CN103541506A - 异形截面钢骨煤矸石混凝土柱 - Google Patents

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徐亚丰
徐诚皓
白首晏
陈谦
曾俊
朱绍杰
翟章琳
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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骨煤矸石混凝土柱。该柱由钢骨、钢筋和煤矸石混凝土构成。由钢骨、钢筋和煤矸石混凝土组成异形截面钢骨煤矸石混凝土柱，其混凝土中含有充当骨料的煤矸石碎块。所述的煤矸石混凝土包括在5mm～30mm的煤矸石碎块，作为煤矸石混凝土中的粗骨料。按照每立方米煤矸石混凝土体积，粗骨料煤矸石重量200kg～1400kg，水泥400kg～600kg，水150kg～300kg，细砂150kg～1500kg的比例进行充分搅拌。钢骨煤矸石混凝土异形截面柱的钢骨由钢筋煤矸石混凝土包裹。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

异形截面钢骨煤矸石混凝土柱
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骨煤矸石混凝土柱，是一种新型的钢骨混凝土组合柱。
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：钢骨混凝土异形柱、异形碳纤维增强塑料钢骨混凝土柱、一种钢骨-钢骨混凝土柱，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。
多年来，在煤矿生产过程中，产生了很多煤矸石。煤矸石综合利用是资源综合利用的重要方面，是我国能源结构的必然选择，也是实施可持续发展战略的重要措施之一。“十二五”期间《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年计划的建议》指出：坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点。深入贯彻节约资源和保护环境基本国策，节约能源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术，积极应对气候变化。
而煤矸石的综合利用的主要方面就是生产建筑材料，包括生产轻骨料、建筑制品等。目前，关于钢-煤矸石混凝土这种绿色组合结构的研究，方兴未艾。但涉及本发明的研究尚属空白。
因此，课题组设想，将煤矸石作为混凝土的骨料，用于建筑中，并形成异形截面钢骨煤矸石混凝土柱，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骨煤矸石混凝土柱，通过煤矸石混凝土而组成一个整体。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：由钢骨、钢筋和煤矸石混凝土组成，通过煤矸石混凝土而组成一个整体。异形截面柱的截面形式为T、L、十字形，钢骨由钢板焊接而成，其特征在于：由钢骨、钢筋和煤矸石混凝土组成异形截面钢骨煤矸石混凝土柱，其混凝土中含有充当骨料的煤矸石碎块；所述的煤矸石混凝土包括在5mm～30mm的煤矸石碎块，作为煤矸石混凝土中的粗骨料；按照每立方米煤矸石混凝土体积，粗骨料煤矸石重量200kg～1400kg，水泥400 kg～600 kg，水150 kg～300 kg，细砂150kg～1500kg的比例进行充分搅拌；钢骨煤矸石混凝土异形截面柱的钢骨由钢筋煤矸石混凝土包裹。
本发明的优点与效果是：
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：由钢骨、钢筋和煤矸石混凝土组成，并通过煤矸石混凝土而组成一个整体。本发明的优点与效果是：
1.充分利用废弃的煤矸石，做到废物利用，节约能源、绿色环保；
2.钢骨位于纵横方向混凝土交叉部位的内部，可以耐火、耐腐蚀；
3.由于钢骨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骨煤矸石混凝土柱示意图。
图2是截面为“L”字形结构的异形截面钢骨煤矸石混凝土柱示意图。
 图3是截面为“T”字形结构的异形截面钢骨煤矸石混凝土柱示意图。
图中1为钢骨，2为钢筋玻璃混凝土。
具体实施方式
由钢骨、钢筋和煤矸石混凝土组成，通过煤矸石混凝土而组成一个整体。异形截面柱的截面形式为T、L、十字形，钢骨由钢板焊接而成，其特征在于：由钢骨、钢筋和煤矸石混凝土组成异形截面钢骨煤矸石混凝土柱，其混凝土中含有充当骨料的煤矸石碎块；所述的煤矸石混凝土包括在5mm～30mm的煤矸石碎块，作为煤矸石混凝土中的粗骨料；按照每立方米煤矸石混凝土体积，粗骨料煤矸石重量200kg～1400kg，水泥400 kg～600 kg，水150 kg～300 kg，细砂150kg～1500kg的比例进行充分搅拌；钢骨煤矸石混凝土异形截面柱的钢骨由钢筋煤矸石混凝土包裹。
1.       按照规定将钢板焊接成钢骨骨架；
2.       将钢骨立起，并保持垂直或一定角度；
3.       绑扎钢筋骨架；
4.       在钢筋外侧支模版；
5.       制作粒径在5mm～30mm的煤矸石碎块，作为煤矸石混凝土中的粗骨料；
6.       按照每立方米煤矸石混凝土体积，粗骨料煤矸石重量200kg～1400kg，水泥400 kg～600 kg，水150 kg～300 kg的比例进行充分搅拌；
7.       在柱的外侧支模版，并浇注煤矸石混凝土。

Claims (4)

1.异形截面钢骨煤矸石混凝土柱，异形截面柱的截面形式为T、L、十字形，钢骨由钢板焊接而成，其特征在于：由钢骨、钢筋和煤矸石混凝土组成异形截面钢骨煤矸石混凝土柱，其混凝土中含有充当骨料的煤矸石碎块。
2.根据权利1 所述的异形截面钢骨煤矸石混凝土柱，其特征在于：所述的煤矸石混凝土包括在5mm～30mm的煤矸石碎块，作为煤矸石混凝土中的粗骨料。
3.根据权利1所述的异形截面钢骨煤矸石混凝土柱，其特征在于：按照每立方米煤矸石混凝土体积，粗骨料煤矸石重量200kg～1400kg，水泥400 kg～600 kg，水150 kg～300 kg，细砂150kg～1500kg的比例进行充分搅拌。
4.根据权利1 所述的异形截面钢骨煤矸石混凝土柱，其特征在于：钢骨煤矸石混凝土异形截面柱的钢骨由钢筋煤矸石混凝土包裹。
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