CN110424632A - 装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱及其装配结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱及其装配结构，包括：预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱和插装连接件；其中，插装连接件由端板、钢管套筒和若干连接耳板构成，钢管套筒焊接固定在端板一面的中间部位；若干连接耳板环绕设在钢管套筒周围，各连接耳板的一端与端板一面固定连接竖直设在端板上，各耳板上均匀设有多个螺栓孔；端板的另一面与预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的端部焊接固定。还提供一种形成一体结构柱体的装配结构。该装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱，可在工厂标准化预制生产，现场全螺栓装配，整体轻质高强、隔热耐高温并有效减震吸能，能实现高速度模块化组装施工，适用于各种装配式结构的建筑。
Description
技术领域
本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱及其装配结构。
背景技术
目前，装配式建筑在国家政策强力驱动下迅速发展。圆钢管与圆钢管的拼接通常采用法兰连接，法兰连接需要现场焊接，不仅施工操作繁琐，而且安全性差，同时，由于法兰突出于圆钢管表面，使得两段圆钢管经法兰连接后，法兰连接处突出于连接后的主体，影响美观，但目前并没有性能优越，施工便捷可靠，现场无需焊接，符合建筑工业化要求的连接节点结构。
发明内容
基于现有技术所存在的问体，本发明的目的是提供一种装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱及其装配结构，现场无须焊接，能方便快捷施工，连接后主体表面无突起，解决现有法兰连接的圆钢管不仅需要焊接，而且连接处有突起，存在施工不方便且不美观的问体。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施方式提供一种装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱，包括：
预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱和插装连接件；其中，
所述插装连接件由端板、钢管套筒和若干连接耳板构成，所述钢管套筒焊接固定在所述端板一面的中间部位；若干连接耳板环绕设在所述钢管套筒周围，各连接耳板的一端与所述端板一面固定连接竖直设在所述端板上，各耳板上均匀设有多个螺栓孔；
所述端板的另一面与所述预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的端部焊接固定。
本发明实施方式还提供一种装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的装配结构，包括：
上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱、下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱和若干螺栓；
所述上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱和下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱均采用权利要求1至4任一项所述的装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱；
所述上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的上插装连接件插装至所述下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的下插装连接件内，两个插装连接件的对应耳板经螺栓连接后使所述上、下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱装配为一体结构的柱体。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱及其装配结构，其有益效果为：
通过在预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的端部固定焊接插装连接件，由于插装连接件是由端板、钢管套筒和若干连接耳板构成的方便螺栓连接的结构，使得该装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱在柱间连接形成装配结构时，不需要焊接，仅通过螺栓即能快速、稳固的连接，并且连接后不会在柱体的表面产生突起部分，不影响美观。这种装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱，可在工厂标准化预制生产，现场全螺栓装配，整体轻质高强、隔热耐高温并有效减震吸能，能实现高速度模块化组装施工，适用于轻钢建筑和钢管雕塑，特别适合于工业类钢结构厂房、多高层装配式建筑或装配式空间钢结构建筑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的长方体结构的泡沫铝芯结构示意图；
图4为本发明实施例提供的装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的装配结构示意图；
图5为本发明实施例提供的装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的装配结构的分离状态示意图；
图6为本发明实施例提供的装配结构的上、下插装连接件的方钢管套筒分离状态示意图；
图7为本发明实施例提供的装配结构的上、下插装连接件的连接耳板的分离状态示意图；
图1至图3中各标记对应的部件名称为：100-预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱；101-外侧圆钢管；102-中空混凝土填充体；103-泡沫铝芯；200-插装连接件；201-端板；202-钢管套筒；203-连接耳板；
图5至图7中各标记对应的部件名称为：1-上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱；2-上插装连接件的端板；3-上插装连接件的方钢管套筒；4-高强螺栓；5-下插装连接件的方钢管套筒；6-上插装连接件的连接耳板；7-下插装连接件的连接耳板；8-下插装连接件的端板；9-下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱；10-上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的外侧圆钢管；11-上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的泡沫铝芯；12-上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的中空混凝土填充体。
具体实施方式
下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
如图1所示，本发明实施例提供一种装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱，包括：
预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱和插装连接件；其中，
所述插装连接件由端板、钢管套筒和若干连接耳板构成，所述钢管套筒焊接固定在所述端板一面的中间部位；若干连接耳板环绕设在所述钢管套筒周围，各连接耳板的一端与所述端板一面固定连接竖直设在所述端板上，各耳板上均匀设有多个螺栓孔；
所述端板的另一面与所述预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的端部焊接固定。
如图2所示，上述装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱中，预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱包括：
外侧圆钢管(101)、中空混凝土填充体(102)和泡沫铝芯(103)；其中，
所述中空混凝土填充体(102)填充在所述外侧圆钢管(101)内；
所述中空混凝土填充体(102)内的中空部分填充设置所述泡沫铝芯(103)；
所述外侧圆钢管(101)的端面与所述插装连接件的端板的另一面焊接固定。
优选的，上述的泡沫铝芯(103)为圆柱体结构、椭圆柱体结构或长方体结构(参见图3)。
进一步的，上述装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱中，插装连接件的钢管套筒内填充泡沫铝内芯(参见图3)。
上述这种结构的预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱，由于采用了外侧圆钢管内填充设置中空混凝土填充体，以及在中空混凝土填充体内的中空部分填充设置泡沫铝芯，充分利用了泡沫铝具有绿色环保，轻质耐候，易于加工，且刚度比较高，隔热耐高温，减震吸能效果好的特点，既保证了柱体支撑强度，又保证了轻质环保的特点。
参见图1，上述装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱中，钢管套筒为长方体结构的方钢管套筒；
所述钢管套筒的长度小于各连接耳板的长度。
上述装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱中，连接耳板为四个或三个；各连接耳板均匀分布环绕设在所述钢管套筒外周的端板上。
上述装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱中，插装连接件的端板的直径与所述预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的直径相同。即插装连接件与预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱连接后，不会在柱体表面形成突起部分，不会因突起影响美观。
如图4至图7所示，本发明实施例还提供一种装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的装配结构，包括：
上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱、下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱和若干螺栓；
所述上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱和下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱均采用权利要求1至4任一项所述的装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱；
所述上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的上插装连接件插装至所述下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的下插装连接件内，两个插装连接件的对应耳板经螺栓连接后使所述上、下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱装配为一体结构的柱体。形成的一体结构的柱体中，上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的上插装连接件的方钢管套筒与下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的下插装连接件的方钢管套筒的自由端顶在一起，起到增强连接后形成柱体支撑强度的作用。
上述装配结构中，两个插装连接件的对应耳板经螺栓连接后将所述上、下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱连接为一体结构的柱体为：两个插装连接件的对应耳板上下错位叠合后经高强螺栓连接固定后将所述上、下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱连接为一体结构的柱体。
下面对本发明实施例具体作进一步地详细描述。
如图1至图3所示，本发明实施例提供一种装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱，这种装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱可两根或多根装配以上下嵌套叠合方式装配形成一体结构的柱体。下面结合图4至图7，以两根装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的装配结构为例进行说明，这种装配结构包括：上、下节装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱和若干高强螺栓，其中，上节装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的构成为：上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱1的柱底与上插装连接件的端板2封底焊接；上插装连接件的端板2和上插装连接件的方钢管套筒3焊接固定，贴合上插装连接件的方钢管套筒3的四边中心线逆时针方向焊接预留螺栓孔的连接耳板6，上插装连接件的方钢管套筒3内填充长方体泡沫铝内芯；
下节装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的构成为：下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱9的柱顶与下插装连接件的端板8封顶焊接；下插装连接件的方钢管套筒5和下插装连接件的端板8焊接固定；贴合下插装连接件的方钢管套筒5的四边中心线顺时针方向焊接预留螺栓孔的插装连接耳板7；
上、下节装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的连接方式为：预留螺栓孔的上插装连接件的连接耳板6与预留螺栓孔的下插装连接件的连接耳板7上下错位叠合后采用高强螺栓4连接；上插装连接件的方钢管套筒3与下插装连接件的方钢管套筒5通过长方体泡沫铝内芯4填充对位；上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱1由上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱内部泡沫铝芯11、上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱中间混凝土12和上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱外侧圆钢管10组合而成；下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱9由下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱内部泡沫铝芯、下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱中间混凝土和下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱外侧圆钢管组合而成。
具体实施例中，所述的上插装连接件的端板2厚度及焊接方式，下插装连接件的端板8厚度及焊接方式，上插装连接件的方钢管套筒3选用，下插装连接件的方钢管套筒5选用，预留螺栓孔的上插装连接件的连接耳板6，预留螺栓孔的下插装连接件的连接耳板7依据等强连接计算确定。
具体实施例中，所述的预留螺栓孔的上插装连接件的连接耳板6与预留螺栓孔的下插装连接件的连接耳板7上下错位叠合后采用高强螺栓4连接，尺寸规格选用满足等强连接要求，螺栓中心距离符合规范要求；需要说明的是，所述的高强螺栓4分布和数量不是唯一的形式，可根据实际情况做出调整，连接位置如果不在结构竖向反弯点处采用等强连接，如果在反弯点处可采用非等强连接。
该预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱间的上下嵌套叠合装配方式，设计合理，运输方便，采用工厂预制生产，现场全螺栓装配，整体轻质高强、隔热耐高温并有效减震吸能；能实现高速度模块化组装施工，节省造价，特别适合于多高层装配式建筑或装配式空间钢结构建筑。
本实施例所绘示的结构、比例、大小等，均仅以配合说明的形式加以说明以供相关领域的人士阅读和了解，并非约束和限定本发明可实施的范围。任何不影响本发明所产生的功效的情况下的改进和润饰，均应包含于本发明所能涵盖的范围内。本说明中所采用的相关说明用词，亦是为了说明的简洁明了，任何无实质技术变更都应视为本发明可实施的范畴。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱，其特征在于，包括：
预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱和插装连接件；其中，
所述插装连接件由端板、钢管套筒和若干连接耳板构成，所述钢管套筒焊接固定在所述端板一面的中间部位；若干连接耳板环绕设在所述钢管套筒周围，各连接耳板的一端与所述端板一面固定连接竖直设在所述端板上，各耳板上均匀设有多个螺栓孔；
所述端板的另一面与所述预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的端部焊接固定。
2.根据权利要求1所述的装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱，其特征在于，所述插装连接件的钢管套筒内填充泡沫铝内芯。
3.根据权利要求1或2所述的装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱，其特征在于，所述预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱包括：
外侧圆钢管(101)、中空混凝土填充体(102)和泡沫铝芯(103)；其中，
所述中空混凝土填充体(102)填充在所述外侧圆钢管(101)内；
所述中空混凝土填充体(102)内的中空部分填充设置所述泡沫铝芯(103)；
所述外侧圆钢管(101)的端面与所述插装连接件的端板的另一面焊接固定。
4.根据权利要求3所述的装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱，其特征在于，所述泡沫铝芯(103)为圆柱体结构、椭圆柱体结构或长方体结构。
5.根据权利要求1或2所述的装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱，其特征在于，所述钢管套筒为长方体结构的方钢管套筒；
所述钢管套筒的长度小于各连接耳板的长度。
6.根据权利要求1或2所述的装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱，其特征在于，所述连接耳板为四个或三个；各连接耳板均匀分布环绕设在所述钢管套筒外周的端板上。
7.根据权利要求1或2所述的装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱，其特征在于，所述插装连接件的端板的直径与所述预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的直径相同。
8.一种装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的装配结构，其特征在于，包括：
上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱、下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱和若干螺栓；
所述上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱和下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱均采用权利要求1至5任一项所述的装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱；
所述上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的上插装连接件插装至所述下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的下插装连接件内，两个插装连接件的对应耳板经螺栓连接后使所述上、下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱装配为一体结构的柱体。
9.根据权利要求8所述的装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的装配结构，所述形成的一体结构的柱体中，上节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的上插装连接件的方钢管套筒与下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的下插装连接件的方钢管套筒的自由端顶在一起。
10.根据权利要求8或9所述的装配式预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱的装配结构，所述两个插装连接件的对应耳板经螺栓连接后将所述上、下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱连接为一体结构的柱体为：两个插装连接件的对应耳板上下错位叠合后经高强螺栓连接固定后将所述上、下节预制泡沫铝芯圆钢管混凝土柱连接为一体结构的柱体。
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