CN107965091A - 一种土木工程建筑支柱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土木工程领域，具体涉及一种建筑支柱。一种土木工程建筑支柱，其特征在于，它包含基台、内柱壁、外柱壁、顶柱壁和顶板，基台呈一端封闭的圆筒状，基台侧面包含若干个台阶，最内侧的台阶加工有外螺纹，内柱壁为外壁有螺纹的圆筒，外柱壁为内壁有螺纹的圆筒，顶柱壁为中部镂空的圆台，内柱壁与外柱壁相间连接形成连续的筒状柱体，且两端分别与基台和顶柱壁连接形成底面封闭上端面开口的带空腔的柱体，柱体的空腔内浇筑有混凝土，柱体的外侧浇筑有防火混凝土。本发明的有益效果是：通过组合式钢结构和混凝土接合的方式，使得支柱高度调节方便、施工快、难度低且承载力强，提高支柱质量并加快施工速度，且具有一定的防火能力。

Description

一种土木工程建筑支柱

技术领域

本发明涉及土木工程领域，具体涉及一种土木工程建筑支柱。

背景技术

随着国家基础建设的快速发展，各种土木建设工程在全国范围内展开。土木工程建设项目包括：道路、水务、渠务、防洪工程及交通等，具体为建筑工程（或称结构工程）、桥梁与隧道工程、岩土工程、公路与城市道路、铁路工程等。这些工程建设中都少不了一个基础建筑结构——支柱。目前，工程实践中在需要支柱的场合多采用现场浇筑支柱和预制钢管支柱。现场浇筑支柱适用于承载载荷较大的场合，现场浇筑支柱具有承载力强的特点，但现场浇筑支柱需要搭设浇筑模具，具有施工技术要求高、工期长的问题；预制钢管支柱适合承载载荷较小及不便于现场浇筑的场合，具有成本低、施工快和施工技术要求低的特点，但有承载能力有限和高度匹配不便的问题。因而需要研制出一种能够方便调整高度、具有较高承载能力且施工简单方便的建筑支柱。

中国专利号CN 205577261 U，公开日2016年9月14日，一种土木工程建筑支柱，使用中部开有泥浆槽的支柱，并在顶部连接托盘，支柱的外壁和泥浆槽的外壁之间设加固装置，加固装置由沿圆周均匀分布的支撑块和弹簧构成，支柱和底座之间设有支腿，托盘上开有灌浆口，在泥浆槽内浇筑混凝土的方式进行建筑支柱的快速施工，具有施工快、施工难度低和承载力高的特点。但其没能解决支柱高度调整不方便的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有建筑支柱的现场浇筑工艺繁琐、难度大、工期长，而使用钢结构支柱又有支撑高度调整不便的问题。提出了一种能够方便调整高度、具有较高承载能力且施工简单方便的建筑支柱。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种土木工程建筑支柱，包含基台、内柱壁、外柱壁、顶柱壁和顶板，所述基台呈一端封闭的圆筒状，基台圆周侧面包含若干个台阶，其中最内侧的台阶加工有外螺纹，所述内柱壁为外壁加工有外螺纹的圆筒，所述外柱壁为内壁加工有内螺纹的圆筒，所述顶柱壁为中部镂空的圆台，顶柱壁下端面向上延伸一段形成下部圆柱段，顶柱壁上端面向下延伸一段形成上部圆柱段，顶柱壁下端面直径小于上端面直径，上部圆柱段和下部圆柱段之间为弧形连接段，顶柱壁上端面中部加工有沉台，所述顶板为一圆柱形板，顶板直径和厚度与顶柱壁上端面沉台相匹配，所述内柱壁与外柱壁相间连接形成连续的筒状柱体，所述筒状柱体两端分别与基台和顶柱壁连接形成底面封闭上端面开口的带空腔的柱体，所述柱体的空腔内浇筑有混凝土，所述柱体的外侧浇筑有防火混凝土。

基台底部封闭，另一端与外柱壁通过螺纹连接，而后内柱壁和外柱壁相间连接，一定数量的内柱壁及外柱壁构成支柱主体，最后连接一个内柱壁，并通过此内柱壁将顶柱壁连接起来，从而形成完整的中部带有空腔的支柱，通过改变螺纹连接的长度可以方便的改变主体的整体高度，通过在空腔中浇筑混凝土既可以提高支柱的承载力，同时减小了钢结构的重量和钢使用量，降低了成本并使得支柱运输方便，在支柱外侧浇筑防火混凝土可以使支柱具有一定的防火能力，有助于在火灾险情中为人群争取逃离火场的时间。其中作为推荐的使用方式，应使内柱壁和外柱壁的螺纹连接长度尽可能长，用于提高螺纹连接的强度。

作为优选，所述柱体的空腔内布置有支杆和横杆，所述支杆为与柱体高度相当的连续杆，所述横杆为长度不等的短杆，所述横杆纵横交错并与所述支杆垂直。通过支杆、横杆与混凝土的共同作用，可以使得混凝土主体强度大大增强，从而增强支柱整体的承载能力。

作为优选，它还包含有外模套，所述外模套呈半圆筒形，其外缘均向外部延伸形成沿边，所述沿边上加工有连接孔，两个所述外模套相互对接形成一个外模套圆筒，所述外模套圆筒内径与所述基台外径或所述基台上的某个台阶的外径相匹配，所述顶柱壁下部圆柱段直径与所述外模套圆筒内径相匹配，所述防火混凝土浇筑在所述外模套与所述柱体形成的空腔中。使用外模套可以方便的将防火混凝土浇筑在支柱的外侧，降低施工难度并加快施工速度。

作为优选，所述基台、内柱壁、外柱壁、顶柱壁和顶板由淬硬钢制成。淬硬钢能够提升支柱整体强度，增强支柱承载力，使支柱更加稳固。

作为优选，所述外模套高度与所述顶柱壁下部圆柱段长度相同，所述顶柱壁下部圆柱段外侧刻有尺寸线，所述尺寸线由下向上减小，所述尺寸线初始刻度值等于外模套最底部距地面高度与顶柱壁高度的和。外模套的高度一定且为已知，通过最上层的外模套上端面在顶柱壁上的位置，可以得出顶柱壁和外模套重合的长度，由外模套的总长度加上最底层外模套下端面与地面距离再加上顶柱壁的高度，而后减去顶柱壁和外模套重合的长度即可计算出支柱的总支撑高度，若在顶柱壁下部圆柱段外侧刻上经过数值处理的尺寸线，可以由外模套的数量乘单个外模套的高度再加上外模套上端面位于尺寸线的数值即可得出支柱的总支撑高度。

作为优选，所述内柱壁和外柱壁圆周靠近端面位置加工有通孔。通过通孔可以更加方便的拧动内柱壁或外柱壁进行安装操作，且通孔靠近端面，在安装完成后通孔将隐藏在连接部内，不会造成混凝土外泄。

作为优选，所述防火混凝土由水泥、硫酸镁、氧化镁、电气石颗粒、天然锗石颗粒和河沙制成,其重量配比为水泥90～100份、硫酸镁10～15份、氧化镁20～25份、电气石颗粒10～15份、天然锗石颗粒10～15份、河沙50～60份。

作为优选，所述防火混凝土由水泥、硫酸镁、氧化镁、电气石颗粒、天然锗石颗粒和河沙制成,其重量配比为水泥93份、硫酸镁12份、氧化镁23份、电气石颗粒13份、天然锗石颗粒11份、河沙58份。

作为优选，按重量份计，水泥:硫酸镁+氧化镁+河沙=1:0.8～1。

作为优选，电气石颗粒与天然锗石颗粒粒径小于1.3cm。

以硫酸盐为主要成分的防火混凝土具有在高温下结构变化小的特点，能够较好的维持支柱的结构和承载力，延缓支柱变形及坍塌时间。

本发明的实质性效果是：通过组合式钢结构和混凝土接合的方式，使得支柱高度调节方便、施工快、难度低且承载力强，提高支柱质量并加快施工速度，且具有一定的防火能力。

附图说明

图1为土木工程建筑支柱结构图。

图2为土木工程建筑支柱剖面图。

图3为带有外模套的土木工程建筑支柱结构图。

图4为带有外模套的土木工程建筑支柱剖面图。

其中：1、顶柱壁，2、外柱壁，3、内柱壁，4、基台，5、顶板，6、外模套。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。

如图1、2所示，为土木工程建筑支柱结构图和剖面图，基台4呈一端封闭的圆筒状，基台4圆周侧面包含若干个台阶，其中最内侧的台阶加工有外螺纹，内柱壁3为外壁加工有外螺纹的圆筒，外柱壁2为内壁加工有内螺纹的圆筒，顶柱壁1为中部镂空的圆台，顶柱壁1下端面向上延伸一段形成下部圆柱段，顶柱壁1上端面向下延伸一段形成上部圆柱段，顶柱壁1下端面直径小于上端面直径，上部圆柱段和下部圆柱段之间为弧形连接段，顶柱壁1上端面中部加工有沉台，顶板5为一圆柱形板，顶板5直径和厚度与顶柱壁1上端面沉台相匹配，内柱壁3与外柱壁2相间连接形成连续的筒状柱体，筒状柱体两端分别与基台4和顶柱壁1连接形成底面封闭上端面开口的带空腔的柱体，柱体的空腔内浇筑有混凝土。

基台4底部封闭，另一端与外柱壁2通过螺纹连接，而后内柱壁3和外柱壁2相间连接，一定数量的内柱壁3及外柱壁2构成支柱主体，最后连接一个内柱壁3，并通过此内柱壁3将顶柱壁1连接起来，从而形成完整的中部带有空腔的支柱，通过改变螺纹连接的长度可以方便的改变主体的整体高度，通过在空腔中浇筑混凝土既可以提高支柱的承载力，同时减小了钢结构的重量和钢使用量，降低了成本并使得支柱运输方便，在支柱外侧浇筑防火混凝土可以使支柱具有一定的防火能力，有助于在火灾险情中为人群争取逃离火场的时间。其中作为推荐的使用方式，应使内柱壁3和外柱壁2的螺纹连接长度尽可能长，用于提高螺纹连接的强度。

作为推荐的实施例，在空腔中布置纵横交错支杆和横杆，通过支杆、横杆与混凝土的共同作用，可以使得混凝土主体强度大大增强，从而增强支柱整体的承载能力。内柱壁3和外柱壁2圆周靠近端面位置加工有通孔。通过通孔可以方便的拧动内柱壁3或外柱壁2进行安装操作，且通孔靠近端面，在安装完成后通孔将隐藏在连接部内，不会造成混凝土外泄。

如图3、4所示，为带有外模套的土木工程建筑支柱结构图和剖面图，外模套6呈半圆筒形，其外缘均向外部延伸形成沿边，沿边上加工有连接孔，两个外模套6相互对接形成一个外模套圆筒，外模套圆筒内径与基台4外径或基台4上的某个台阶的外径相匹配，顶柱壁1下部圆柱段直径与外模套圆筒内径相匹配，防火混凝土浇筑在外模套6与柱体形成的空腔中。使用外模套6可以方便的将防火混凝土浇筑在支柱的外侧，降低施工难度并加快施工速度。作为推荐的实施例，基台4、内柱壁3、外柱壁2、顶柱壁1、顶板5和外模套6由淬硬钢制成。淬硬钢能够提升支柱整体强度，增强支柱承载力，使支柱更加稳固。

作为推荐的实施例，外模套6高度与顶柱壁1下部圆柱段长度相同，顶柱壁1下部圆柱段外侧刻有尺寸线，尺寸线由下向上减小，尺寸线初始刻度值等于外模套6最底部距地面高度与顶柱壁1高度的和。外模套6的高度一定且为已知，通过最上层的外模套6上端面在顶柱壁1上的位置，可以得出顶柱壁1和外模套6重合的长度，由外模套6的总长度加上最底层外模套6下端面与地面距离再加上顶柱壁1的高度，而后减去顶柱壁1和外模套6重合的长度即可计算出支柱的总支撑高度，若在顶柱壁1下部圆柱段外侧刻上经过数值处理的尺寸线，可以由外模套6的数量乘单个外模套6的高度再加上外模套6上端面位于尺寸线的数值即可得出支柱的总支撑高度。

防火混凝土的实施例1为：按重量配比，水泥90～100份、硫酸镁10～15份、氧化镁20～25份、电气石颗粒10～15份、天然锗石颗粒10～15份、河沙50～60份。电气石颗粒与天然锗石颗粒粒径为0.5-1.3cm。

防火混凝土的实施例2为：按重量配比，水泥93份、硫酸镁12份、氧化镁23份、电气石颗粒13份、天然锗石颗粒11份、河沙58份。电气石颗粒与天然锗石颗粒粒径为1.3cm。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种土木工程建筑支柱，其特征在于，它包含基台、内柱壁、外柱壁、顶柱壁和顶板，所述基台呈一端封闭的圆筒状，基台圆周侧面包含若干个台阶，其中最内侧的台阶加工有外螺纹，所述内柱壁为外壁加工有外螺纹的圆筒，所述外柱壁为内壁加工有内螺纹的圆筒，所述顶柱壁为中部镂空的圆台，顶柱壁下端面向上延伸一段形成下部圆柱段，顶柱壁上端面向下延伸一段形成上部圆柱段，顶柱壁下端面直径小于上端面直径，上部圆柱段和下部圆柱段之间为弧形连接段，顶柱壁上端面中部加工有沉台，所述顶板为一圆柱形板，顶板直径和厚度与顶柱壁上端面沉台相匹配，所述内柱壁与外柱壁相间连接形成连续的筒状柱体，所述筒状柱体两端分别与基台和顶柱壁连接形成底面封闭上端面开口的带空腔的柱体，所述柱体的空腔内浇筑有混凝土，所述柱体的外侧浇筑有防火混凝土。

2.根据权利要求1所述的一种土木工程建筑支柱，其特征在于，所述柱体的空腔内布置有支杆和横杆，所述支杆为与柱体高度相当的连续杆，所述横杆为长度不等的短杆，所述横杆纵横交错并与所述支杆垂直。

3.根据权利要求1所述的一种土木工程建筑支柱，其特征在于，它还包含有外模套，所述外模套呈半圆筒形，其外缘均向外部延伸形成沿边，所述沿边上加工有连接孔，两个所述外模套相互对接形成一个外模套圆筒，所述外模套圆筒内径与所述基台外径或所述基台上的某个台阶的外径相匹配，所述顶柱壁下部圆柱段直径与所述外模套圆筒内径相匹配，所述防火混凝土浇筑在所述外模套与所述柱体形成的空腔中。

4.根据权利要求1所述的一种土木工程建筑支柱，其特征在于，所述基台、内柱壁、外柱壁、顶柱壁和顶板由淬硬钢制成。

5.根据权利要求3所述的一种土木工程建筑支柱，其特征在于，所述外模套高度与所述顶柱壁下部圆柱段长度相同，所述顶柱壁下部圆柱段外侧刻有尺寸线，所述尺寸线由下向上减小，所述尺寸线初始刻度值等于外模套最底部距地面高度与顶柱壁高度的和。

6.根据权利要求1所述的一种土木工程建筑支柱，其特征在于，所述内柱壁和外柱壁圆周靠近端面位置加工有通孔。

7.根据权利要求1所述的一种土木工程建筑支柱，其特征在于，所述防火混凝土由水泥、硫酸镁、氧化镁、电气石颗粒、天然锗石颗粒和河沙制成,其重量配比为水泥90～100份、硫酸镁10～15份、氧化镁20～25份、电气石颗粒10～15份、天然锗石颗粒10～15份、河沙50～60份。

8.根据权利要求1所述的一种土木工程建筑支柱，其特征在于，所述防火混凝土由水泥、硫酸镁、氧化镁、电气石颗粒、天然锗石颗粒和河沙制成,其重量配比为水泥93份、硫酸镁12份、氧化镁23份、电气石颗粒13份、天然锗石颗粒11份、河沙58份。

9.根据权利要求7所述的一种土木工程建筑支柱，其特征在于，按重量份计，水泥:硫酸镁+氧化镁+河沙=1:0.8～1。

10.根据权利要求7所述的一种土木工程建筑支柱，其特征在于，电气石颗粒与天然锗石颗粒粒径小于1.3cm。