CN105239724B - 一种巨型矩形截面钢管混凝土柱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种巨型矩形截面钢管混凝土柱，包括矩形钢管，所述矩形钢管内由下至上设有若干钢隔板层，所述钢隔板层的外周与所述矩形钢管的内壁贴紧，且中部设有圆角矩形通孔，所述钢隔板层之间设有若干竖向加劲肋，两根相对设置的竖向加劲肋之间设有水平分布的垂直拉板，矩形钢管、钢隔板层和竖向加劲肋围成的空间内浇筑有混凝土。通过设置竖向加劲肋、钢隔板层以及水平分布的垂直拉板，实现对巨型矩形截面钢管混凝土柱内的混凝土进行有效分割，增强其受约束的能力，从而有效提高整体的承载能力和变形能力，提高了建筑的强度和寿命；此外竖向加劲肋不仅可以承担竖向荷载，而且起到了减小钢管壁厚以及节省材料的效果，切实满足了大型建筑的实际需要。

Description

一种巨型矩形截面钢管混凝土柱

技术领域

本发明涉及建筑结构领域，具体涉及一种巨型矩形截面钢管混凝土柱。

背景技术

因矩形截面钢管混凝土柱具有强度高，延性和耗能能力强以及施工便利等优点，在现代高层和超高层建筑中得到了广泛的应用。现有的钢管混凝土柱的剖面图如图1所示，包括矩形钢管101和位于矩形钢管101内部的核心混凝土102，该种结构的钢管混凝土柱对于中小型建筑起到有效的支撑作用，然而随着建筑楼层越来越高、体积越来越大、结构越来越复杂，该种结构的钢管混凝土柱在实际应用过程中，由于经受水平反复荷载的作用，下柱底或柱顶容易出现矩形钢管101局部压曲或焊缝开裂的现象，柱体也容易受压过大而受损；此外，当钢管混凝土柱复合受扭较严重时，柱中部核心混凝土102斜裂缝也可能发展成斜断裂面，柱体在轴压下产生斜冲切运动而粘结破坏，从而影响建筑的强度和寿命，未能满足大型建筑的实际需要。

发明内容

本发明提供一种巨型矩形截面钢管混凝土柱，以解决上述技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种巨型矩形截面钢管混凝土柱，包括矩形钢管，所述矩形钢管内由下至上设有若干钢隔板层，所述钢隔板层的外周与所述矩形钢管的内壁贴紧，且中部设有圆角矩形通孔，所述钢隔板层之间设有若干竖向加劲肋，两根相对设置的竖向加劲肋之间设有水平分布的垂直拉板，所述矩形钢管、钢隔板层和竖向加劲肋围成的空间内浇筑有混凝土。

进一步的，所述钢隔板层由四块直角钢隔板和四块矩形钢隔板交替连接而成，所述四块直角钢隔板的位置与所述矩形钢管的四个角相对应。

进一步的，所述竖直加劲肋设于所述直角钢隔板和所述矩形钢隔板的连接处。

进一步的，所述垂直拉板设有四根，两两垂直相交并围成封闭的矩形结构。

进一步的，所述矩形结构内设有钢筋笼。

进一步的，所述直角钢隔板和所述矩形钢隔板上设有若干第一通孔，所述第一通孔内竖穿钢筋。

进一步的，所述竖向加劲肋上沿竖直方向设有若干第二通孔，所述第二通孔内横穿钢筋。

进一步的，相邻两根所述竖向加劲肋之间平行设有两根拉条，两根所述拉条的位置分别与所述垂直拉板的上下两侧相对应。

进一步的，所述垂直拉板的上下两侧的拉条分别依次连接形成封闭形状，沿所述封闭形状一周竖向分布有若干钢筋。

进一步的，所述矩形钢管的顶部和底部分别设有所述钢隔板层。

本发明提供的巨型矩形截面钢管混凝土柱，包括矩形钢管，所述矩形钢管内由下至上设有若干钢隔板层，所述钢隔板层的外周与所述矩形钢管的内壁贴紧，且中部设有圆角矩形通孔，所述钢隔板层之间设有若干竖向加劲肋，两根相对设置的竖向加劲肋之间设有水平分布的垂直拉板，所述矩形钢管、钢隔板层和竖向加劲肋围成的空间内浇筑有混凝土。通过设置竖向加劲肋、钢隔板层以及水平分布的垂直拉板，实现对巨型矩形截面钢管混凝土柱内的混凝土进行有效分割，增强其受约束的能力，从而有效提高整体的承载能力和变形能力，提高了建筑的强度和寿命；此外竖向加劲肋不仅可以承担竖向荷载，而且起到了减小钢管壁厚以及节省材料的效果，切实满足了大型建筑的实际需要。

附图说明

图1是现有的钢管混凝土柱的剖面图；

图2是本发明巨型矩形截面钢管混凝土柱的俯视图；

图3是本发明巨型矩形截面钢管混凝土柱的立体图；

图4是本发明巨型矩形截面钢管混凝土柱的立体剖视图；

图5是本发明巨型矩形截面钢管混凝土柱的分解图。

图1中所示：101、矩形钢管；102、混凝土；

图2-4中所示：1、矩形钢管；2、钢隔板层；21、圆角矩形通孔；22、直角钢隔板；23、矩形钢隔板；24、第一通孔；3、竖向加劲肋；4、垂直拉板；5、钢筋；6、钢筋笼；7、拉条。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述：

如图2-5所示，本发明提供一种巨型矩形截面钢管混凝土柱，包括矩形钢管1，所述矩形钢管1内由下至上设有若干钢隔板层2，优选的，所述矩形钢管1的顶部和底部分别设有所述钢隔板层2，即最上层钢隔板层2与矩形钢管1的顶部齐平，最下层钢隔板层2与矩形钢管1的底部齐平；所述钢隔板层2的外周与所述矩形钢管1的内壁贴紧，具体的，钢隔板层2的外周与所述矩形钢管1的内壁通过栓钉连接；钢隔板层2的中部设有圆角矩形通孔21，所述钢隔板层2之间设有若干竖向加劲肋3，本实施例中竖向加劲肋3与矩形钢管1等高，两根相对设置的竖向加劲肋3之间设有水平分布的垂直拉板4，所述矩形钢管1、钢隔板层2和竖向加劲肋3围成的空间内浇筑有混凝土(图中未标出)，即混凝土与矩形钢管1、钢隔板层2和竖向加劲肋3融为一体，形成巨型矩形截面钢管混凝土柱。为了清楚起见，图3-5中省略了第一通孔24、钢筋5和钢筋笼6。需要说明的是，普通的矩形截面钢管混凝土柱的横截面的边长均小于2m，而本发明巨型矩形截面钢管混凝土柱的横截面的边长均大于2.8m，适用于大型建筑中。通过设置竖向加劲肋3、钢隔板层2以及水平分布的垂直拉板4，实现对巨型矩形截面钢管混凝土柱内的混凝土进行有效分割，增强其受约束的能力，从而有效提高整体的承载能力和变形能力，提高了建筑的强度和寿命。

请重点参照图3，所述钢隔板层2由四块直角钢隔板22和四块矩形钢隔板23交替连接而成，即每块直角钢隔板22的两端分别连接一块矩形钢隔板23，每块矩形钢隔板23的两端分别连接一块直角钢隔板22，所述四块直角钢隔板22的位置与所述矩形钢管1的四个角相对应，直角钢隔板22与矩形钢隔板23分别与矩形钢管1的内壁通过栓钉固定。如图2所示，所述直角钢隔板22和所述矩形钢隔板23上设有若干第一通孔24，所述第一通孔24内竖穿钢筋5，即钢筋5与竖直加劲肋3平行设置，由上至下贯穿若干钢隔板层3，钢筋5通过第一通孔24进行定位，方便现场固定，减少施工工作量，提高巨型矩形截面钢管混凝土柱施工质量和施工效率。

请继续参照图3，所述竖直加劲肋3设于所述直角钢隔板22和所述矩形钢隔板23的连接处，即直角钢隔板22和所述矩形钢隔板23之间通过竖直加劲肋3连接，针对四块直角钢隔板22和四块矩形钢隔板23共有8个连接处，故有8根竖直加劲肋3，且两两相对设置，两根相对设置的竖向加劲肋3之间设有水平分布的垂直拉板4，所述垂直拉板4设有四根，两两垂直相交并围成封闭的矩形结构。如图4所示，所述矩形结构内设有钢筋笼6，用于更好地约束混凝土，进一步提高巨型矩形截面钢管混凝土柱的强度和承载能力。

优选的，所述竖向加劲肋3上沿竖直方向设有若干第二通孔，所述第二通孔内横穿钢筋5，即钢筋5从第二通孔中穿过，依次连接相邻的竖向加劲肋3，用于提高混凝土的浇筑强度。

请继续参照图3-4，相邻两根所述竖向加劲肋3之间平行设有两根拉条7，两根所述拉条7的位置分别与所述垂直拉板4的上下两侧相对应，所述垂直拉板4的上下两侧的拉条7分别依次连接形成封闭形状，沿所述封闭形状一周竖向分布有若干钢筋5。本实施例中，垂直拉板4上侧/下侧的拉条7依次连接形成八边形，钢筋5沿所述八边形一周排列，与所述拉条7通过绑扎进行固定。

本发明的巨型矩形截面钢管混凝土柱在施工时，首先对直角钢隔板22和矩形钢隔板23开设第一通孔24，在竖向加劲肋3中开设第二通孔，并将竖向加劲肋3、钢隔板层2以及垂直拉板4在工厂内与矩形钢管1一体成型；接着将其运送至施工现场安装钢筋5、钢筋笼6和拉条7；最后浇筑混凝土形成巨型矩形截面钢管混凝土柱。

综上所述，本发明提供的巨型矩形截面钢管混凝土柱，包括矩形钢管1，所述矩形钢管1内由下至上设有若干钢隔板层2，所述钢隔板层2的外周与所述矩形钢管1的内壁贴紧，且中部设有圆角矩形通孔21，所述钢隔板层2之间设有若干竖向加劲肋3，两根相对设置的竖向加劲肋3之间设有水平分布的垂直拉板4，所述矩形钢管1、钢隔板层2和竖向加劲肋3围成的空间内浇筑有混凝土。通过设置竖向加劲肋3、钢隔板层2以及水平分布的垂直拉板4，实现对巨型矩形截面钢管混凝土柱内的混凝土进行有效分割，增强其受约束的能力，从而有效提高整体的承载能力和变形能力，提高了建筑的强度和寿命；此外竖向加劲肋不仅可以承担竖向荷载，而且起到了减小钢管壁厚以及节省材料的效果，切实满足了大型建筑的实际需要。

虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种巨型矩形截面钢管混凝土柱，其特征在于，包括矩形钢管，所述矩形钢管内由下至上设有若干钢隔板层，所述钢隔板层的外周与所述矩形钢管的内壁贴紧，且中部设有圆角矩形通孔，所述钢隔板层之间设有若干竖向加劲肋，两根相对设置的竖向加劲肋之间设有水平分布的垂直拉板，所述矩形钢管、钢隔板层和竖向加劲肋围成的空间内浇筑有混凝土；所述钢隔板层由四块直角钢隔板和四块矩形钢隔板交替连接而成，所述四块直角钢隔板的位置与所述矩形钢管的四个角相对应，所述直角钢隔板和所述矩形钢隔板上设有若干第一通孔，所述第一通孔内竖穿钢筋；相邻两根所述竖向加劲肋之间平行设有两根拉条，两根所述拉条的位置分别与所述垂直拉板的上下两侧相对应，所述垂直拉板的上下两侧的拉条分别依次连接形成封闭形状，沿所述封闭形状一周竖向分布有若干钢筋。

2.根据权利要求1所述的巨型矩形截面钢管混凝土柱，其特征在于，所述竖向加劲肋设于所述直角钢隔板和所述矩形钢隔板的连接处。

3.根据权利要求2所述的巨型矩形截面钢管混凝土柱，其特征在于，所述垂直拉板设有四根，两两垂直相交并围成封闭的矩形结构。

4.根据权利要求3所述的巨型矩形截面钢管混凝土柱，其特征在于，所述矩形结构内设有钢筋笼。

5.根据权利要求1所述的巨型矩形截面钢管混凝土柱，其特征在于，所述竖向加劲肋上沿竖直方向设有若干第二通孔，所述第二通孔内横穿钢筋。

6.根据权利要求1所述的巨型矩形截面钢管混凝土柱，其特征在于，所述矩形钢管的顶部和底部分别设有所述钢隔板层。