CN113309291A - 填充混凝土的钢结构支撑柱 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种填充混凝土的钢结构支撑柱，其包括柱体及缓冲板；所述柱体内设有填充腔，且所述填充腔向上贯穿柱体；所述缓冲板沿竖向滑动设于填充腔内；所述缓冲板的周侧滑动贴合填充腔的内壁，并构成摩擦副；所述主体还设有通气孔；且至少一个所述通气孔连通填充腔的底部。向柱体内填充混凝土浆料前，先将缓冲板嵌至填充腔内，并位于开口处；随后，向填充腔内注入混凝土浆料，混凝土浆料在重力作用下，对缓冲板施加向下的力，使得缓冲板向下移动；此过程中，缓冲板的周侧与填充腔的内壁之间的摩檫力阻碍缓冲板的下移，进而实现减缓混凝土浆料的下落速度，有利于减少混入混凝土浆料中空气，实现减少混凝土中的空腔数量，保证其结构强度。

Description

填充混凝土的钢结构支撑柱

技术领域

本申请涉及钢结构的领域，尤其是涉及一种填充混凝土的钢结构支撑柱。

背景技术

目前，为提高钢结构支撑柱的强度，通常会在支撑柱中填充混凝土。

填充时，混凝土浆料在支撑柱内自由下落，导致空气混入混凝土浆料中，待其凝固后，混凝土中存在较多的空腔，则影响其结构强度。

发明内容

为了减少混凝土中的空腔数量，保证其结构强度，本申请提供一种填充混凝土的钢结构支撑柱。

本申请提供的一种填充混凝土的钢结构支撑柱，采用如下的技术方案：

一种填充混凝土的钢结构支撑柱，包括柱体及缓冲板；所述柱体内设有填充腔，且所述填充腔向上贯穿柱体；所述缓冲板沿竖向滑动设于填充腔内；

所述缓冲板的周侧滑动贴合填充腔的内壁，并构成摩擦副；

所述主体还设有通气孔；且至少一个所述通气孔连通填充腔的底部。

通过采用上述技术方案，向柱体内填充混凝土浆料前，先将缓冲板嵌至填充腔内，并位于开口处；随后，向填充腔内注入混凝土浆料，混凝土浆料在重力作用下，对缓冲板施加向下的力，使得缓冲板向下移动；此过程中，缓冲板的周侧与填充腔的内壁之间的摩檫力阻碍缓冲板的下移，进而实现减缓混凝土浆料的下落速度，有利于减少混入混凝土浆料中空气，实现减少混凝土中的空腔数量，保证其结构强度。

优选的，还包括支撑件及抵紧件；所述支撑件设于填充腔的任一内壁处；所述支撑件背离该内壁的表面为摩擦面，且所述摩擦面与该内壁的间距随高度降低而增大；

所述缓冲板设有避让槽，以避让所述支撑件；所述抵紧件连接缓冲板，并位于所述避让槽内；所述抵紧件贴合摩擦面，并构成摩擦副；

所述抵紧件随缓冲板相对于支撑件同步下移；且下移过程中，所述抵紧件受到阻力随下移而增大。

通过采用上述技术方案，随着混凝土浆料不断注入填充腔内，混凝土浆料对缓冲板施加向下的力不断增大；此过程中，抵紧件随缓冲板相对于支撑件同步下移，且抵紧件受到阻力随下移而增大；使得缓冲板受到阻力随下移而增大；混凝土浆料不断注入的过程中，缓冲板始终处于一个平衡的状态，以减缓混凝土浆料的下落速度，减少混入混凝土浆料中空气。

优选的，所述抵紧件包括摩擦部及加压部；所述摩擦部滑动贴合摩擦面；所述加压部位于摩擦部背离摩擦面的一侧；所述加压部使得摩擦部挤压摩擦面，并使得所述摩擦部与摩擦面之间的挤压力随抵紧件的下移而增大。

通过采用上述技术方案，抵紧件受到的阻力主要来源于摩擦部与摩擦面之间的摩檫力；则通过增大摩擦部与摩擦面之间的挤压力，实现增大摩擦部与摩擦面之间的摩檫力，进而实现增大抵紧件受到的阻力。

优选的，所述加压部包括弹簧；所述弹簧的一端连接于摩擦部背离摩擦面的一端；所述弹簧的另一端固定。

通过采用上述技术方案，摩擦部与摩擦面之间的挤压力主要来源于弹簧受压变形而产生的弹性力；抵紧件随缓冲板下移，摩擦部滑动贴合摩擦面，使得摩擦部发生水平移动，并压缩弹簧；因摩擦面与该内壁的间距随高度降低而增大，则摩擦部的移动距离（弹簧的变形量）随缓冲板的下移而增大；进而实现摩擦部与摩擦面之间的挤压力随抵紧件的下移而增大。

优选的，所述摩擦部采用耐磨材料。

通过采用上述技术方案，摩擦部与摩擦面之间的挤压力主要来源于弹簧受压变形而产生的弹性力；抵紧件随缓冲板下移过程中，摩擦部与摩擦面之间滑动摩擦，并存在摩擦磨损，且磨损量越大，弹簧的变形量越小；因此，摩擦部采用耐磨材料，以尽可能减少摩擦部的磨损量，以保证弹簧的变形量，实现摩擦部与摩擦面之间的挤压力随抵紧件的下移而增大。

优选的，所述加压部包括磁体，所述磁体与支撑件之间可通过磁力相互吸合，所述摩擦部采用易磨材料。

通过采用上述技术方案，摩擦部与摩擦面之间的挤压力主要来源于磁体与支撑件之间的磁力；且磁体与支撑件之间的距离越短，磁体与支撑件之间的磁力越大；抵紧件随缓冲板下移过程中，摩擦部与摩擦面之间滑动摩擦，并存在摩擦磨损，进而缩短磁体与支撑件之间的距离，实现摩擦部与摩擦面之间的挤压力随抵紧件的下移而增大。

优选的，所述加压部包括一对磁体，一个所述磁体连接于摩擦部，另一个所述磁体连接缓冲板；且两个所述磁体之间通过磁力相互排斥。

通过采用上述技术方案，擦部与摩擦面之间的挤压力主要来源于两个磁体之间的磁力（斥力）；且两个磁体之间的距离越短，磁力越大；抵紧件随缓冲板下移过程中，摩擦部滑动贴合摩擦面，使得摩擦部发生水平移动，并缩短两个磁体之间的距离，实现摩擦部与摩擦面之间的挤压力随抵紧件的下移而增大。

优选的，所述抵紧件固定连接缓冲板，且所述抵紧件的厚度随靠近支撑件而减小；

所述抵紧件随缓冲板相对于支撑件下移时，所述支撑件的边沿切割抵紧件。

通过采用上述技术方案，支撑件的边沿切割抵紧件时，抵紧件的厚度越厚，则切割所需的力越大，相应产生的反作用力越大，且该反作用力即为抵紧件受到的阻力；则实现抵紧件受到阻力随下移而增大。

优选的，所述支撑件设有多个，并与所述填充腔的内壁一一对应；所述抵紧件对应设置。

通过采用上述技术方案，多个支撑件还用于提高柱体的结构强度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.向柱体内填充混凝土浆料前，先将缓冲板嵌至填充腔内，并位于开口处；随后，向填充腔内注入混凝土浆料，混凝土浆料在重力作用下，对缓冲板施加向下的力，使得缓冲板向下移动；此过程中，缓冲板的周侧与填充腔的内壁之间的摩檫力阻碍缓冲板的下移，进而实现减缓混凝土浆料的下落速度，有利于减少混入混凝土浆料中空气，实现减少混凝土中的空腔数量，保证其结构强度；

2.随着混凝土浆料不断注入填充腔内，混凝土浆料对缓冲板施加向下的力不断增大；此过程中，抵紧件随缓冲板相对于支撑件同步下移，且抵紧件受到阻力随下移而增大；使得缓冲板受到阻力随下移而增大；混凝土浆料不断注入的过程中，缓冲板始终处于一个平衡的状态，以减缓混凝土浆料的下落速度，减少混入混凝土浆料中空气。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是本申请实施例的整体结构示意图，用于展示缓冲板及支撑件。

图3是本申请实施例的剖切结构示意图。

图4是图1中A处的放大图。

图5是实施例1的结构示意图。

图6是实施例2的结构示意图。

图7是实施例3中，缓冲板的结构示意图。

图8是实施例3的结构示意图。

附图标记说明：1、柱体；11、底板；12、侧板；13、加强筋；14、填充腔；15、通气孔；2、缓冲板；21、避让槽；22、安装孔；3、支撑件；31、摩擦面；4、抵紧件；41、摩擦部；42、加压部；421、弹簧；422、磁体。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种填充混凝土的钢结构支撑柱。

实施例1

参照图1、2，填充混凝土的钢结构支撑柱包括柱体1及缓冲板2。

柱体1包括底板11、侧板12及加强筋13。底板11水平，且底板11的下表面用于接触地面；侧板12竖直设置，且侧板12的下端可通过焊接的方式固定连接于底板11的上表面；同时，四块侧板12通过焊接的方式合围成矩形；则在底板11的上方及四块侧板12之间形成填充腔14，填充腔14用于供混凝土填充。加强筋13通过焊接的方式连接底板11的上表面，且加强筋13连接于侧板12背离填充腔14的外表面下端，以提高底板11与侧板12之间的结构强度。

参照图2、3，缓冲板2水平设置，其整体呈矩形，并沿竖向滑动设于填充腔14内；且缓冲板2的周侧滑动贴合填充腔14的内壁，并构成摩擦副。

向填充腔14内填充混凝土浆料前，先将缓冲板2嵌至填充腔14内；缓冲板2的周侧与填充腔14的内壁之间的摩檫力阻碍缓冲板2的下移，进而实现减缓混凝土浆料的下落速度。

同时，参照图1、4，柱体1还设有四个通气孔15，且通气孔15位于两个侧板12及底板11的连接处；同时，通气孔15的内壁与底板11的上表面平齐。则向填充腔14内填充混凝土浆料时，填充腔14且位于缓冲板2下方的空气可从通气孔15处排出。

参照图2、3，填充混凝土的钢结构支撑柱还包括支撑件3及抵紧件4。

支撑件3设于填充腔14内，并与侧板12一一对应。同时，支撑件3背离连接该支撑件3的侧板12的表面为摩擦面31，且摩擦面31与该侧板12间距随高度降低而增大。

参照图3、5，缓冲板2设有避让槽21，避让槽21沿竖向贯穿缓冲板2；缓冲板2下移至贴合底板11过程中，避让槽21用于避让支撑件3，且避让槽21相对的两个内壁均滑动贴合支撑件3。

同时，缓冲板2还设有用于供抵紧件4嵌入的安装孔22，且安装孔22连通避让槽21。

抵紧件4与支撑件3一一对应，使得抵紧件4与侧板12一一对应；抵紧件4包括摩擦部41及加压部42。

摩擦部41可采用金属等耐磨材料，摩擦部41的一端滑动贴合支撑件3的摩擦面31，并构成摩擦副；同时，摩擦部41背离该摩擦面31的一端滑动嵌于安装孔22内，且摩擦部41相对于缓冲板2的滑动方向水平并垂直于对应的侧板12。

缓冲板2下移至贴合底板11过程中，摩擦面31可使得摩擦部41逐渐嵌至安装孔22内。加压部42包括弹簧421，且弹簧421连接于摩擦部41背离摩擦面31的一侧，即弹簧421安装于安装孔22内。

本实施例中，安装孔22设有两个，并贯穿缓冲板2；两个安装孔22的轴线相互垂直，且两个安装孔22上下分布；相对的两个抵紧件4位于同一个安装孔22内，且该两个抵紧件4中的弹簧421一体成型。

在其他实施例中，安装孔22可设为四个盲孔，则弹簧421的一端连接摩擦部41，弹簧421的另一端连接安装孔22的底壁。

实施例1的实施原理为：向柱体1内填充混凝土浆料前，先将缓冲板2嵌至填充腔14内；随后，向填充腔14内注入混凝土浆料，混凝土浆料在重力作用下，对缓冲板2施加向下的力，使得缓冲板2向下移动；此过程中，缓冲板2的周侧与填充腔14的内壁之间的摩檫力阻碍缓冲板2的下移，进而实现减缓混凝土浆料的下落速度，有利于减少混入混凝土浆料中空气；

随着混凝土浆料不断注入填充腔14内，混凝土浆料对缓冲板2施加向下的力不断增大；此过程中，抵紧件4随缓冲板2相对于支撑件3同步下移，则摩擦面31使得摩擦部41不断嵌入安装孔22内，弹簧421受压变形，且弹簧421的变形量随缓冲板2的下移而增大，进而增大摩擦部41与摩擦面31之间的挤压力，实现增大摩擦部41与摩擦面31之间的摩檫力，以使得混凝土浆料不断注入的过程中，缓冲板2始终处于一个平衡的状态，以减缓混凝土浆料的下落速度，减少混入混凝土浆料中空气。

实施例2

参照图6，本实施例与实施例1的不同之处在于，

安装孔22设有两个，并贯穿缓冲板2，且两个安装孔22处于同一高度。

摩擦部41可采用橡胶等易磨损的材料；加压部42采用磁体422，磁体422与支撑件3之间可通过磁力相互吸合；并且相对的两个抵紧件4中的磁体422通过磁力相互排斥，使得相对的两个抵紧件4具有相互远离的趋势。

实施例2的实施原理为：随着混凝土浆料不断注入填充腔14内，混凝土浆料对缓冲板2施加向下的力不断增大；此过程中，抵紧件4随缓冲板2相对于支撑件3同步下移，一方面，摩擦部41与摩擦面31之间滑动摩擦，使得摩擦部41产生磨损，则磁体422与支撑件3之间的距离缩短，使得摩擦部41与支撑件3之间的挤压力增大；另一方面，摩擦面31使得摩擦部41不断嵌入安装孔22内，相对的两个抵紧件4中磁体422的距离缩短，使得两个磁体422间的斥力增大，进而使得摩擦部41与支撑件3之间的挤压力增大；则最终实现增大摩擦部41与摩擦面31之间的摩檫力，以使得混凝土浆料不断注入的过程中，缓冲板2始终处于一个平衡的状态，以减缓混凝土浆料的下落速度，减少混入混凝土浆料中空气。

实施例3

参照图7、8，本实施例与实施例1的不同之处在于，

抵紧件4固定连接缓冲板2，并位于避让槽21内，且抵紧件4的厚度随靠近支撑件3而减小；并且，抵紧件4随缓冲板2相对于支撑件3下移时，支撑件3的边沿切割抵紧件4，使得抵紧件4与缓冲板2在避让槽21的内壁处发生剪切断裂。

实施例3的实施原理为：支撑件3的边沿切割抵紧件4时，抵紧件4的厚度越厚，则切割所需的力越大，相应产生的反作用力越大，且该反作用力即为抵紧件4受到的阻力；则实现抵紧件4受到阻力随下移而增大。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种填充混凝土的钢结构支撑柱，其特征在于：包括柱体（1）及缓冲板（2）；所述柱体（1）内设有填充腔（14），且所述填充腔（14）向上贯穿柱体（1）；所述缓冲板（2）沿竖向滑动设于填充腔（14）内；

所述缓冲板（2）的周侧滑动贴合填充腔（14）的内壁，并构成摩擦副；

所述主体还设有通气孔（15）；且至少一个所述通气孔（15）连通填充腔（14）的底部。

2.根据权利要求1所述的填充混凝土的钢结构支撑柱，其特征在于：还包括支撑件（3）及抵紧件（4）；所述支撑件（3）设于填充腔（14）的任一内壁处；所述支撑件（3）背离该内壁的表面为摩擦面（31），且所述摩擦面（31）与该内壁的间距随高度降低而增大；

所述缓冲板（2）设有避让槽（21），以避让所述支撑件（3）；所述抵紧件（4）连接缓冲板（2），并位于所述避让槽（21）内；所述抵紧件（4）贴合摩擦面（31），并构成摩擦副；

所述抵紧件（4）随缓冲板（2）相对于支撑件（3）同步下移；且下移过程中，所述抵紧件（4）受到阻力随下移而增大。

3.根据权利要求2所述的填充混凝土的钢结构支撑柱，其特征在于：所述抵紧件（4）包括摩擦部（41）及加压部（42）；所述摩擦部（41）滑动贴合摩擦面（31）；所述加压部（42）位于摩擦部（41）背离摩擦面（31）的一侧；所述加压部（42）使得摩擦部（41）挤压摩擦面（31），并使得所述摩擦部（41）与摩擦面（31）之间的挤压力随抵紧件（4）的下移而增大。

4.根据权利要求3所述的填充混凝土的钢结构支撑柱，其特征在于：所述加压部（42）包括弹簧（421）；所述弹簧（421）的一端连接于摩擦部（41）背离摩擦面（31）的一端；所述弹簧（421）的另一端固定。

5.根据权利要求4所述的填充混凝土的钢结构支撑柱，其特征在于：所述摩擦部（41）采用耐磨材料。

6.根据权利要求3所述的填充混凝土的钢结构支撑柱，其特征在于：所述加压部（42）包括磁体（422），所述磁体（422）与支撑件（3）之间可通过磁力相互吸合；所述摩擦部（41）采用易磨材料。

7.根据权利要求3所述的填充混凝土的钢结构支撑柱，其特征在于：所述加压部（42）包括一对磁体（422），一个所述磁体（422）连接于摩擦部（41），另一个所述磁体（422）连接缓冲板（2）；且两个所述磁体（422）之间通过磁力相互排斥。

8.根据权利要求2所述的填充混凝土的钢结构支撑柱，其特征在于：所述抵紧件（4）固定连接缓冲板（2），且所述抵紧件（4）的厚度随靠近支撑件（3）而减小；

所述抵紧件（4）随缓冲板（2）相对于支撑件（3）下移时，所述支撑件（3）的边沿切割抵紧件（4）。

9.根据权利要求2所述的填充混凝土的钢结构支撑柱，其特征在于：所述支撑件（3）设有多个，并与所述填充腔（14）的内壁一一对应；所述抵紧件（4）对应设置。

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