圆钢管、钢筋和玻璃混凝土组成，其中玻璃混凝土位于钢管内、外，钢管位于纵横方向的钢筋玻璃混凝土内。
    图2是截面为“L”字形结构的异形截面钢管玻璃混凝土芯柱示意图。
由圆钢管、钢筋和玻璃混凝土组成，其中玻璃混凝土位于钢管内、外，钢管位于纵横方向的钢筋玻璃混凝土内。
图3是截面为“T”字形结构的异形截面钢管玻璃混凝土芯柱示意图。
由圆钢管、钢筋和玻璃混凝土组成，其中玻璃混凝土位于钢管内，钢管位于纵横方向的钢筋玻璃混凝土内。
具体实施方式
形截面钢管玻璃混凝土芯柱由圆钢管、钢筋和玻璃混凝土组成，并通过玻璃混凝土而组成一个整体，混凝土芯柱的截面形式为T、L、十字形，其特征在于：异形截面钢管玻璃混凝土芯柱的钢管内填充玻璃混凝土或混凝土，而且钢管外侧填充玻璃混凝土，混凝土中含有充当骨料的玻璃碎块。
混凝土中充当骨料的玻璃碎块，分为粒径在5mm～30mm和粒径在0.1mm～3mm的玻璃碎块，分别作为玻璃混凝土中粗骨料和细骨料。按照每立方米玻璃混凝土体积，粗骨料玻璃重量300kg～1500kg，细骨料玻璃重量300kg～1500kg，水泥400 kg～600 kg，水150 kg～300 kg的比例进行充分搅拌。玻璃过多不行，会影响玻璃混凝土的强度，过少也不行。
1.   按照标准将钢管立起，并保持垂直或一定角度；
2.     绑扎钢筋骨架；
3.     在钢筋外侧支模版；
4.     将一定比例、一定尺寸的玻璃碎块与水泥等充分搅拌，形成玻璃混凝土；
5.     浇注玻璃混凝土。

Claims (5)

1.异形截面钢管玻璃混凝土芯柱，异形截面柱的截面形式为T、L、十字形，其特征在于：由钢管、钢筋和玻璃混凝土组成异形截面钢管玻璃混凝土芯柱，其混凝土中含有充当骨料的玻璃碎块。
2.根据权利1 所述的异形截面钢管玻璃混凝土芯柱，其特征在于：所述的玻璃混凝土包括粒径在5mm～30mm的粗玻璃骨料和粒径在0.1mm～3mm的细玻璃骨料。
3.根据权利1所述的异形截面钢管玻璃混凝土芯柱，其特征在于：按照每立方米玻璃混凝土体积，粗骨料玻璃重量300kg～1500kg，细骨料玻璃重量300kg～1500kg，水泥400 kg～600 kg，水150 kg～300 kg的比例进行充分搅拌。
4.根据权利要求1所述的异形截面钢管玻璃混凝土芯柱，其特征在于：所述玻璃混凝土包括单质玻璃、有机玻璃和无机玻璃。
5.根据权利1 所述的异形截面钢管玻璃混凝土芯柱，其特征在于：异形截面钢管玻璃混凝土芯柱的钢管由钢筋玻璃混凝土包裹，钢管内可以填充混凝土。
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