CN106567500A - 高强钢‑高强灌浆料超强组合柱结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及组合结构领域，具体为一种高强钢‑高强灌浆料超强组合柱结构及施工方法。超强组合柱包括高强方钢管Ⅰ、高强圆钢管Ⅰ、高强工字钢、高强方钢管Ⅱ、高强圆钢管Ⅱ和高强灌浆料，组合柱的整体强度可达到一般钢管混凝土组合柱强度3倍以上。在高层和超高层建筑中，在满足侧向刚度的设计需求时，超强组合柱的横截面面积可以减小到普通钢管混凝土柱的1/3以上，可取得非常好的建筑效果。超强组合柱中的高强灌浆料，除强度高外，还具有硬化速度快的特点，一般在2小时左右就可以达到施工强度，因此大大提升了施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及组合结构领域，具体为一种高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构及施工方法。
背景技术
随着社会的发展，出现了越来越多的高层和超高层建筑。这种建筑，由于楼层较高，因此要求用于承重的柱具有很高的承载能力。在柱承载能力相同时，用于承重的柱的强度越高，柱的横截面面积就越小，占用的建筑面积就越小，会留出更多使用空间。因此，研发高强柱，一直是建筑领域的重要方向之一。为此，提出高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构及施工方法，以更好的满足实际高层、超高层建筑结构工程设计施工的需要，推动组合结构的发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构及施工方法，该种超强组合柱具有更高的承载力，从而更好的满足实际高层、超高层建筑结构工程设计施工的需要，推动组合结构的发展。
本发明的技术方案是：
一种高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构，采用高强方钢管Ⅰ内置高强工字钢的超强组合柱，在高强方钢管Ⅰ和高强工字钢之间设置高强灌浆料；或者，采用高强圆钢管Ⅰ内置高强工字钢的超强组合柱，在高强圆钢管Ⅰ和高强工字钢之间设置高强灌浆料。
一种高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构，采用高强方钢管Ⅰ内置高强圆钢管Ⅱ的超强组合柱，高强方钢管Ⅰ和高强圆钢管Ⅱ之间设置高强灌浆料，高强圆钢管Ⅱ内设置高强灌浆料。
一种高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构，采用高强圆钢管Ⅰ内置高强方钢管Ⅱ的超强组合柱，高强圆钢管Ⅰ和高强方钢管Ⅱ之间设置高强灌浆料，高强方钢管Ⅱ内设置高强灌浆料。
一种高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构，采用高强方钢管Ⅰ内置高强方钢管Ⅱ的超强组合柱，高强方钢管Ⅰ和高强方钢管Ⅱ之间设置高强灌浆料，高强方钢管Ⅱ内设置高强灌浆料。
一种高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构，采用高强圆钢管Ⅰ内置高强圆钢管Ⅱ的超强组合柱，高强圆钢管Ⅰ和高强圆钢管Ⅱ之间设置高强灌浆料，高强圆钢管Ⅱ内设置高强灌浆料。
所述的高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构的施工方法，高强方钢管Ⅰ内置高强工字钢的超强组合柱实施时，先将高强工字钢吊装于预定位置并固定，然后将高强方钢管Ⅰ吊装于预定位置并固定，最后在高强工字钢和高强方钢管Ⅰ之间灌注高强灌浆料，待高强灌浆料凝固后即可；
高强圆钢管Ⅰ内置高强工字钢的超强组合柱实施时，先将高强工字钢吊装于预定位置并固定，然后将高强圆钢管Ⅰ吊装于预定位置并固定，最后在高强工字钢和高强圆钢管Ⅰ之间灌注高强灌浆料，待高强灌浆料凝固后即可。
所述的高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构的施工方法，高强方钢管Ⅰ内置高强圆钢管Ⅱ的超强组合柱实施时，先将高强圆钢管Ⅱ吊装于预定位置并固定，然后将高强方钢管Ⅰ吊装于预定位置并固定，然后在高强圆钢管Ⅱ内及高强方钢管Ⅰ和高强圆钢管Ⅱ之间灌注高强灌浆料，待高强灌浆料达到预定强度即可。
所述的高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构的施工方法，高强圆钢管Ⅰ内置高强方钢管Ⅱ的超强组合柱实施时，先将高强方钢管Ⅱ吊装于预定位置并固定，然后将高强圆钢管Ⅰ吊装于预定位置并固定，然后在高强方钢管Ⅱ内及高强圆钢管Ⅰ和高强方钢管Ⅱ之间灌注高强灌浆料，待高强灌浆料达到预定强度即可。
所述的高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构的施工方法，高强方钢管Ⅰ内置高强方钢管Ⅱ的超强组合柱实施时，先将高强方钢管Ⅱ吊装于预定位置并固定，然后将高强方钢管Ⅰ吊装于预定位置并固定，然后在高强方钢管Ⅱ内及高强方钢管Ⅰ和高强方钢管Ⅱ之间灌注高强灌浆料，待高强灌浆料达到预定强度即可。
所述的高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构的施工方法，高强圆钢管Ⅰ内置高强圆钢管Ⅱ的超强组合柱实施时，先将高强圆钢管Ⅱ吊装于预定位置并固定，然后将高强圆钢管Ⅰ吊装于预定位置并固定，然后在高强圆钢管Ⅱ内及高强圆钢管Ⅰ和高强圆钢管Ⅱ之间灌注高强灌浆料，待高强灌浆料达到预定强度即可。
本发明具有以下特点及有益效果：
1、超强组合柱，在材料上由于采用高强方钢管Ⅰ、高强圆钢管Ⅰ、高强工字钢、高强方钢管Ⅱ、高强圆钢管Ⅱ和高强灌浆料。因此，组合柱的整体强度可达到一般钢管混凝土组合柱强度3倍以上。在高层和超高层建筑中，在满足侧向刚度的设计需求时，超强组合柱的横截面面积可以减小到普通钢管混凝土柱的1/3以上，可取得非常好的建筑效果。
2、超强组合柱中的高强灌浆料，除强度高外，还具有硬化速度快的特点，一般在2小时左右就可以达到施工强度，因此大大提升了施工效率。
附图说明
图1是高强方钢管Ⅰ内置高强工字钢的超强组合柱的俯视图。
图2是高强圆钢管Ⅰ内置高强工字钢的超强组合柱的俯视图。
图3是高强方钢管Ⅰ内置高强圆钢管Ⅱ的超强组合柱的俯视图。
图4是高强圆钢管Ⅰ内置高强方钢管Ⅱ的超强组合柱的俯视图。
图5是高强方钢管Ⅰ内置高强方钢管Ⅱ的超强组合柱的俯视图。
图6是高强圆钢管Ⅰ内置高强圆钢管Ⅱ的超强组合柱的俯视图。
图中，1.高强方钢管Ⅰ；2.高强圆钢管Ⅰ；3.高强工字钢；4.高强方钢管Ⅱ；5.高强圆钢管Ⅱ；6.高强灌浆料。
具体实施方式：
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施案例，对本发明进行进一步详细说明。为便于说明，本说明书以下将高强钢-高强灌浆料超强组合柱简称为超强组合柱。
如图1-图6所示，本发明高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构，主要包括：高强方钢管Ⅰ1、高强圆钢管Ⅰ2、高强工字钢3、高强方钢管Ⅱ4、高强圆钢管Ⅱ5、高强灌浆料6等，具体结构如下：
如图1所示本发明的实施例一，采用高强方钢管Ⅰ1内置高强工字钢3的超强组合柱，在高强方钢管Ⅰ1和高强工字钢3之间设置高强灌浆料6。
实施时，先将高强工字钢3吊装于预定位置并固定，然后将高强方钢管Ⅰ1吊装于预定位置并固定，最后在高强工字钢3和高强方钢管Ⅰ1之间灌注高强灌浆料6，待高强灌浆料6凝固后即可。
如图2所示本发明的实施例二，采用高强圆钢管Ⅰ2内置高强工字钢3的超强组合柱，在高强圆钢管Ⅰ2和高强工字钢3之间设置高强灌浆料6。
实施时，先将高强工字钢3吊装于预定位置并固定，然后将高强圆钢管Ⅰ2吊装于预定位置并固定，最后在高强工字钢3和高强圆钢管Ⅰ2之间灌注高强灌浆料6，待高强灌浆料6凝固后即可。
如图3所示本发明的实施例三，采用高强方钢管Ⅰ1内置高强圆钢管Ⅱ5的超强组合柱，高强方钢管Ⅰ1和高强圆钢管Ⅱ5之间设置高强灌浆料6，高强圆钢管Ⅱ5内设置高强灌浆料6。
实施时，先将高强圆钢管Ⅱ5吊装于预定位置并固定，然后将高强方钢管Ⅰ1吊装于预定位置并固定，然后在高强圆钢管Ⅱ5内及高强方钢管Ⅰ1和高强圆钢管Ⅱ5之间灌注高强灌浆料6，待高强灌浆料6达到预定强度即可。
如图4是本发明的实施例四，采用高强圆钢管Ⅰ2内置高强方钢管Ⅱ4的超强组合柱，高强圆钢管Ⅰ2和高强方钢管Ⅱ4之间设置高强灌浆料6，高强方钢管Ⅱ4内设置高强灌浆料6。
实施时，先将高强方钢管Ⅱ4吊装于预定位置并固定，然后将高强圆钢管Ⅰ2吊装于预定位置并固定，然后在高强方钢管Ⅱ4内及高强圆钢管Ⅰ2和高强方钢管Ⅱ4之间灌注高强灌浆料6，待高强灌浆料6达到预定强度即可。
如图5是本发明的实施例五，采用高强方钢管Ⅰ1内置高强方钢管Ⅱ4的超强组合柱，高强方钢管Ⅰ1和高强方钢管Ⅱ4之间设置高强灌浆料6，高强方钢管Ⅱ4内设置高强灌浆料6。
实施时，先将高强方钢管Ⅱ4吊装于预定位置并固定，然后将高强方钢管Ⅰ1吊装于预定位置并固定，然后在高强方钢管Ⅱ4内及高强方钢管Ⅰ1和高强方钢管Ⅱ4之间灌注高强灌浆料6，待高强灌浆料6达到预定强度即可。
如图6是本发明的实施例六，采用高强圆钢管Ⅰ2内置高强圆钢管Ⅱ5的超强组合柱，高强圆钢管Ⅰ2和高强圆钢管Ⅱ5之间设置高强灌浆料6，高强圆钢管Ⅱ5内设置高强灌浆料6。
实施时，先将高强圆钢管Ⅱ5吊装于预定位置并固定，然后将高强圆钢管Ⅰ2吊装于预定位置并固定，然后在高强圆钢管Ⅱ5内及高强圆钢管Ⅰ2和高强圆钢管Ⅱ5之间灌注高强灌浆料6，待高强灌浆料6达到预定强度即可。
本发明中，高强方钢管Ⅰ、高强圆钢管Ⅰ、高强工字钢、高强方钢管Ⅱ和高强圆钢管Ⅱ为Q420-Q690，其屈服强度420MPa-690MPa；高强灌浆料为CGMJM-Ⅵ，其抗压强度100MPa-120MPa。
另外，本发明高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构的性能指标范围如下：
高强方钢管Ⅰ内置高强工字钢的超强组合柱：高强工字钢的横截面面积>25％高强钢-高强灌浆料超强组合柱横截面面积；
高强圆钢管Ⅰ内置高强工字钢的超强组合柱：高强工字钢的横截面面积>25％高强钢-高强灌浆料超强组合柱横截面面积；
高强方钢管Ⅰ内置高强圆钢管Ⅱ的超强组合柱：按高强圆形钢管外直径计算的圆形面积>35％高强钢-高强灌浆料超强组合柱横截面面积；
高强圆钢管Ⅰ内置高强方钢管Ⅱ的超强组合柱：按高强方形钢管外边缘计算的方形面积>35％高强钢-高强灌浆料超强组合柱横截面面积；
高强方钢管Ⅰ内置高强方钢管Ⅱ的超强组合柱：按高强方形钢管外边缘计算的方形面积>35％高强钢-高强灌浆料超强组合柱横截面面积；
高强圆钢管Ⅰ内置高强圆钢管Ⅱ的超强组合柱：按高强圆形钢管外直径计算的圆形面积>35％高强钢-高强灌浆料超强组合柱横截面面积；
高强钢-高强灌浆料超强组合柱高强灌料部分抗压强度：150MPa-180MPa(该部分强度因为高强钢管及高强混凝土的约束，比单独高强灌料的抗压强度高)；
高强钢-高强灌浆料超强组合柱钢材部分抗压强度：≥420MPa；
高强钢-高强灌浆料超强组合柱整体抗压强度：280MPa-440MPa。
实施结果表明，强组合柱在材料上由于高强方钢管Ⅰ、高强圆钢管Ⅰ、高强工字钢、高强方钢管Ⅱ、高强圆钢管Ⅱ和高强灌浆料，大大提升了组合柱的强度，减小了组合柱的横截面面积，取得了非常好的建筑效果。同时，超强组合柱中的高强灌浆料，具有硬化强度快的特点，大大提升了施工效率。很好的满足了高层和超高层建筑设计和施工需求。
Claims (10)
1.一种高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构，其特征在于，采用高强方钢管Ⅰ内置高强工字钢的超强组合柱，在高强方钢管Ⅰ和高强工字钢之间设置高强灌浆料；或者，采用高强圆钢管Ⅰ内置高强工字钢的超强组合柱，在高强圆钢管Ⅰ和高强工字钢之间设置高强灌浆料。
2.一种高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构，其特征在于，采用高强方钢管Ⅰ内置高强圆钢管Ⅱ的超强组合柱，高强方钢管Ⅰ和高强圆钢管Ⅱ之间设置高强灌浆料，高强圆钢管Ⅱ内设置高强灌浆料。
3.一种高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构，其特征在于，采用高强圆钢管Ⅰ内置高强方钢管Ⅱ的超强组合柱，高强圆钢管Ⅰ和高强方钢管Ⅱ之间设置高强灌浆料，高强方钢管Ⅱ内设置高强灌浆料。
4.一种高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构，其特征在于，采用高强方钢管Ⅰ内置高强方钢管Ⅱ的超强组合柱，高强方钢管Ⅰ和高强方钢管Ⅱ之间设置高强灌浆料，高强方钢管Ⅱ内设置高强灌浆料。
5.一种高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构，其特征在于，采用高强圆钢管Ⅰ内置高强圆钢管Ⅱ的超强组合柱，高强圆钢管Ⅰ和高强圆钢管Ⅱ之间设置高强灌浆料，高强圆钢管Ⅱ内设置高强灌浆料。
6.一种权利要求1所述的高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构的施工方法，其特征在于，高强方钢管Ⅰ内置高强工字钢的超强组合柱实施时，先将高强工字钢吊装于预定位置并固定，然后将高强方钢管Ⅰ吊装于预定位置并固定，最后在高强工字钢和高强方钢管Ⅰ之间灌注高强灌浆料，待高强灌浆料凝固后即可；
高强圆钢管Ⅰ内置高强工字钢的超强组合柱实施时，先将高强工字钢吊装于预定位置并固定，然后将高强圆钢管Ⅰ吊装于预定位置并固定，最后在高强工字钢和高强圆钢管Ⅰ之间灌注高强灌浆料，待高强灌浆料凝固后即可。
7.一种权利要求2所述的高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构的施工方法，其特征在于，高强方钢管Ⅰ内置高强圆钢管Ⅱ的超强组合柱实施时，先将高强圆钢管Ⅱ吊装于预定位置并固定，然后将高强方钢管Ⅰ吊装于预定位置并固定，然后在高强圆钢管Ⅱ内及高强方钢管Ⅰ和高强圆钢管Ⅱ之间灌注高强灌浆料，待高强灌浆料达到预定强度即可。
8.一种权利要求3所述的高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构的施工方法，其特征在于，高强圆钢管Ⅰ内置高强方钢管Ⅱ的超强组合柱实施时，先将高强方钢管Ⅱ吊装于预定位置并固定，然后将高强圆钢管Ⅰ吊装于预定位置并固定，然后在高强方钢管Ⅱ内及高强圆钢管Ⅰ和高强方钢管Ⅱ之间灌注高强灌浆料，待高强灌浆料达到预定强度即可。
9.一种权利要求4所述的高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构的施工方法，其特征在于，高强方钢管Ⅰ内置高强方钢管Ⅱ的超强组合柱实施时，先将高强方钢管Ⅱ吊装于预定位置并固定，然后将高强方钢管Ⅰ吊装于预定位置并固定，然后在高强方钢管Ⅱ内及高强方钢管Ⅰ和高强方钢管Ⅱ之间灌注高强灌浆料，待高强灌浆料达到预定强度即可。
10.一种权利要求5所述的高强钢-高强灌浆料超强组合柱结构的施工方法，其特征在于，高强圆钢管Ⅰ内置高强圆钢管Ⅱ的超强组合柱实施时，先将高强圆钢管Ⅱ吊装于预定位置并固定，然后将高强圆钢管Ⅰ吊装于预定位置并固定，然后在高强圆钢管Ⅱ内及高强圆钢管Ⅰ和高强圆钢管Ⅱ之间灌注高强灌浆料，待高强灌浆料达到预定强度即可。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20170419 |