CN109208822B - 拼装式多腔钢管混凝土柱及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种拼装式多腔钢管混凝土柱及施工方法，包括由十字型钢、四个外拼板，所述外拼板的两端设置有连接侧板，连接侧板上由上至下间隔设置若干螺栓孔A，十字型钢的四个外端由上至下间隔设置若干螺栓孔B，螺栓孔A与螺栓孔B一一对应设置，十字型钢各个相邻的侧板外端均经一个外拼板相连接，连接侧板上的通孔A与对应的通孔B经螺栓锁紧连接，十字型钢与四个外拼板连接后构成的柱体，柱体内部被十字型钢分割为四个空腔，空腔内部填充混凝土，本拼装式多腔钢管混凝土柱结构简单，设计合理，连接快速、施工方便、无需现场焊接作业、受力性能好、能有效防止薄壁钢管局部屈曲、节点处无需新增隔板，连接快速可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种拼装式多腔钢管混凝土柱及施工方法， 属于土木工程中钢与混凝土组合结构技术领域。
背景技术
钢管混凝土柱是在钢管内部填充混凝土形成的构件，在工程中的应用非常广泛。传统钢管混凝土是采用单个钢管，随着结构往高耸、大跨方向发展，当结构承受重载时，钢管往往设计得截面很大或者厚度很大，从而造成成本高、自重大且不利于焊接施工和吊装，工期较长。
如果采用薄壁钢管混凝土，此时可能会因为荷载作用下发生局部屈曲，从而影响受力性能。为了防止钢管的局部屈曲，工程人员会在钢管内部设置纵向加劲肋，如果采用事先成型的钢管，要在钢管内部焊接纵向加劲肋非常困难。在部分工程中，有时候节点处采用内隔板的形式，其中内隔板的焊接就很困难，施工质量影响很大。为了加强钢管与混凝土的粘结性能，可在钢管内部设置栓钉，但是对于采用事先成型的钢管，在内部焊接栓钉也是难以实现。
传统钢管混凝土柱与剪力墙连接时，需要在钢管混凝土柱外侧设置抗剪连接件，或者将剪力墙的钢筋与钢管焊接在一起，这样施工必然比较麻烦，施工工序多。随着装配式结构的发展，如果要将钢管混凝土柱和预制剪力墙连接在一起，现场必须绑扎连接处钢筋、设置抗剪连接件、立模板并后浇筑混凝土，这种形式单一，影响施工进度，连接复杂。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种拼装式多腔钢管混凝土柱及施工方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种拼装式多腔钢管混凝土柱，包括由十字型钢、四个外拼板，所述外拼板的两端设置有连接侧板，连接侧板上由上至下间隔设置若干螺栓孔A，十字型钢的四个外端由上至下间隔设置若干螺栓孔B，螺栓孔A与螺栓孔B一一对应设置，十字型钢各个相邻的侧板外端均经一个外拼板相连接，连接侧板上的通孔A与对应的通孔B经螺栓锁紧连接，十字型钢与四个外拼板连接后构成的柱体，柱体内部被十字型钢分割为四个空腔，空腔内部填充混凝土。
进一步的，所述十字型钢包括中部交错设置且相互垂直的板体A、板体B。
进一步的，所述十字型钢包括竖直设置的内管，内管外周圆周均布四个侧板。
进一步的，内管内部填充混凝土。
进一步的，内管内部不填充混凝土。
进一步的，外拼板内侧面、十字型钢各个侧板与外拼板相连接的面上均间隔设置至少一列栓钉。
进一步的，栓钉与外拼板、十字型钢焊接。
进一步的，十字型钢的四个端部均设置有翼缘板。
进一步的，外拼板为四分之一圆弧形板或四分之一矩形板。
进一步的，外拼板采用钢板热轧或者冷弯形成。
一种拼装式多腔钢管混凝土柱的施工方法，包括以下步骤：
（1）预制构件:在预制构件厂做好十字型钢、外拼板:在十字型钢上焊接栓钉，在十字型钢预定位置留有螺栓孔B，在连接侧板预定位置留有螺栓孔A。
（2）拼装：在施工现场安装固定十字型钢，吊装外拼板，将外拼板的连接侧板与十字型钢经螺栓紧固，十字型钢与四个外拼板连接后构成的柱体，柱体内部被十字型钢分割为四个空腔。
（3）浇筑：向空腔内填充混凝土，待混凝土凝固后制成拼装式多腔钢管混凝土柱；如十字型钢中部具有内管，则根据施工需要，向内管填充或不填充混凝土，内管内不填充混凝土则制成拼装式多腔中空夹层钢管混凝土柱，内管内填充混凝土则制成拼装式多腔复合钢管混凝土柱。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计合理，连接快速、施工方便、无需现场焊接作业、受力性能好、能有效防止薄壁钢管局部屈曲、节点处无需新增隔板，连接快速可靠。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1 为拼装式多腔钢管混凝土柱的一种实施结构示意图；
图2 为拼装式多腔中空夹层钢管混凝土柱的一种实施结构示意图；
图3为拼装式多腔复合钢管混凝土柱的一种实施结构示意图；
图4 为外拼板的一种实施结构示意图；
图5为外拼板的另一种实施结构示意图。
图中：
1-十字型钢；11-板体A；12-板体B；13-内管；14-侧板；2-外拼板；3-连接侧板；4-翼缘板；5-栓钉；6-空腔。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图1-2所示，一种拼装式多腔钢管混凝土柱，包括由十字型钢、四个外拼板，所述外拼板的两端设置有连接侧板，连接侧板上由上至下间隔设置若干螺栓孔A，十字型钢的四个外端由上至下间隔设置若干螺栓孔B，螺栓孔A与螺栓孔B一一对应设置，十字型钢各个相邻的侧板外端均经一个外拼板相连接，连接侧板上的通孔A与对应的通孔B经螺栓锁紧连接，十字型钢与四个外拼板连接后构成的柱体，柱体内部被十字型钢分割为四个空腔，空腔内部填充混凝土，混凝土采用混凝土可采用普通混凝土、高性能混凝土、再生骨料混凝土、轻骨料混凝土或地聚合物混凝土，十字型钢能使得柱体承载力大大提高，钢管无需设计很大厚度或截面，经济效果好，自重小。如果外拼板为薄壁钢结构，由于十字型钢和外拼板连接，十字型钢实际上能够作为纵向加劲肋的作用，有效防止了外薄壁钢管发生局部屈曲，解决了在传统成型钢管内部设置纵向加劲肋困难的问题，十字型钢在节点处还起到内隔板的作用，无需另外设置内隔板就使得受力性能优越，施工也非常方便，解决了传统内隔板焊接困难的问题。
在本实施例中，所述十字型钢包括中部交错设置且相互垂直的板体A、板体B。
在本实施例中，所述十字型钢包括竖直设置的内管，内管外周圆周均布四个侧板。
在本实施例中，内管内部不填充混凝土，形成拼装式多腔中空夹层钢管混凝土柱。
在本实施例中，内管内部填充混凝土，形成拼装式多腔复合钢管混凝土柱。
在本实施例中，外拼板内侧面、十字型钢各个侧板与外拼板相连接的面上均间隔设置至少一列栓钉，栓钉位于空腔内。
在本实施例中，栓钉与外拼板、十字型钢焊接。
在本实施例中，十字型钢的四个端部均设置有翼缘板，翼缘板能够与预埋型钢的预制剪力墙连接，解决了传统预制剪力墙与钢管混凝土柱连接困难和湿作业的问题，连接快速，施工方便和施工质量好，且钢管混凝土柱和预制剪力墙之间可拆卸。
在本实施例中，外拼板为四分之一圆弧形板或四分之一矩形板。
在本实施例中，外拼板采用钢板热轧或者冷弯形成，外拼板也可采用薄壁钢管。
一种拼装式多腔钢管混凝土柱的施工方法，包括以下步骤：
（1）预制构件:在预制构件厂做好十字型钢、外拼板:在十字型钢上焊接栓钉，在十字型钢预定位置留有螺栓孔B，在连接侧板预定位置留有螺栓孔A。
（2）拼装：在施工现场安装固定十字型钢，吊装外拼板，将外拼板的连接侧板与十字型钢经螺栓紧固，十字型钢与四个外拼板连接后构成的柱体，柱体内部被十字型钢分割为四个空腔。
（3）浇筑：向空腔内填充混凝土，待混凝土凝固后制成拼装式多腔钢管混凝土柱；如十字型钢中部具有内管，则根据施工需要，向内管填充或不填充混凝土，内管内不填充混凝土则制成拼装式多腔中空夹层钢管混凝土柱，内管内填充混凝土则制成拼装式多腔复合钢管混凝土柱。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的拼装式多腔钢管混凝土柱。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (6)
1.一种拼装式多腔钢管混凝土柱，其特征在于：包括由十字型钢、四个外拼板，所述外拼板的两端设置有连接侧板，连接侧板上由上至下间隔设置若干螺栓孔A，十字型钢的四个外端由上至下间隔设置若干螺栓孔B，螺栓孔A与螺栓孔B一一对应设置，十字型钢各个相邻的侧板外端均经一个外拼板相连接，连接侧板上的通孔A与对应的通孔B经螺栓锁紧连接，十字型钢与四个外拼板连接后构成的柱体，柱体内部被十字型钢分割为四个空腔，空腔内部填充混凝土；所述十字型钢包括中部交错设置且相互垂直的板体A、板体B；所述十字型钢包括竖直设置的内管，内管外周圆周均布四个侧板；外拼板内侧面、十字型钢各个侧板与外拼板相连接的面上均间隔设置至少一列栓钉；十字型钢的四个端部均设置有翼缘板。
2.根据权利要求1所述的拼装式多腔钢管混凝土柱，其特征在于：内管内部填充混凝土。
3.根据权利要求1所述的拼装式多腔钢管混凝土柱，其特征在于：内管内部不填充混凝土。
4.根据权利要求所述的拼装式多腔钢管混凝土柱，其特征在于：栓钉与外拼板、十字型钢焊接。
5.根据权利要求1所述的拼装式多腔钢管混凝土柱，其特征在于：外拼板为四分之一圆弧形板或四分之一矩形板。
6.一种拼装式多腔钢管混凝土柱的施工方法，采用如权利要求5所述的拼装式多腔钢管混凝土柱，其特征在于，包括以下步骤：
（1）预制构件:在预制构件厂做好十字型钢、外拼板:在十字型钢上焊接栓钉，在十字型钢预定位置留有螺栓孔B，在连接侧板预定位置留有螺栓孔A；
（2）拼装：在施工现场安装固定十字型钢，吊装外拼板，将外拼板的连接侧板与十字型钢经螺栓紧固，十字型钢与四个外拼板连接后构成的柱体，柱体内部被十字型钢分割为四个空腔；
（3）浇筑：向空腔内填充混凝土，待混凝土凝固后制成拼装式多腔钢管混凝土柱；如十字型钢中部具有内管，则根据施工需要，向内管填充或不填充混凝土，内管内不填充混凝土则制成拼装式多腔中空夹层钢管混凝土柱，内管内填充混凝土则制成拼装式多腔复合钢管混凝土柱。
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