CN107237453B - 一种钢管混凝土组合柱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管混凝土组合柱，在钢管壁面加工有孔，钢管外部沿纵向方向安装加强钢筋和构造钢筋，同时钢管外周间隔设置箍筋，箍筋与加强钢筋和构造钢筋绑扎连接或者焊接，拉筋两端设置有弯钩，穿过相对的两个孔后分别钩在孔外侧的构造钢筋上，并与构造钢筋绑扎连接或者焊接，在钢管内部以及外壁浇筑混凝土。钢管侧壁的孔可以将钢管内外的混凝土连通，同时拉筋也可以固定混凝土，从而有效防止钢管内的混凝土收缩而导致钢管与混凝土分离，保证组合柱的工作性能。加强钢筋与箍筋纵横交错，构成钢管外壁混凝土的骨架，将混凝土固定在钢管外壁，外壁的混凝土具有隔热作用，可以有效防止热量直接接触钢管，提高整个组合柱的防火性能。

Description

一种钢管混凝土组合柱

技术领域

本发明涉及建筑结构领域，尤其是一种避免混凝土与钢管分离、并提高耐火性能的钢管混凝土组合柱。

背景技术

随着我国城市建设的飞速发展以及建筑工业化的推进，高层建筑以及大面积厂房需求越来越多。但是传统的钢筋混凝土结构由于抗震性能差等缺点，难以在大荷载、大跨度等条件下实现高层建筑的功能多样化，更达不到建筑产业发展方向所要求的节地、节能等重要指标，已经不适应高层建筑发展的需要。而钢管混凝土结构通过在钢管中填充混凝土而形成，钢管及内部的混凝土能共同承受外部荷载作用， 通过将钢管和混凝土的组合，不仅可以弥补两种材料各自的缺点，而且能够充分发挥二者的优点，因此钢管混凝土结构已经成为高层建筑的一种主要结构形式。传统的钢管混凝土结构是直接将混凝土灌入钢管内部，混凝土在钢管中凝固后，其体积会缩小，导致凝固后的混凝土与钢管内表面分离，降低钢管混凝土的结构性能。同时裸露在外的钢管防火性存在问题，一旦遇到火灾，裸露的钢管在热量的影响下发生变形，将直接影响钢管混凝土结构的可靠性，甚至危害整个建筑。尤其是起支撑作用的钢管混凝土支柱，由于其对整个建筑结构起支撑作用，其防火性能要求更高。

发明内容

本申请人针对现有钢管混凝土结构中的混凝土凝固后与钢管分离而导致结构性能降低，以及裸露的钢管防火性能差等问题，提供一种结构合理的钢管混凝土组合柱，有效避免混凝土凝固后与钢管剥离而降低结构性能，同时可以提高组合柱的防火性能。

本发明所采用的技术方案如下：

一种钢管混凝土组合柱，包括钢管和混凝土，所述钢管壁面加工有孔，钢管外部沿纵向方向安装加强钢筋和构造钢筋，构造钢筋位于孔开口的位置；所述钢管外周间隔设置箍筋，箍筋与加强钢筋焊接或绑扎连接；拉筋两端设置有弯钩，穿过相对的两个孔后分别钩在孔外侧的构造钢筋上，并与构造钢筋绑扎连接或者焊接；在所述钢管内部以及外壁浇筑混凝土。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述加强钢筋焊接在钢管外壁。

所述箍筋与构造钢筋绑接或者焊接。

所述钢管为方形或矩形钢管，钢管的相对壁面开设的孔的位置相对。

所述钢管为圆形钢管，孔开设在直径方向的两端。

所述孔的形状为矩形、方形或者圆形。

所述钢管外壁的加强钢筋、构造钢筋和箍筋全部埋在混凝土内。

所述箍筋和拉筋的材质是钢筋。

所述构造钢筋的直径小于或者等于加强钢筋的直径。

本发明的有益效果如下：

本发明在钢管外壁开孔，拉筋穿过相对的孔并与外侧的构造钢筋连接，通过孔将钢管内外的混凝土连通，同时，拉筋对混凝土起到支撑固定的作用，有效防止钢管内混凝土凝固收缩而导致的钢管与混凝土分离，保证钢管混凝土组合柱的结构性能。

本发明在钢管外壁沿纵向方向安装加强钢筋，并在加强钢筋外连接箍筋，纵横交错的加强钢筋与箍筋构成外层混凝土的骨架，有效解决混凝土无法有效固定在钢管外壁的问题，同时外壁的混凝土具有隔热作用，可以有效防止热量直接接触钢管，提高整个组合柱的防火性能。加强钢筋同时也增大了组合柱的受力截面面积，并且有效补偿钢管由于开孔而造成的结构性能损失，同时箍筋及拉筋也可以增强钢管的结构受力性能。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为图1中沿水平面的剖面图。

图中：1、钢管；2、加强钢筋；3、构造钢筋；4、箍筋；5、拉筋；6、混凝土；7、孔。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1和图2所示，本发明的钢管1为方形或矩形钢管，钢管1四周壁面间隔加工有孔7，钢管1的相对壁面的孔7的位置相对，孔7的形状为矩形、方形或者圆形，优选为圆形。在钢管1每一侧面外部沿纵向方向安装有多根加强钢筋2和一根构造钢筋3，加强钢筋2间断焊接在钢管1外壁，构造钢筋3位于孔7的位置。钢管1外周间隔设置环状的箍筋4，箍筋4与加强钢筋2和构造钢筋3绑扎连接或者焊接。拉筋5两端设置有弯钩，穿过相对的两个孔7后分别钩在孔7外侧的构造钢筋3上，并与构造钢筋3绑扎连接或者焊接。在钢管1内部以及外侧浇筑混凝土6，加强钢筋2、构造钢筋3和箍筋4全部埋在钢管1外侧的混凝土6内。箍筋4和拉筋5的材质为钢筋，构造钢筋3的直径小于或者等于加强钢筋2的直径。

建筑工程中，先将加强钢筋2、构造钢筋3、箍筋4、拉筋5与钢管1固定安装完毕，然后在工厂或者施工现场浇筑钢管1内外的混凝土6，完成本发明的钢管混凝土组合柱。由于钢管1开设有孔7，因此浇筑混凝土的时候可以从孔7向内浇筑，从而保证混凝土6均匀浇筑在钢管1内部以及外侧。混凝土6在凝固的过程中发生收缩，由于钢管1内外的混凝土6通过孔7连通，钢管1内外的混凝土6同时向内收缩，因此可以保证钢管1内的混凝土6在收缩过程中不会与钢管1的壁面分离，同时由于拉筋5在钢管1交错布置，也可以对钢管1内的混凝土6起到支撑的作用，同样可以限制钢管1内部的混凝土6与钢管1壁面发生分离，有效解决混凝土6与钢管1分离而导致钢筋混凝土组合柱的结构性能降低的问题。

由于钢管1外壁纵向安装有加强钢筋2，横向安装有箍筋4，加强钢筋2和箍筋4形成纵横交错的网格结构，可以作为钢管1外壁混凝土6的骨架，将混凝土6固定在钢管1外壁，有效解决混凝土6在钢管1平整的外壁无法固定的问题。当混凝土6被固定在钢管1的外壁时，通过混凝土的隔热作用，可以有效防止热量直接接触钢管1，从而提高整个组合柱的防火性能。由于钢管1外壁开孔7，降低了钢管1的力学性能，而钢管1外壁安装的加强钢筋2可以补偿钢管1开孔而导致的结构性能的降低，而且加强钢筋2也直接增大了组合柱内钢材的受力截面面积，提高组合柱的力学性能，同时箍筋4和拉筋5也可以增强组合柱的结构受力性能。

当然，本发明的钢管1也可以是圆形钢管，圆形钢管外周分别安装加强钢筋2、构造钢筋3和箍筋4，圆形钢管的孔7开设在直径方向的两端，拉筋5穿过相对的孔7并与箍筋4绑扎连接。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (5)

1.一种钢管混凝土组合柱，其特征在于：包括钢管（1）和混凝土（6），所述钢管（1）壁面加工有孔（7），钢管（1）外部沿纵向方向安装加强钢筋（2）和构造钢筋（3），构造钢筋（3）位于孔（7）开口的位置；所述钢管（1）外周间隔设置箍筋（4），箍筋（4）与加强钢筋（2）焊接或绑扎连接；拉筋（5）两端设置有弯钩，穿过相对的两个孔（7）后分别钩在孔（7）外侧的构造钢筋（3）上，并与构造钢筋（3）绑扎连接或者焊接；在所述钢管（1）内部以及外壁浇筑混凝土（6）；所述加强钢筋（2）焊接在钢管（1）外壁；所述箍筋（4）与构造钢筋（3）绑接或者焊接；所述钢管（1）外壁的加强钢筋（2）、构造钢筋（3）和箍筋（4）全部埋在混凝土（6）内；所述箍筋（4）和拉筋（5）的材质是钢筋。

2.按照权利要求1所述的钢管混凝土组合柱，其特征在于：所述钢管（1）为方形钢管，钢管（1）的相对壁面开设的孔（7）的位置相对。

3.按照权利要求1所述的钢管混凝土组合柱，其特征在于：所述钢管（1）为圆形钢管，孔（7）开设在直径方向的两端。

4.按照权利要求1所述的钢管混凝土组合柱，其特征在于：所述孔（7）的形状为方形或者圆形。

5.按照权利要求1所述的钢管混凝土组合柱，其特征在于：所述构造钢筋（3）的直径小于或者等于加强钢筋（2）的直径。