CN203613719U - 一种预制中空型钢混凝土柱及其拼接结构 - Google Patents

一种预制中空型钢混凝土柱及其拼接结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种预制中空型钢混凝土柱,包括中心钢管、混凝土、若干个纵向钢筋及绑扎在纵向钢筋上的箍筋;所述中心钢管、纵向钢筋及箍筋均包裹于混凝土内,中心钢管的两端及纵向钢筋的两端均伸出到混凝土的上下两端面外,中心钢管伸出混凝土端面的长度大于纵向钢筋伸出混凝土端面的长度;所述中心钢管上端的侧面设有若干个吊装孔,混凝土侧面的上下两端均设有穿透中心钢管及混凝土的安装螺栓孔,本实用新型还提供了一种预制中空型钢混凝土柱的拼接结构。通过本实用新型可以有效的提高施工速度及资源的利用率。

Description

一种预制中空型钢混凝土柱及其拼接结构
技术领域
[0001] 本实用新型涉及建筑工程领域,具体涉及一种预制中空型钢混凝土柱及其拼接结构。
背景技术
[0002] 型钢混凝土作为一种复合材料在工程中应用十分广泛,它巧妙的发挥了组成材料各自的优点,具有良好的技术经济效果。科研工作者和工程师们对型钢混凝土材料进行了大量的研究与实践,目前型钢混凝土结构理论的基本框架已经形成,出版了一系列的专著,是型钢混凝土结构广泛应用的最重要的基石。与此同时产生了与型钢混凝土柱有关的一批专利,刘治国等申请了名为《劲性混凝土柱与钢筋混凝土框架梁混合结构》实用新型专利(申请号201020232784.8),陈宜言等申请了名为《一种复合截面钢管混凝土组合柱》实用新型专利(申请号201220230417.3),刘永健等申请了名为《基于加劲肋外置与混凝土外包的空心钢管柱形结构》实用新型专利(申请号201220047141.5),此外尚有若干相关专利申请文献未一一罗列。上述所有的型钢混凝土结构都要求在施工现场浇筑混凝土,而且绝大部分柱是实心的,这样可以获得更高的承载力,同时增加了型钢混凝土柱的自重。众所周知,型钢混凝土结构是结合钢结构与混凝土结构的优点而产生的,但混凝土现浇生产方式使这种结构在施工速度与资源消耗方面并不比混凝土结构有优势。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种预制中空型钢混凝土柱及其拼接结构,该混凝土柱及其拼接结构可以有效的提高施工速度及资源的利用率。
[0004] 为达到上述目的,本实用新型所述的预制中空型钢混凝土柱包括中心钢管、混凝土、若干个纵向钢筋及绑扎在纵向钢筋上的箍筋;
[0005] 所述中心钢管、纵向钢筋及箍筋均包裹于混凝土内,中心钢管的两端及纵向钢筋的两端均伸出到混凝土的上下两端面外,中心钢管伸出混凝土端面的长度大于纵向钢筋伸出混凝土端面的长度;
[0006] 所述中心钢管上端的侧面设有若干个吊装孔,混凝土侧面的上下两端均设有穿透中心钢管及混凝土的安装螺栓孔。
[0007] 所述混凝土内设有排气孔,排气孔的一个开口设于混凝土的侧面,另一个开口设于混凝土的下端面上。
[0008] 所述中心钢管的外表面连接有若干个抗剪切连接件,抗剪切连接件包裹于混凝土内。
[0009] 所述纵向钢筋均匀的设置于中心钢管的周围;
[0010] 所述箍筋均匀的绑扎在纵向钢筋上。
[0011] 所述中心钢管的横截面为正方形;
[0012] 所述纵向钢筋的数量为12个;[0013] 所述混凝土为方管型结构。
[0014] 相应的,本实用新型还提供了一种预制中空型钢混凝土柱的拼接结构,包括至少两个相互拼接的预制中空型钢混凝土柱、钢筋、连接套管、临时连接器及用于封闭相邻两个预制中空型钢混凝土柱的拼接区域的模板;
[0015] 所述临时连接器由上端部、下端部及长度可调节的直杆组成,上端部及下端部均设有孔,下端部上的孔与第一个预制中空型钢混凝土柱上端的安装螺栓孔相连接,上端部上的孔与第二个预制中空型钢混凝土柱下端的安装螺栓孔相连接;
[0016] 所述钢筋的两端通过两个连接套管分别与第二个预制中空型钢混凝土柱中纵向钢筋的下端及第一个预制中空型钢混凝土柱中纵向钢筋的上端相连接。
[0017] 所述模板上设有用于灌入微膨胀混凝土的注混凝土 口。
[0018] 所述连接套管的管壁上均匀设有三个或四个槽口。
[0019] 所述直杆上设有用于调节直杆长度的调节螺母。
[0020] 本实用新型具有以下有益效果:
[0021] 本实用新型采用工厂预制中空型钢混凝土柱、现场拼接的生产方式,预制中空型钢混凝土柱时可以在工厂内生产,有效的节约了浇筑钢混凝土柱的时间,大规模的工厂生产便于材料的统筹利用与控制质量,与施工现场相比,工厂内的生产环境与劳动保护设施较好,能有效的降低工人劳动强度,更好的保护工人的安全与健康。此外,我国北方寒冷地区冬季受气温影响需停止混凝土浇筑,如果采用预制中空型钢混凝土柱,由于拼接区较小,易于实现加热保温,冬期可以正常施工,对于工期紧的建筑具有更好的适用性。另外,本实用新型所述的预制中空型钢混凝土柱设有中心钢管,可以有效的减少预制中空型钢混凝土柱的自重,同时通过混凝土将中心钢管包裹,从而避免中心钢管受到火灾或腐蚀而受损,进而有效的提高了预制中空型钢混凝土柱的寿命及安全性。在拼接过程中,相邻的两个预制中空型钢混凝土柱上的安装螺栓孔通过临时连接器相连接,可以通过调整临时连接器上连接杆的长度来校正所述预制中空型钢混凝土柱的垂直度及高度,使拼接施工变得十分的简单。
附图说明
[0022] 图1为本实用新型所述的预制中空型钢混凝土柱的结构示意图;
[0023] 图2为本实用新型所述的预制中空型钢混凝土柱拼接示意图;
[0024] 图3本实用新型所述的预制中空型钢混凝土柱横断面图;
[0025] 图4本实用新型中纵向钢筋3的连接示意图;
[0026] 图5 (a)为本实用新型中连接套管4的结构示意图,图5(b)是连接套管4横断面的结构不意图;
[0027] 图6为本实用新型中临时连接器5的结构示意图;
[0028] 图7为本实用新型中预制中空型钢混凝土柱的拼接过程示意图,其中,图7(a)为本实用新型中第二个预制中空型钢混凝土柱中中心钢管I的下端面与第一个预制中空型钢混凝土柱中中心钢管I的上端面相吻合后的结构示意图;图7(13)为本实用新型中第一个预制中空型钢混凝土柱的下端及第二个预制中空型钢混凝土柱的上端插入螺栓后的结构示意图;图7((:)为本实用新型中临时连接器5安装后的结构示意图;图7((1)为本实用新型中第一个预制中空型钢混凝土柱中中心钢管I的上端面与第二个预制中空型钢混凝土柱中中心钢管I的下端面相焊接后的结构示意图;图7(0为本本实用新型中绑扎箍筋6后的结构示意图;图7(f)为本实用新型中拼接区域灌注混凝土后的结构示意图。
[0029] 其中,I为中心钢管、2为混凝土、3为纵向钢筋、4为连接套管、5为临时连接器、6为箍筋、7为模板、11为吊装孔、12中心钢管拼接焊缝、13为抗剪切连接件、21为安装螺栓孔、22排气孔、41为槽口、51下端部、52为直杆、53为调节螺母、54为上端部、71为注混凝土□。
具体实施方式
[0030] 下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:
[0031] 参考图1及图3,本实用新型所述的预制中空型钢混凝土柱包括中心钢管1、混凝土 2、若干个纵向钢筋3及绑扎在纵向钢筋3上的箍筋6 ;所述纵向钢筋3均匀的设置于中心钢管I的周围;所述箍筋6纵向均匀的绑扎在纵向钢筋3上,所述中心钢管1、纵向钢筋3及箍筋6均包裹于混凝土 2内,中心钢管I的两端及纵向钢筋3的两端均伸出到混凝土 2的上下两端面外,中心钢管I伸出混凝土 2端面的长度大于纵向钢筋3伸出混凝土 2端面的长度,所述中心钢管I的外表面连接有若干个抗剪切连接件13,抗剪切连接件13包裹于混凝土 2内。中心钢管I上端的侧面设有若干个吊装孔11,混凝土 2侧面的上下两端均设有穿透中心钢管I及混凝土 2的安装螺栓孔21。所述混凝土 2内设有排气孔22,排气孔22的一个开口设于混凝土 2的侧面,另一个开口设于混凝土 2的下端面上。
[0032] 另外,具体的说,本实用新型所述的预制中空型钢混凝土柱中的中心钢管I的横截面为正方形,纵向钢筋3的数目为12个,所述混凝土 2为方管型结构,所述混凝土 2的四个侧面上端均设有两个安装螺栓孔21,混凝土 2的四个侧面的下端均设有一个排气孔22及两个安装螺栓孔21,同时四个侧面下端的两个安装螺栓孔21均设于排气孔22的下端。所述中心钢管I的四个侧面均设有一个吊装孔11。
[0033] 相应的,参考图2、图4、图5a、图5b及图6,本实用新型所述的一种预制中空型钢混凝土柱的拼接结构,包括至少两个相互拼接的预制中空型钢混凝土柱、钢筋、连接套管4、临时连接器5及用于封闭相邻两个预制中空型钢混凝土柱的拼接区域的模板7 ;所述连接套管4的管壁上均匀设有三个或四个槽口 41。所述临时连接器5由上端部54、下端部51及长度可调节的直杆52组成,上端部54及下端部51均设有孔,下端部51上的孔与第一个预制中空型钢混凝土柱上端的安装螺栓孔21相连接,上端部54上的孔与第二个预制中空型钢混凝土柱下端的安装螺栓孔21相连接;所述直杆52上设有用于调节直杆52的长度的调节螺母53,所述钢筋的两端通过两个连接套管4分别与第二个预制中空型钢混凝土柱中纵向钢筋3的下端及第一个预制中空型钢混凝土柱中纵向钢筋3的上端相连接;所述模板7上设有用于灌入微膨胀混凝土的注混凝土口 71。
[0034] 参考图7,本实用新型所述的预制中空型钢混凝土柱的拼接过程具体包括以下步骤:
[0035] I)将起重机与第一个预制中空型钢混凝土柱上的吊装孔11相连接,并通过起重机将第一个预制中空型钢混凝土柱吊至安装位置;然后将起重机与第二个预制中空型钢混凝土柱上的吊装孔11相连接,并起吊第二个预制中空型钢混凝土柱,使第二个预制中空型钢混凝土柱中中心钢管I的下端面与第一个预制中空型钢混凝土柱中中心钢管I的上端面相吻合;
[0036] 2)通过临时连接器5将第一个预制中空型钢混凝土柱上端的安装螺栓孔21与第二个预制中空型钢混凝土柱下端的安装螺栓孔21相连接,然后再通过调节直杆52的长度来调整第二个预制中空型钢混凝土柱的高度与垂直度,
[0037] 3)将第一个预制中空型钢混凝土柱中中心钢管I的上端面与第二个预制中空型钢混凝土柱中中心钢管I的下端面相焊接,并形成中心钢管拼接焊缝12,再通过钢筋及连接套管4将第一个预制中空型钢混凝土柱中纵向钢筋3的上端与第二个预制中空型钢混凝土柱中纵向钢筋3的下端相焊接,然后在钢筋上绑扎植筋6,绑扎植筋6时,拼接区域绑扎植筋6的密度要大于非拼接区域绑扎箍筋6的密度;
[0038] 4)安装模板7,并通过注混凝土 口 71向拼接区域注入微膨胀混凝土,当排气孔22有水泥浆流出时,拼接区域混凝土的灌注即可完成;
[0039] 5)等拼接区域的混凝土凝固后,拆除模板7及临时连接器5,即可完成第一个预制中空型钢混凝土柱及第二个预制中空型钢混凝土柱的拼接,最后在采用同样的方法完成其他预制中空型钢混凝土柱的拼接即可。
[0040] 具体的,起重机通过吊装孔11将第一个预制中空型钢混凝土柱及第二个预制中空型钢混凝土柱吊至安装位置,然后在安装螺栓孔21内穿对拉螺杆,对拉螺杆穿过临时连接器5的上端部54及下端部51,将第一个预制中空型钢混凝土柱、第二个预制中空型钢混凝土柱、及临时连接器5通过螺栓连接,然后再转动调节螺母53调整预制中空型钢混凝土柱的高度与垂直度,使其与设计安装位置相吻合。接着将两段被拼接预制中空型钢混凝土柱的中心钢管I相互焊接,形成中心钢管拼接焊缝12。中心钢管I拼接完成后,用钢筋焊接连接套管4套在纵向钢筋3的接头位置,使接口位于钢筋焊接连接套管4的正中部,然后在条形槽口 41内塞焊,使两段纵向钢筋3连接成一体。在拼接区绑扎箍筋6,箍筋6的布置需比非拼接区加密。最后,支设模板7将拼接区封闭起来,通过注混凝土口 71给拼接区注入微膨胀混凝土,灌注混凝土要在拼接区产生一定的压力并且随灌随振,当排气孔22有水泥浆流出时拼接区混凝土灌注完成。

Claims (9)

1.一种预制中空型钢混凝土柱,其特征在于,包括中心钢管(I)、混凝土(2)、若干个纵向钢筋⑶及绑扎在纵向钢筋⑶上的箍筋(6); 所述中心钢管(I)、纵向钢筋(3)及箍筋(6)均包裹于混凝土(2)内,中心钢管⑴的两端及纵向钢筋(3)的两端均伸出到混凝土(2)的上下两端面外,中心钢管(I)伸出混凝土⑵端面的长度大于纵向钢筋⑶伸出混凝土⑵端面的长度; 所述中心钢管(I)上端的侧面设有若干个吊装孔(11),混凝土(2)侧面的上下两端均设有穿透中心钢管(I)及混凝土(2)的安装螺栓孔(21)。
2.根据权利要求1所述的预制中空型钢混凝土柱,其特征在于,所述中心钢管(I)的外表面连接有若干个抗剪切连接件(13),抗剪切连接件(13)包裹于混凝土(2)内。
3.根据权利要求1所述的预制中空型钢混凝土柱,其特征在于,所述混凝土(2)内设有排气孔(22),排气孔(22)的一个开口设于混凝土(2)的侧面,另一个开口设于混凝土(2)的下端面上。
4.根据权利要求1所述的预制中空型钢混凝土柱,其特征在于, 所述纵向钢筋(3)均匀的设置于中心钢管(I)的周围; 所述箍筋(6)均匀的绑扎在纵向钢筋(3)上。
5.根据权利要求1所述的预制中空型钢混凝土柱,其特征在于, 所述中心钢管(I)的横截面为正方形; 所述纵向钢筋⑶的数量为12个; 所述混凝土(2)为方管型结构。
6.一种预制中空型钢混凝土柱的拼接结构,基于权利要求1所述的预制中空型钢混凝土柱,其特征在于,包括至少两个相互拼接的预制中空型钢混凝土柱、钢筋、连接套管(4)、临时连接器(5)及用于封闭相邻两个预制中空型钢混凝土柱的拼接区域的模板(7); 所述临时连接器(5)由上端部(54)、下端部(51)及长度可调节的直杆(52)组成,上端部(54)及下端部(51)均设有孔,下端部(51)上的孔与第一个预制中空型钢混凝土柱上端的安装螺栓孔(21)相连接,上端部(54)上的孔与第二个预制中空型钢混凝土柱下端的安装螺栓孔(21)相连接; 所述钢筋的两端通过两个连接套管(4)分别与第二个预制中空型钢混凝土柱中纵向钢筋(3)的下端及第一个预制中空型钢混凝土柱中纵向钢筋(3)的上端相连接。
7.根据权利要求6所述的预制中空型钢混凝土柱的拼接结构,其特征在于,所述模板(7)上设有用于灌入微膨胀混凝土的注混凝土口(71)。
8.根据权利要求6所述的预制中空型钢混凝土柱的拼接结构,其特征在于,所述连接套管(4)的管壁上均匀设有三个或四个槽口(41)。
9.根据权利要求6所述的预制中空型钢混凝土柱的拼接结构,其特征在于,所述直杆(52)上设有用于调节直杆(52)长度的调节螺母(53)。
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