CN203742077U - 一种内设钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱 - Google Patents

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高俊岳
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Abstract

本实用新型公开了一种内设钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱,包括薄壁钢管、沿薄壁钢管内壁设置的钢筋桁架和填充在薄壁钢管与钢筋桁架中的混凝土,所述钢筋桁架包括竖直设置的若干主筋和用于连接各主筋的腹筋,所述主筋为三条或以上,如四条、五条等,所述主筋呈三角形设置,所述腹筋包括对称设置的第一腹筋和第二腹筋,所述第一腹筋和第二腹筋沿主筋方向波浪设置,固定在两条主筋之间。所述钢筋桁架间隔设置有箍筋,将各钢筋桁架连接,所述箍筋焊接固定在处于腹筋波峰上的主筋上,形成与薄壁钢管的截面对应的形状。本实用新型承载力大,抗震性好,耐火性好,而且结构简单,施工效率高,能适应不同截面形状的混凝土柱,能适应大截面的混凝土柱。

Description

一种内设钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱
技术领域
[0001] 本实用新型属于建筑混凝土柱技术领域,具体涉及一种内设钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱。
背景技术
[0002] 当前,劳动力成本的逐年上升和劳动力的短缺已成为我国建筑行业发展的普遍问题。为了应对这一发展趋势,提高建筑建造质量和速度,业内提出了建筑工业化的口号,并逐步加大这一方向的研究和探索。建筑工业化的核心是制作工厂化、安装装配化,剔除材料成本和维护成本,钢结构是实现建筑工业化的最好结构形式,然而,相对混凝土结构而言,钢结构建筑建造成本和维护成本相对较高,国内外也相继开展了建筑混凝土预制装配式建筑的研究和应用。对混凝土预制装配式结构而言,其构件笨重,对吊装设备能力要求较高,尤其是对当前一些高层或大跨建筑,其柱梁截面尺寸很大,现有运,输和吊装能力很难满足要求。经调查研究,当前建筑混凝土建筑建造过程中,劳动力和工期主要消耗在模板系统安装和拆除工序,而混凝土的浇捣基本采用泵送技术,也就是做到了机械化。因此,如何简化混凝土结构施工过程中模板安装和拆除工序将是节省工期、减少劳动力和工程成本的重要方向。
[0003] 钢管混凝土问世以来,以其承载力高、塑性好、抗震性能优越、施工方便等特性在工程建设中得到了广泛的采用。钢管作为永久性模板,无需支模、拆模,简化了施工程序。但一方面,按传统钢管混凝土进行结构设计,往往钢材用量较大,导致工程成本增加;另一方面,当浇注混凝土时会在钢管内部产生湿混凝土静水压力或动压力,导致施工荷载作用下,空钢管可能会产生应力集中或局部屈曲现象,严重时可导致钢管胀,特别是大截面的混凝土柱,其对于钢管的要求更高,为了防止钢管壁板发生应力集中或局部屈曲,往往需要增加壁板的厚度,从而浪费了钢材,导致钢管混凝土柱的应用受到限制;因此迫切需要既能节省钢材、减轻自重,又能增强对核心混凝土的约束作用、防止钢管壁发生局部屈曲的薄壁钢管混凝土柱。
实用新型内容
[0004] 为了克服上述技术缺陷,本实用新型提供一种承受力强、能适应不同截面形状的内设钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱。
[0005] 为了解决上述问题,本实用新型按以下技术方案予以实现的:
[0006] 本实用新型所述内设钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱,包括薄壁钢管、沿薄壁钢管内管壁设置的若干钢筋桁架和填充在薄壁钢管内的混凝土,所述钢筋桁架包括竖直设置的若干主筋和用于连接主筋的腹筋,所述钢筋桁架内侧间隔设置有用于连接钢筋桁架的箍筋,所述箍筋通过焊接固定在钢筋桁架上。
[0007] 进一步地,所述主筋为三条以上,呈三角形设置,所述腹筋包括对称设置的第一腹筋和第二腹筋,所述第一腹筋和第二腹筋分别沿主筋方向波纹设置在主筋上,使钢筋桁架竖直截面呈三角形,结构更稳固。
[0008] 进一步地,为了增加强度,所述箍筋焊接固定在处于腹筋波峰上的主筋上。
[0009] 进一步地,所述薄壁钢管截面为多边形或圆形,能适应不同建筑对于混凝土柱的需求。
[0010] 进一步地,所述薄壁钢管为四边形、五边形、六边形或七边形。
[0011 ] 进一步地,所述箍筋的形状与薄壁钢管截面相适应,使结构更稳固。
[0012] 进一步地,设计内设钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱时,可考虑钢管参与结构受力,并对钢管进行防火防腐设计;也可考虑钢管不参与结构受力,仅作模板使用,无需考虑其防火防腐问题。
[0013] 与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
[0014] (1),带钢筋桁架薄壁钢管混凝土柱中的自带钢筋桁架的钢管构造简单,便于加工,工业化生产,可提高施工速度;
[0015] (2)从经济性能来看,带钢筋桁架薄壁钢管混凝土柱采用薄壁钢管,节省了钢材,且钢筋桁架薄壁钢管作为一次性永久模板,无需支模、拆模,可简化施工工序、节省工程工期、节约人工费用,降低工程造价。
[0016] (3)从受力性能来看,带钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱采用钢筋桁架与薄壁钢管一起受力,与普通钢管混凝土柱相比,加强了钢管与混凝土的约束与粘接作用,提高了钢管柱的承载力及耐火性;增加了薄壁钢管的刚度,延缓了局部屈曲和应力集中的问题,解决了施工荷载下钢管胀裂的问题。
[0017] (4)从抗震性能来看,带钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱的结构轻盈,自重大幅度减小,地震引起的反应也将减小。
附图说明
[0018] 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明,其中:
[0019] 图1是本实用新型实施例一的垂直截面示意图;
[0020] 图2是图1的A-A视图;
[0021] 图3是图1的B-B视图;
[0022] 图4是本实用新型实施例二的截面示意图;
[0023] 图5是本实用新型实施例三的截面示意图。
[0024] 图中:1-薄壁钢管,2-钢筋桁架,21-主筋,22-腹筋,3_箍筋,4_混凝土。
具体实施方式
[0025] 以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0026] 实施例一
[0027] 如图1〜图3所示,本实用新型所述内设钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱,包括薄壁钢管1、沿薄壁钢管I内壁设置的钢筋桁架2和填充在薄壁钢管I与钢筋桁架2中的混凝土 4,所述钢筋桁架2包括竖直设置的若干主筋21和用于连接各主筋的腹筋23,本实施例中主筋21为三条,也可以是三条以上,如四条、五条等,三条主筋21呈三角形设置,所述腹筋22包括对称设置的第一腹筋和第二腹筋,所述第一腹筋和第二腹筋沿主筋21方向波浪设置,固定在两条主筋21之间。
[0028]所述钢筋桁架2间隔设置有箍筋3,将各钢筋桁架2连接,所述箍筋3焊接固定在处于腹筋22波峰上的主筋21上,形成与薄壁钢管I的截面对应的形状。
[0029] 所述薄壁钢管I的截面为圆形或多边形,本实施例中薄壁钢管I的截面为方形,对应的箍筋3的形状也为方形。
[0030] 实施例二
[0031] 如图4所示,本实用新型所述内设钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱,其除了薄壁钢管I的截面形状与箍筋3的形状不同外,其它的结构与工作原理与实施例一相同。本实施例中薄壁钢管I的截面为圆形,所述箍筋3的形状也为相应的圆形。
[0032] 实施例三
[0033] 如图5所示,本实用新型所述内设钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱,其除了薄壁钢管I的截面形状与箍筋3的形状不同外,其它的结构与工作原理与实施例一相同。本实施例中薄壁钢管I的截面为五边形,所述箍筋3的形状也为相应的五边形。
[0034] 本实用新型所述内设钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱的施工方法为:
[0035] ( I ),施工前制作多段薄壁钢管及多道钢筋桁架2 ;
[0036] (2),施工前将薄壁钢板、钢筋桁架2及多道箍筋3进行定位,焊接成内设多段钢筋桁架的薄壁钢管;
[0037] (3),按照设计规定的位置架设第一段内设钢筋桁架薄壁钢管;
[0038] (4),采用泵送混凝土施工,向内设钢筋桁架薄壁钢管内部浇筑混凝土 4,边浇筑边振捣密实;
[0039] (5),定位第二段内设钢筋桁架的薄壁钢管于第一段薄壁钢管I的顶端;
[0040] (6),将钢筋桁架2用钢筋连接器进行搭接,将两段薄壁钢管进行焊接固定;
[0041] (7),对第二段薄壁钢管I进行浇筑、振捣混凝土 4 ;
[0042] (8),以此类推,对多段内设钢筋桁架薄壁钢管分别进行搭接、浇筑混凝土 4 ;
[0043] (9),对内设钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱表面进行养护与保护;
[0044] (10),采用超声波检测内带钢筋桁架薄壁钢管混凝土柱的施工质量。
[0045] 本实用新型承载力大,抗震性好,耐火性强,而且结构简单,施工效率高,能适应不同截面形状的混凝土柱,能适应大截面的混凝土柱。
[0046] 本实施例所述内设钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱的其它结构参见现有技术。
[0047] 以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,故凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种内设钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱,其特征在于:包括薄壁钢管、沿薄壁钢管内壁设置的若干钢筋桁架和填充在薄壁钢管内的混凝土,所述钢筋桁架包括竖直设置的若干主筋和用于连接主筋的腹筋,所述钢筋桁架内侧间隔设置有用于连接钢筋桁架的箍筋,所述箍筋通过焊接固定在钢筋桁架上。
2.根据权利要求1所述内设钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱,其特征在于:所述主筋为三条以上,呈三角形设置,所述腹筋包括对称设置的第一腹筋和第二腹筋,所述第一腹筋和第二腹筋分别沿主筋方向波浪设置在主筋上。
3.根据权利要求2所述内设钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱,其特征在于:所述箍筋焊接固定在处于腹筋波峰上的主筋上。
4.根据权利要求1所述内设钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱,其特征在于:所述薄壁钢管截面为多边形或圆形。
5.根据权利要求4所述内设钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱,其特征在于:所述薄壁钢管为四边形、五边形、六边形或七边形。
6.根据权利要求1所述内设钢筋桁架的薄壁钢管混凝土柱,其特征在于:所述箍筋的形状与薄壁钢管截面相对应。
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