CN108487545A - 端部加强式钢砼组合管 - Google Patents

Abstract

端部加强式钢砼组合管，包括由内侧钢板、外侧钢板、左加强型钢和右加强型钢合围成上下通透的矩形筒状结构，内侧钢板和外侧钢板之间设置有若干根拉结筋，拉结筋的内端和外端分别向两侧伸出内侧钢板和外侧钢板，在矩形筒状结构的外部四周设置有横截面呈矩形结构的钢筋骨架，钢筋骨架与矩形筒状结构之间具有间隙，在矩形筒状结构的外部四周分别浇筑混凝土将钢筋骨架凝结。本发明提高了施工效率，使混凝土的延性和抗压强度大幅度提高，整体钢砼组合剪力墙结构的塑性和韧性性能大为改善，大大提高了剪力墙的抗变形能力和抗压强度，防火防腐蚀问题也得到了有效的解决。

Description

端部加强式钢砼组合管

技术领域

本发明属于结构工程技术领域，具体涉及一种端部加强式钢砼组合管。

背景技术

装配式建筑的构件可以在工厂实现产业化的生产，构件就相当于标准的产品，而运到现场就可以直接进行安装，可以说是既方便，又快捷，在争分多秒抢工期的建筑领域，有其无可比拟的优越性；构件在工厂进行标准化生产，质量比在现场生产更有保证，更可以得到有效的控制，构件的高标准的机械化程度，减少了现场人员的配备，在用工成本和安全生产方面都有帮助。

现有装配式建筑的构件存在以下技术问题：1、防火性能较差；2、防腐蚀性能较差3、现场施工时工序繁杂，施工进度缓慢；4、成本高。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种具有防火、防腐蚀性、结构耐久性能强、施工进度快且成本较低的端部加强式钢砼组合管。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：端部加强式钢砼组合管，包括均沿垂直方向且相互平行设置的内侧钢板和外侧钢板，内侧钢板的左侧边沿和外侧钢板的左侧边沿之间设置有左加强型钢，内侧钢板的右侧边沿和外侧钢板的右侧边沿之间设置有右加强型钢，内侧钢板、外侧钢板、左加强型钢和右加强型钢合围成上下通透的矩形筒状结构，内侧钢板和外侧钢板对应开设有呈矩形阵列布置的圆孔，圆孔内插设有拉结筋，拉结筋、内侧钢板和外侧钢板之间连接为一体，拉结筋的内端和外端分别向两侧伸出内侧钢板和外侧钢板，在矩形筒状结构的外部四周设置有横截面呈矩形结构的钢筋骨架，钢筋骨架与矩形筒状结构之间具有间隙，钢筋骨架的内侧面和外侧面分别固定连接在拉结筋的内端和外端，钢筋骨架的左侧面和右侧面通过栓钉分别与左加强型钢和右加强型钢固定连接，在矩形筒状结构的外部四周分别浇筑混凝土将钢筋骨架凝结；混凝土、钢筋骨架、拉结筋、内侧钢板、外侧钢板、左加强型钢和右加强型钢共同组成钢砼组合管。

进一步的，内侧钢板、外侧钢板、左加强型钢和右加强型钢均采用带肋钢板，带肋钢板表面压制有若干条肋筋，肋筋横断面呈半圆形、椭圆形、三角形、梯形。

进一步的，每条肋筋均沿钢砼组合管的垂直方向和/或水平方向设置，所有的肋筋沿钢砼组合管的周向方向和/或垂直方向均匀布置。

进一步的，内侧钢板、外侧钢板、左加强型钢和右加强型钢均采用压型钢板，压型钢板的横断面呈三角形、梯形、弧形、波浪线或折线形。

进一步的，钢筋骨架采用钢筋网片、竖向钢筋加箍筋或竖向钢筋加抗裂纤维制成。

进一步的，内侧钢板的左侧边沿与左加强型钢的内侧边沿、内侧钢板的右侧边沿与右加强型钢的内侧边沿、外侧钢板的左侧边沿与左加强型钢的外侧边沿以及外侧钢板的右侧边沿与右加强型钢的外侧边沿之间的连接缝处焊接有条型钢板。

进一步的，左加强型钢和右加强型钢的水平截面均呈“[”、“口”、“工”形状。

采用上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

内侧钢板、外侧钢板、左加强型钢和右加强型钢采用带肋钢板或压型钢板，内侧钢板和外侧钢板为平面结构、左加强型钢和右加强型钢再进行折弯形成“[”形状（槽钢型），并通过四块条形钢板焊接成矩形筒状结构，带肋钢板和压型钢板均在工厂压制成型，钢板带肋筋不仅增加了钢板的强度，也可根据承载力减小钢板的厚度，同时增大了混凝土与钢板的粘结力，提高了矩形筒状结构的强度及抗变形能力，达到了降低钢材用量节省资源的目的。

利用带肋钢板或压型钢板与拉结筋、栓钉、钢筋骨架、外部包裹的混凝土之间的互相约束作用来增加构件的抗拉及抗压强度，在安装阶段利用未浇筑管内混凝土的钢砼组合管来承担施工荷载与风荷载，从而降低了单个构件的重量，大大降低了运输及吊装作业的成本。

本发明在施工时，可以在工厂中预制为─型、├型、┘型、┼型或□型等多种形式，并运输到施工现场，通过现场浇筑钢砼组合管内部空腔中的内混凝土，形成了钢砼组合剪力墙结构。其内混凝土、混凝土与钢筋骨架通过拉结筋与内侧的带肋筋的钢板组成整体，利用内外砼约束作用增强钢板壁的几何稳定性，改变了带肋钢板或压型钢板的失稳模态，避免或延缓矩形筒状结构发生局部屈曲，同时整体结构利用预制矩形筒状结构对混凝土的约束作用使混凝土的强度得以提高，塑性、韧性性能大为改善，抗压强度和延性也大大提高。这种钢砼组合剪力墙装配式结构保证了所有墙体材料性能的充分发挥。

本发明使得剪力墙的施工工序变得简单，进而提高了施工进度，采用带肋钢板或压型钢板，通过拉结筋增加钢与砼接触面积增强钢砼组合剪力墙的整体性，矩形筒状结构的四周外侧设置有与矩形筒状结构外侧壁不接触的钢筋网片，使得矩形筒状结构外侧包裹的混凝土与矩形筒状结构的结合更加牢固，进而提高钢砼组合剪力墙的抗变性能，由于矩形筒状结构的内外侧均包裹有混凝土，所以钢砼组合剪力墙可以防火、防腐蚀，结构耐久性得到大大提升。

综上所述，在工厂预制混凝土、钢筋网片通过拉结筋与矩形筒状结构组成整体钢砼组合管，提高了施工效率，并且使混凝土的延性和抗压强度大幅度提高，整体钢砼组合剪力墙结构的塑性和韧性性能大为改善，大大提高了剪力墙的抗变形能力和抗压强度，同时因矩形筒状结构包裹在混凝土里边，钢结构建筑的防火防腐蚀问题也得到了有效的解决。

附图说明

图1是本发明水平断面的结构示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是本发明的垂直断面示意图

图4是图1和图2中矩形筒状结构采用带肋钢板时的水平断面示意图；

图5是图1和图2中矩形筒状结构采用压型钢板时的水平断面示意图。

具体实施方式

实施例一：如图1-图4所示，本发明的端部加强式钢砼组合管，包括均沿垂直方向且相互平行设置的内侧钢板1和外侧钢板2，内侧钢板1的左侧边沿和外侧钢板2的左侧边沿之间设置有左加强型钢3，内侧钢板1的右侧边沿和外侧钢板2的右侧边沿之间设置有右加强型钢4，左加强型钢3和右加强型钢4的水平截面均呈“[”形状，左加强型钢3和右加强型钢4左右对称且开口相对设置，内侧钢板1、外侧钢板2、左加强型钢3和右加强型钢4合围成上下通透的矩形筒状结构，内侧钢板1和外侧钢板2对应开设有呈矩形阵列布置的圆孔，圆孔内插设有拉结筋5，拉结筋5、内侧钢板1和外侧钢板2之间连接为一体，拉结筋5的内端和外端分别向两侧伸出内侧钢板1和外侧钢板2，在矩形筒状结构的外部四周设置有横截面呈矩形结构的钢筋骨架6，钢筋骨架6与矩形筒状结构之间具有间隙，钢筋骨架6的内侧面和外侧面分别固定连接在拉结筋5的内端和外端，钢筋骨架6的左侧面和右侧面通过栓钉7分别与左加强型钢3和右加强型钢4固定连接，在矩形筒状结构的外部四周分别浇筑混凝土9将钢筋骨架6凝结；混凝土9、钢筋骨架6、拉结筋5内侧钢板1、外侧钢板2、左加强型钢3和右加强型钢4共同组成钢砼组合管。

内侧钢板1、外侧钢板2、左加强型钢3和右加强型钢4均采用带肋钢板，带肋钢板表面压制有若干条肋筋8，肋筋8横断面呈半圆形、椭圆形、三角形、梯形。

每条肋筋8均沿钢砼组合管的垂直方向和/或水平方向设置，所有的肋筋8沿钢砼组合管的周向方向和/或垂直方向均匀布置。

钢筋骨架6采用钢筋网片、竖向钢筋加箍筋或竖向钢筋加抗裂纤维制成。

内侧钢板1的左侧边沿与左加强型钢3的内侧边沿、内侧钢板1的右侧边沿与右加强型钢4的内侧边沿、外侧钢板2的左侧边沿与左加强型钢3的外侧边沿以及外侧钢板2的右侧边沿与右加强型钢4的外侧边沿之间的连接缝处焊接有条型钢板10。

内侧钢板1、外侧钢板2、左加强型钢3和右加强型钢4采用带肋钢板制作而成（左加强型钢3和右加强型钢4也可以采用槽钢），内侧钢板1和外侧钢板2为平面结构、左加强型钢3和右加强型钢4再进行折弯形成“[”形状（槽钢型），并通过四块条形钢板焊接成矩形筒状结构，带肋钢板在工厂压制成型，钢板带肋筋8不仅增加了钢板的强度，也可根据承载力减小钢板的厚度，同时增大了混凝土9与钢板的粘结力，提高了矩形筒状结构的强度及抗变形能力，达到了降低钢材用量节省资源的目的。

利用带肋钢板与拉结筋5、栓钉7、钢筋骨架6、外部包裹的混凝土9之间的互相约束作用来增加构件的抗拉及抗压强度，在安装阶段利用未浇筑管内混凝土的钢砼组合管来承担施工荷载与风荷载，从而降低了单个构件的重量，大大降低了运输及吊装作业的成本。

本发明在施工时，可以在工厂中预制为─型、├型、┘型、┼型或□型等多种形式，并运输到施工现场，通过现场浇筑钢砼组合管内部空腔中的混凝土9，形成了钢砼组合剪力墙结构。混凝土9与钢筋骨架6通过拉结筋5与内侧的带肋筋8的钢板组成整体，利用内外砼约束作用增强钢板壁的几何稳定性，改变了带肋钢板的失稳模态，避免或延缓矩形筒状结构发生局部屈曲，同时整体结构利用预制矩形筒状结构对混凝土9的约束作用使混凝土9的强度得以提高，塑性、韧性性能大为改善，抗压强度和延性也大大提高。这种钢砼组合剪力墙装配式结构保证了所有墙体材料性能的充分发挥。

本发明使得剪力墙的施工工序变得简单，进而提高了施工进度，采用带肋钢板，通过拉结筋5增加钢与砼接触面积增强钢砼组合剪力墙的整体性，矩形筒状结构的四周外侧设置有与矩形筒状结构外侧壁不接触的钢筋网片，使得矩形筒状结构外侧包裹的混凝土9与矩形筒状结构的结合更加牢固，进而提高钢砼组合剪力墙的抗变性能，由于矩形筒状结构的内外侧均包裹有混凝土9，所以钢砼组合剪力墙可以防火、防腐蚀，结构耐久性得到大大提升。

实施例二：如图5所示，该实施例与实施例一的区别在于，内侧钢板1、外侧钢板2、左加强型钢3和右加强型钢4合围成的矩形筒状结构采用压型钢板折弯后并焊接而成，压型钢板的横断面呈三角形、梯形、弧形、波浪线或折线形。

实施例三：该实施例与实施例一的区别在于，左加强型钢3和右加强型钢4的均制作成水平截面为“口”或“工”形状。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.端部加强式钢砼组合管，其特征在于：包括均沿垂直方向且相互平行设置的内侧钢板和外侧钢板，内侧钢板的左侧边沿和外侧钢板的左侧边沿之间设置有左加强型钢，内侧钢板的右侧边沿和外侧钢板的右侧边沿之间设置有右加强型钢，内侧钢板、外侧钢板、左加强型钢和右加强型钢合围成上下通透的矩形筒状结构，内侧钢板和外侧钢板对应开设有呈矩形阵列布置的圆孔，圆孔内插设有拉结筋，拉结筋、内侧钢板和外侧钢板之间连接为一体，拉结筋的内端和外端分别向两侧伸出内侧钢板和外侧钢板，在矩形筒状结构的外部四周设置有横截面呈矩形结构的钢筋骨架，钢筋骨架与矩形筒状结构之间具有间隙，钢筋骨架的内侧面和外侧面分别固定连接在拉结筋的内端和外端，钢筋骨架的左侧面和右侧面通过栓钉分别与左加强型钢和右加强型钢固定连接，在矩形筒状结构的外部四周分别浇筑混凝土将钢筋骨架凝结；混凝土、钢筋骨架、拉结筋、内侧钢板、外侧钢板、左加强型钢和右加强型钢共同组成钢砼组合管。

2.根据权利要求1所述的端部加强式钢砼组合管，其特征在于：内侧钢板、外侧钢板、左加强型钢和右加强型钢均采用带肋钢板，带肋钢板表面压制有若干条肋筋，肋筋横断面呈半圆形、椭圆形、三角形、梯形。

3.根据权利要求2所述的端部加强式钢砼组合管，其特征在于：每条肋筋均沿钢砼组合管的垂直方向和/或水平方向设置，所有的肋筋沿钢砼组合管的周向方向和/或垂直方向均匀布置。

4.根据权利要求1所述的端部加强式钢砼组合管，其特征在于：内侧钢板、外侧钢板、左加强型钢和右加强型钢均采用压型钢板，压型钢板的横断面呈三角形、梯形、弧形、波浪线或折线形。

5.根据权利要求1所述的端部加强式钢砼组合管，其特征在于：钢筋骨架采用钢筋网片、竖向钢筋加箍筋或竖向钢筋加抗裂纤维制成。

6.根据权利要求1所述的端部加强式钢砼组合管，其特征在于：内侧钢板的左侧边沿与左加强型钢的内侧边沿、内侧钢板的右侧边沿与右加强型钢的内侧边沿、外侧钢板的左侧边沿与左加强型钢的外侧边沿以及外侧钢板的右侧边沿与右加强型钢的外侧边沿之间的连接缝处焊接有条型钢板。

7.根据权利要求1所述的端部加强式钢砼组合管，其特征在于：左加强型钢和右加强型钢的均制作成水平截面为“[”、“口”、“工”形状。