CN106703290A - 一种可拆卸装配式钢管混凝土柱及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可拆卸装配钢管混凝土柱及施工方法，包括钢管混凝土柱预制件、拼接组件和钢板。所述钢管混凝土柱预制件包括钢管混凝土柱段和预埋在钢管混凝土柱段中的连接件；所述拼接组件包括H型钢和两个分别焊接在所H型钢上下两端的端板，所述端板上预留有若干螺栓孔，所述H型钢包括腹板和两个翼缘板，所述腹板开设有通孔；所述钢板有两个且开有穿孔；所述钢管混凝土柱预制件与所述端板通过螺栓和焊接的连接方式进行安装连接，易实现钢管混凝土柱和连接组件的拆卸和更换。钢管混凝土柱预制件和拼接组件均在工厂内预制，在施工现场仅对连接部位进行紧固和焊接，施工效率高，拆装便捷，适应装配式结构的发展。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑构件及其施工方法，尤其是一种可拆卸装配钢管混凝土柱。
背景技术
传统的钢筋混凝土结构由于其材料和能源消耗高、环境污染大、建筑材料可回收利用率低等缺点，已经不符合国家推行的“绿色”和“节能”的建筑方针。目前国家正在大力推动建筑工业化和推广装配式建筑结构，推动结构构件的标准化，但是现有的装配式建筑结构通常仅对墙体、柱子和楼板进行预制并拼装，对于柱子仍是整体一起浇筑，柱子拆卸和安装不够方便，且柱子损坏时难以更换，维护不够方便，通用性及可置换性低。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可拆卸装配钢管混凝土柱及其施工方法，拆卸和安装方便且通用性和可置换性相对较高。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可拆卸装配钢管混凝土柱，包括两个以上的钢管混凝土柱预制件、连接在相邻两个所述钢管混凝土柱预制件之间的拼接组件和钢板；所述钢管混凝土柱预制件包括钢管混凝土柱段和预埋在钢管混凝土柱段中的连接件；所述拼接组件包括H型钢和端板，所述H型钢包括分别竖直放置的腹板和两个翼缘板；所述端板有两个，两个所述端板焊接在所述H型钢的上下两端，所述端板上预留有若干螺栓孔；所述钢管混凝土柱预制件与所述端板通过所述连接件进行紧固连接，并对所述钢管与所述端板进行焊接来实现安装连接；所述的钢板有两个且开有穿孔，两个所述钢板分别竖直布置在所述翼缘板长度方向的两端，且同一所述钢板的两端分别焊接在两个所述翼缘板同一端的端部上，同时所述钢板竖直方向的两端与两个所述端板焊接；所述钢板与端板和所述H型钢的翼缘板焊接，用于封闭拼接组件的两个开口并与拼接组件形成两个内腔，所述内腔内部填充有高强混凝土。
进一步地，所述H型钢为热轧H型钢或焊接H型钢。
进一步地，所述腹板上开有通孔。
进一步地，所述的连接件为螺栓杆，所述的螺栓杆包括螺纹部和抗拔弯筋部，所述的抗拔弯筋部呈U型或J型，所述抗拔弯筋部在钢管混凝土柱预制件内部。
进一步地，所述螺栓孔与所述螺纹部位置对应设置；所述螺纹部一一对应的穿过螺栓孔，用螺母和垫片对所述螺纹部进行紧固，实现螺栓连接，且钢管与端板焊接连接。
可拆卸装配式方形钢管混凝土柱的装配结构的施工方法，包括如下步骤：
步骤1：备料，预先在加工厂加工好钢管、端板、H型钢、钢板和连接件，所述H型钢为热轧H型钢或焊接H型钢，所述端板焊接在所述H型钢上下两端，形成拼接组件；同时在所述端板上开设螺栓孔，所述钢板上开设有穿孔；
步骤2：浇筑，提供钢管，将所述连接件与钢管轴线平行的排布于钢管内且各连接件的一端延伸出钢管之外，所述连接件的排布位置与所述端板上螺栓孔相对应，向钢管内注入混凝土浆，所述混凝土浆凝固后所述连接件被固定在所述混凝土浆上，形成钢管混凝土柱预制件；
步骤3：连接，将所述钢管混凝土柱预制件运至施工现场，将所述钢管混凝土柱预制件竖直布置且依次叠放，相邻两个钢管混凝土柱预制件通过所述拼接组件相互连接，将两个所述钢板分别竖直布置在所述翼缘板长度方向的两端，且同一所述钢板的两侧分别焊接在两个所述翼缘板同一端的端部上，同时将所述钢板另外两端与两个所述端板焊接，两个所述钢板与所述拼接组件共同形成两个内腔；
步骤4：灌浆，在所述钢板的穿孔处灌注高强混凝土，形成完整的钢管混凝土柱。
采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：与现有技术相比，可拆卸装配式钢管混凝土柱可以在构件加工厂生产预制构件，在施工现场采用螺栓连接及焊接的方式装配而成，在拆卸和更换时，需先切开钢管和端板之间的焊缝，然后把焊接在柱拼接件上的钢板切除，再将之前灌入的混凝土去除，接着把螺母从螺栓杆上依次拧出，使得钢管混凝土柱和拼接组件整体分离，再按步骤进行更换即可，达到了便于拆卸装配的目的。本发明的可拆卸钢管混凝柱拆卸和安装方便且通用性和可置换性相对较高，真正实现了拆卸装配方便的设计理念。具有环境污染少，节能环保，施工速度快，节约劳动力成本，提高工程质量，工业化生产标准化拼装，方便拆卸更换，受环境影响小，建造成本低的优点。
附图说明
图1是本发明的可拆卸装配钢管混凝土柱整体结构示意图；
图2是本发明的可拆卸装配钢管混凝土柱不带钢板整体结构示意图；
图3是本发明的钢管混凝土预制件的结构示意图；
图4是本发明的可拆卸装配钢管混凝土柱内部剖视图；
图5a是本发明的柱拼接组件整体示意图；
图5b是本发明的柱拼接组件的端板示意图；
图5c是本发明的柱拼接组件剖视示意图；
图5d是本发明的柱拼接组件正视示意图；
图6是螺栓杆、垫片和螺母示意图。
各图中标示如下：
1-钢管混凝土柱预制件； 11-钢管；
12-混凝土； 13-螺栓杆；
131-螺纹部； 132-抗拔弯筋部；
14-螺母； 15-垫片；
2-拼接组件； 21-端板；
211-螺栓孔； 22-H型钢；
221-腹板； 2211-通孔；
222-翼缘板； 3-钢板；
31-穿孔； 2a-高强混凝土。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
如图1至图5所示，一种可拆卸装配钢管混凝土柱，包括两个以上的钢管混凝土柱预制件1以及连接在相邻两个钢管混凝土柱预制件1之间的拼接组件2和钢板3；其中，钢管混凝土柱预制件1的数量可以根据实际需要确定，在本实施例中，以钢管混凝土柱预制件1有两个为例进行说明。此外，在本实施例中，以可拆卸装配钢管混凝土柱使用状态下的上下方为各部件的上下方。
钢管混凝土柱预制件1包括钢管混凝土柱段以及连接件，本实施例中所述连接件使用螺栓杆13，所述钢管混凝土柱段包括钢管11和填充在钢管11内部的混凝土12；拼接组件2包括H型钢22和两个分别焊接在H型钢22上下两端的端板21，端板21上预留有螺栓孔211，H型钢22包括竖直放置的一个腹板221和两个翼缘板222，腹板221上开有通孔2211；且腹板221和两个翼缘板222一体连接成H型或焊接成H型，本实施例中采用一体连接的方法热扎加工成H型。
螺栓杆13由螺纹部131与抗拔弯筋部132构成，抗拔弯筋部132呈U型或J型；钢管混凝土柱预制件1与拼接组件2的端板21通过螺母14和垫片15进行螺栓连接，抗拔弯筋部132在钢管混凝土柱预制件1内部，螺栓杆13一一对应的穿过端板21上的螺栓孔211，用螺母14旋合螺纹部131且拧紧贴合在垫片15上，对钢管与端板进行焊接完成拼接组件2与钢管混凝土柱预制件1的连接。
钢板3有两个且开有穿孔31，钢板3与端板21和翼缘板222焊接，两个钢板3与拼接组件2共同形成两个内腔，往其中一个钢板3的穿孔31处灌浆，混凝土可通过腹板221中的通孔2211从该钢板3与拼接组件2形成的内腔进入另一个钢板3与拼接组件2形成的内腔，从另一个钢板3的穿孔31排出空气，灌入的混凝土为高强混凝土2a。钢板3上的穿孔31设置在靠近钢板3边缘处，穿孔31呈半圆形。
本发明可拆卸装配钢管混凝土柱的施工方法，按以下步骤进行：
步骤1：备料，预先加工好钢管、端板、H型钢、钢板和连接件，H型钢22采用热轧或焊接方式加工，端板21焊接在H型钢22上下两端，形成拼接组件；同时在端板21上开设螺栓孔13，钢板3上开设有穿孔31；
步骤2：浇筑，将所述连接件与钢管11轴线平行的排布于钢管11内且各螺栓杆13的一端延伸出钢管11之外，螺栓杆13的排布位置与端板21上螺栓孔211相对应，向钢管11内注入混凝土12，所述混凝土浆凝固后所述连接件被固定在所述混凝土浆上，形成钢管混凝土柱预制件；
步骤3：连接，将钢管11混凝土柱预制件1运至施工现场，将钢管混凝土柱预制件1竖直布置且依次叠放，相邻两个钢管11混凝土柱预制件1通过所述拼接组件相互连接；将两个钢板3分别竖直布置在翼缘板222长度方向的两端，且同一钢板3的两侧分别焊接在两个翼缘板222同一端的端部上，同时将钢板3另两端与两个端板21焊接，两个钢板3与拼接组件2共同形成两个内腔；
步骤4：灌浆，在钢板3的穿孔31处灌注高强混凝土2a，形成完整的钢管混凝土柱。往其中一个钢板3的穿孔31处灌浆，混凝土进入该钢板3与拼接组件形成的内腔，在该内腔灌满后，混凝土通过腹板221中的通孔2211，进入另一个钢板3与拼接组件2形成的内腔，从另一个钢板3的穿孔31排出空气，灌入的混凝土为高强混凝土2a。
本发明的一种可拆卸装配式钢管混凝土柱，钢管混凝土柱预制件1与拼接组件2连接，拼接组件2采用热扎与焊接混合加工，工艺简单，可批量生产节约了大量劳动力，螺栓杆13设计了抗拔弯筋部132，加大了拼接组件2与钢管混凝土柱预制件1的连接的紧固性和钢管混凝土柱的整体性，同时达到了便于拆卸装配的目的。本发明的可拆卸钢管混凝柱真正实现了拆卸装配方便的设计理念。
上述实施例和图式并非限定本发明专利的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明专利的专利范畴。
Claims (8)
1.一种可拆卸装配钢管混凝土柱，其特征在于：
包括两个以上的钢管混凝土柱预制件以及连接在相邻两个所述钢管混凝土柱预制件之间的拼接组件和钢板；所述钢管混凝土柱预制件包括钢管混凝土柱段和预埋在钢管混凝土柱段中的连接件；所述混凝土柱段包括钢管和填充在所述钢管内部的混凝土；所述拼接组件包括H型钢和端板，所述H型钢包括分别竖直放置的腹板和两个翼缘板；所述端板有两个，两个所述端板焊接在所述H型钢的上下两端，所述端板上开有螺栓孔；所述连接件紧固连接在所述螺栓孔上；所述钢板有两个且分别开设有穿孔，两个所述钢板分别竖直布置在所述翼缘板长度方向的两端，且同一所述钢板的两侧分别固定连接在两个所述翼缘板同一端的端部上，并与拼接组件形成两个内腔，所述内腔内部填充有高强混凝土。
2.如权利要求1所述的可拆卸装配钢管混凝土柱，其特征在于：所述连接件为螺栓杆，所述螺栓杆包括螺纹部和抗拔弯筋部，所述抗拔弯筋部呈U型或J型；所述抗拔弯筋部嵌入所述钢管混凝土柱预制件的内部。
3.如权利要求2所述的可拆卸装配钢管混凝土柱，其特征在于：所述螺栓孔与所述螺纹部位置对应设置，且所述钢管与所述端板焊接连接。
4.如权利要求1所述的可拆卸装配钢管混凝土柱，其特征在于：所述H型钢为热轧H型钢或焊接H型钢。
5.如权利要求1所述的可拆卸装配钢管混凝土柱，其特征在于：所述腹板上开有通孔。
6.一种如权利要求1所述的可拆卸装配钢管混凝土柱的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：备料，预先加工好钢管、端板、H型钢、钢板和连接件，所述H型钢为热轧H型钢或焊接H型钢，所述端板焊接在所述H型钢上下两端形成拼接组件，同时在所述端板上开设螺栓孔，所述钢板上开设有穿孔；
步骤2：浇筑，将所述连接件与钢管轴线平行的排布于钢管内且所述连接件的一端延伸出所述钢管之外，所述连接件的排布位置与所述端板上的所述螺栓孔相对应，向所述钢管内浇筑混凝土浆，所述混凝土浆凝固后所述连接件被固定在所述混凝土浆上，形成钢管混凝土柱预制件；
步骤3：连接，将所述钢管混凝土柱预制件运至施工现场，将所述钢管混凝土柱预制件竖直布置且依次叠放，相邻两个钢管混凝土柱预制件通过所述拼接组件相互连接，将两个所述钢板分别竖直布置在所述翼缘板长度方向的两端，且同一所述钢板的两侧分别焊接在两个所述翼缘板同一端的端部上，同时将所述钢板的上下两端分别与对应的所述端板焊接，两个所述钢板与所述拼接组件共同形成两个内腔；
步骤4：灌浆，通过所述钢板的穿孔往所述内腔灌注高强混凝土，形成完整的钢管混凝土柱。
7.如权利要求6所述的可拆卸装配钢管混凝土柱的施工方法，其特征在于：所述步骤4中，所述穿孔呈半圆形。
8.如权利要求6所述的可拆卸装配钢管混凝土柱的施工方法，其特征在于：所述H型钢包括腹板和两个翼缘板，所述腹板开有通孔，所述内腔中的混凝土可以通过所述通孔。
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