CN107869214A - 型钢‑钢管混凝土柱 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种型钢‑钢管混凝土柱，型钢‑钢管混凝土柱包括：钢管，钢管为中空管，钢管的内腔中填充有混凝土结构体；型钢，型钢嵌设于混凝土结构体内，并沿钢管的高度方向延伸；螺旋箍，螺旋箍嵌设于混凝土结构体内，沿钢管的高度方向延伸，并沿钢管的内周面延伸，螺旋箍设置于型钢与钢管之间，并且其内壁面沿其轴向设置有加强钢筋。本发明型钢‑钢管混凝土柱的钢管空腔内嵌设型钢和螺旋箍，在火灾情况下，即使型钢‑钢管混凝土柱的钢管因为高温软化而丧失承载力，但型钢‑钢管混凝土柱的核心混凝土仍会受到钢管内置的型钢的约束和螺旋箍的套箍效应，使得型钢‑钢管混凝土柱的承载力仍然较大，从而增强了型钢‑钢管混凝土柱的耐火性能。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土柱，特别涉及一种型钢-钢管混凝土柱。
背景技术
钢管混凝土柱，是在钢管内腔中填充混凝土，钢管与其核心混凝土共同承受外荷载作用的结构构件，混凝土的抗压能力高，但抗弯能力弱，钢材特别是型钢的抗弯能力强，具有良好的弹塑性，但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力，钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起，可使混凝土处于侧向受压状态，其抗压强度可成倍提高。同时由于混凝土的存在，提高了钢管的刚度，两者共同发挥作用，从而大大地提高了承载能力。但在火灾情况下，钢管混凝土柱的外部钢管会因为高温而软化，此时仅有混凝土结构体起支撑作用，但混凝土结构体失去了钢管对其的套箍效能，使得钢管混凝土柱的承载力很快下降，导致钢管混凝土柱的耐火性能比较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术钢管混凝土柱的耐火性能比较差的缺陷，提供一种型钢-钢管混凝土柱。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种型钢-钢管混凝土柱，所述型钢-钢管混凝土柱包括：
钢管，所述钢管为中空管，所述钢管的内腔中填充有混凝土结构体；
型钢，所述型钢嵌设于所述混凝土结构体内，并沿所述钢管的高度方向延伸；
螺旋箍，所述螺旋箍嵌设于所述混凝土结构体内，所述螺旋箍沿所述钢管的高度方向延伸，并沿所述钢管的内周面延伸，所述螺旋箍设置于所述型钢与所述钢管之间，并且所述螺旋箍的内壁面沿其轴向设置有加强钢筋。
较佳地，所述型钢中沿所述钢管的高度方向上的中心线与所述钢管的轴线重合；和/或，所述型钢为十字形型钢。
较佳地，所述型钢的翼缘的外壁面设置有栓钉。
较佳地，所述钢管的内壁面设置有栓钉。
较佳地，所述钢管的内壁面设置有若干栓钉，若干所述栓钉沿所述钢管的周向均匀间隔布置并沿所述钢管的高度方向均匀间隔布置。
较佳地，所述螺旋箍的内壁面设有若干钢筋，每一所述钢筋沿所述螺旋箍的轴向延伸。
较佳地，若干所述钢筋沿所述螺旋箍的周向均匀间隔设置。
较佳地，所述型钢-钢管混凝土柱还包括环形加劲肋，所述环形加劲肋设置于所述螺旋箍和所述钢管之间，并沿所述钢管的周向延伸，用于与穿过所述钢管的壁面的外部钢梁相连接。
较佳地，所述环形加劲肋的上端面与所述钢梁的翼缘的上端面相连接，所述环形加劲肋的下端面与所述钢梁的翼缘的下端面相连接。
较佳地，所述型钢-钢管混凝土柱包括两个所述环形加劲肋，两个所述环形加劲肋沿所述钢管的高度方向上间隔设置，两个所述环形加劲肋分别与两个所述钢梁的翼缘相连接。
本发明的积极进步效果在于：
本发明型钢-钢管混凝土柱的钢管空腔内嵌设型钢和螺旋箍，螺旋箍的内壁面沿其轴向设置有加强钢筋，在火灾情况下，即使型钢-钢管混凝土柱的外部钢管因为高温软化而丧失承载力，但型钢-钢管混凝土柱的核心混凝土仍会受到钢管内置的型钢的约束，尤其还有螺旋箍的套箍效应，使得型钢-钢管混凝土柱的承载力仍然较大，从而增强了型钢-钢管混凝土柱的耐火性能；同时，加强钢筋和混凝土结构体共同作用，有效地提高了型钢-钢管混凝土柱的轴向承载力，可以减小型钢的钢材用量，经济效益明显。
附图说明
图1为本发明一实施例型钢-钢管混凝土柱的结构示意图。
图2为本发明一实施例的螺旋箍的结构示意图。
附图标记说明：
钢管1
栓钉11
混凝土结构体2
型钢3
翼缘31
栓钉32
螺旋箍4
钢筋41
环形加劲肋5
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本实施例提供一种型钢-钢管混凝土柱，如图1所示，型钢-钢管混凝土柱包括钢管1、混凝土结构体2、型钢3和螺旋箍4。
钢管1为中空管，钢管1的内腔中填充有混凝土结构体2；钢管1的内壁面还设置有栓钉11，栓钉11有若干个，沿钢管1的周向均匀间隔布置并沿钢管1的高度方向均匀间隔布置。栓钉11可以加强混凝土结构体2与钢管1之间的连接，提高型钢-钢管混凝土柱的承载力。
型钢3为十字形型钢，嵌设于混凝土结构体2内，并沿钢管1的高度方向延伸；型钢3中沿钢管1的高度方向上的中心线与钢管1的轴线重合；十字形型钢的翼缘31的外壁面设置有栓钉32。钢管1内置型钢3后充填混凝土，能在一定程度上提高型钢-钢管混凝土柱的承载力、延性。在火灾情况下，即使型钢-钢管混凝土柱的外部的钢管1会因为高温软化而丧失承载力，但型钢-钢管混凝土柱的混凝土结构体2仍会受到钢管1内置的型钢3的约束，使得型钢-钢管混凝土柱也具有一定的抗火性能。
螺旋箍4嵌设于混凝土结构体3内，螺旋箍4沿钢管1的高度方向延伸，并沿钢管1的内周面延伸，螺旋箍4设置于型钢3与钢管1之间，并且螺旋箍4的内壁面沿其轴向设置有若干加强钢筋41，如图2所示，每一条钢筋41均沿螺旋箍4的轴向延伸，而且这些个钢筋41沿螺旋箍4的周向均匀间隔设置。通过螺旋箍4和加强钢筋41的套箍效应，加强了螺旋箍4及加强钢筋41和混凝土结构体2之间的套箍效应，使得钢骨-钢管混凝土柱的承载力不会下降很快，其承载力仍然很大，所以型钢-钢管混凝土柱的耐火性能更明显优于普通的钢管混凝土柱。
本实施例的型钢-钢管混凝土柱中的钢管1、型钢3、螺旋箍4及混凝土结构体2能有机结合，协同工作，充分发挥了彼此的长处，明显高于钢管1、型钢3、螺旋箍4和混凝土结构体2单独承载力之和。
混凝土结构体3采用高强混凝土形成，其受到钢管1、螺旋箍4和型钢3的翼缘31的多重约束，具有三向受压性能，承载力和延性明显改善；同时，混凝土结构体2解决了钢管1和型钢3受压屈曲失稳的问题。
加强钢筋和混凝土结构体的共同作用，有效地提高了型钢-钢管混凝土柱的轴向承载力，还可以减小型钢的钢材用量，单位重量的钢筋造价明显低于型钢钢材造价，因而经济效益明显。
在重荷载下的普通钢管混凝土柱中，为满足设计构件承载力的要求，钢管一般较厚，通用的钢管的管径一般在1.5-3米之间，壁厚为管径/50-管径/90，施工吊装非常困难。本实施例的型钢-钢管混凝土柱将重量很重的厚钢管转化为钢管1、型钢3和螺旋箍4，其中钢管1的壁厚为管径/80-管径/130，使得钢管1的壁厚减小，重量减轻，而且型钢3和螺旋箍4各自的重量也远比传统的钢管混凝土柱中的钢管重量轻，所以更利于施工吊装，从而提高工作效率。钢管1、型钢3和螺旋箍4均能工厂加工，可满足现代结构对“预制装配、快速施工”的要求，本实施例的型钢-钢管混凝土柱尤其适用于高耸结构、超高层建筑、桥梁中的重载柱。
型钢-钢管混凝土柱还包括环形加劲肋5，环形加劲肋5设置于螺旋箍4和钢管1之间，并沿钢管1的周向延伸，用于与穿过钢管1的壁面的外部钢梁相连接。
环形加劲肋5的上端面与钢梁的翼缘的上端面相连接，环形加劲肋的下端面与钢梁的翼缘的下端面相连接。
型钢-钢管混凝土柱包括两个环形加劲肋5，两个环形加劲肋5沿钢管1的高度方向上间隔设置，两个环形加劲肋5分别与两个钢梁的翼缘相连接。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种型钢-钢管混凝土柱，其特征在于，型钢-钢管混凝土柱包括：
钢管，所述钢管为中空管，所述钢管的内腔中填充有混凝土结构体；
型钢，所述型钢嵌设于所述混凝土结构体内，并沿所述钢管的高度方向延伸；
螺旋箍，所述螺旋箍嵌设于所述混凝土结构体内，所述螺旋箍沿所述钢管的高度方向延伸，并沿所述钢管的内周面延伸，所述螺旋箍设置于所述型钢与所述钢管之间，并且所述螺旋箍的内壁面沿其轴向设置有加强钢筋。
2.如权利要求1所述的型钢-钢管混凝土柱，其特征在于，所述型钢中沿所述钢管的高度方向上的中心线与所述钢管的轴线重合；和/或，所述型钢为十字形型钢。
3.如权利要求1所述的型钢-钢管混凝土柱，其特征在于，所述型钢的翼缘的外壁面设置有栓钉。
4.如权利要求1所述的型钢-钢管混凝土柱，其特征在于，所述钢管的内壁面设置有栓钉。
5.如权利要求4所述的型钢-钢管混凝土柱，其特征在于，所述钢管的内壁面设置有若干栓钉，若干所述栓钉沿所述钢管的周向均匀间隔布置并沿所述钢管的高度方向均匀间隔布置。
6.如权利要求1所述的型钢-钢管混凝土柱，其特征在于，所述螺旋箍的内壁面设有若干钢筋，每一所述钢筋沿所述螺旋箍的轴向延伸。
7.如权利要求6所述的型钢-钢管混凝土柱，其特征在于，若干所述钢筋沿所述螺旋箍的周向均匀间隔设置。
8.如权利要求1-7任一项所述的型钢-钢管混凝土柱，其特征在于，所述型钢-钢管混凝土柱还包括环形加劲肋，所述环形加劲肋设置于所述螺旋箍和所述钢管之间，并沿所述钢管的周向延伸，用于与穿过所述钢管的壁面的外部钢梁相连接。
9.如权利要求8所述的型钢-钢管混凝土柱，其特征在于，所述环形加劲肋的上端面与所述钢梁的翼缘的上端面相连接，所述环形加劲肋的下端面与所述钢梁的翼缘的下端面相连接。
10.如权利要求9所述的型钢-钢管混凝土柱，其特征在于，所述型钢-钢管混凝土柱包括两个所述环形加劲肋，两个所述环形加劲肋沿所述钢管的高度方向上间隔设置，两个所述环形加劲肋分别与两个所述钢梁的翼缘相连接。
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| CN102758501A (zh) * | 2012-07-23 | 2012-10-31 | 华北水利水电学院 | 高强螺旋箍约束高强宽翼缘十字型钢八边形混凝土柱 |
| CN104963415A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-10-07 | 长安大学 | 一种圆钢管约束型钢混凝土柱与钢梁节点结构 |
| CN205063181U (zh) * | 2015-09-25 | 2016-03-02 | 上海三益建筑设计有限公司 | 一种钢管混凝土叠合柱 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120088237A (ko) * | 2011-01-31 | 2012-08-08 | (주)협성엔지니어링 | 콘크리트-강관 복합 기둥 |
| CN102758501A (zh) * | 2012-07-23 | 2012-10-31 | 华北水利水电学院 | 高强螺旋箍约束高强宽翼缘十字型钢八边形混凝土柱 |
| CN104963415A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-10-07 | 长安大学 | 一种圆钢管约束型钢混凝土柱与钢梁节点结构 |
| CN205063181U (zh) * | 2015-09-25 | 2016-03-02 | 上海三益建筑设计有限公司 | 一种钢管混凝土叠合柱 |
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