CN204212320U - 钢管混凝土结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钢管混凝土结构，该钢管混凝土结构包含箱体及斜向钢板组。箱体具有底板、沿第一方向连接底板且沿横切第一方向并排设置于底板两侧的第一侧壁及第二侧壁、连接第一侧壁及第二侧壁相对底板的一面的顶板。斜向钢板组是设置于箱体内并沿第一方向间隔分布。斜向钢板组具有至少一第一斜向钢板，其两端分别连接底板及第一侧壁。至少一第二斜向钢板，与第一斜向钢板相对设置且两端分别连接底板及第二侧壁。至少一第三斜向钢板，两端分别连接顶板及第一侧壁。至少一第四斜向钢板，与第三斜向钢板相对设置且两端分别连接顶板及第二侧壁。本实用新型除了增加隔板与混凝土间的结合力，还增加对钢管混凝土结构的围束效果，提高整体结构强度。

Description

钢管混凝土结构

技术领域

本实用新型是关于一种钢管混凝土结构；具体而言，本实用新型是关于一种应用上述钢管混凝土结构，供用于桥墩等大尺寸柱体结构。

背景技术

在一般的钢筋混凝土设计结构中，除了钢骨钢筋混凝土的设计外，还有采用填充型钢管混凝土的设计。相较于前者以钢骨作为承重及抗拉力的构件，以后者的结构而言，除了可由钢管提供混凝土围束力之外，还可进一步节省钢材用量。

然而目前的填充型钢管混凝土设计中，钢管部分的设计及应用方式较为单纯，其所能提供的强度仍然有限，不易满足实际设计及施工上的需求。特别是当长时间负重因轴向应力而容易产生包覆的钢板沿轴向外凸变形的情况。因此，为加强结构负重与耐震性，使钢板与混凝土在负重或受震时仍能有效结合，以提高整体结构强度则成为重要的课题。

实用新型内容

本实用新型的一目的是提供一种钢管混凝土结构，可提高结构体的围束效果。

钢管混凝土结构包含箱体及斜向钢板组。箱体具有底板、沿第一方向连接底板且沿横切第一方向并排设置于底板两侧的第一侧壁及第二侧壁、连接第一侧壁及第二侧壁相对底板的一面的顶板。斜向钢板组是设置于箱体内并沿第一方向间隔分布。斜向钢板组具有至少一第一斜向钢板，其两端分别连接底板及第一侧壁。至少一第二斜向钢板，与第一斜向钢板相对设置且两端分别连接底板及第二侧壁。至少一第三斜向钢板，其两端分别连接顶板及第一侧壁。至少一第四斜向钢板，与第三斜向钢板相对设置且两端分别连接顶板及第二侧壁。

如前所述的钢管混凝土结构，其中还包含至少一隔板，设置于该箱体内，该隔板的两侧分别连接该第一侧壁及该第二侧壁，并沿该第一方向间隔设置。

如前所述的钢管混凝土结构，其中该隔板具有一穿孔及多个插置孔，该些插置孔形成于该穿孔四周，以供主筋贯穿该些隔板。

如前所述的钢管混凝土结构，其中该隔板至少其一是沿该第一方向连接于该斜向钢板组。

如前所述的钢管混凝土结构，其中还包含多个第一剪力钉，设置于该隔板上，且位于该穿孔及该些插置孔之间。

如前所述的钢管混凝土结构，其中该第一斜向钢板与该底板的垂直距离等于该第一斜向钢板与该第一侧壁的垂直距离。

如前所述的钢管混凝土结构，其中该第一斜向钢板连接该底板及该第一侧壁间的距离小于该底板宽度的1/2。

如前所述的钢管混凝土结构，其中还包含至少一辅助钢板，两端分别连接该顶板及该底板，且沿该第一方向间隔设置。

如前所述的钢管混凝土结构，其中还包含多个第二剪力钉，依一固定间距平均布设于该箱体的内表面，该斜向钢板组自该间距伸入该些第二剪力钉之间并连接该箱体的内表面。

关于本实用新型的优点与精神可以由以下的具体实施方式及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1至图5为本实用新型钢管混凝土结构的实施例立体图；

图6为本实用新型钢管混凝土结构的一实施例剖视图；

图7为本实用新型钢管混凝土结构的另一实施例剖视图。

主要组件符号说明：

100钢管混凝土结构

101箱体

102底板

104第一侧壁

106第二侧壁

108顶板

110斜向钢板组

111端面

112第一斜向钢板

114第二斜向钢板

116第三斜向钢板

118第四斜向钢板

119辅助钢板

120隔板

122穿孔

124插置孔

126主筋

130第一剪力钉

132第二剪力钉

a第一方向

s,d距离

w宽度

具体实施方式

本实用新型提供一种钢管混凝土结构，通过多个斜向钢板于箱体内围绕成斜向钢板组，较佳供用于桥墩等大尺寸柱体结构。本实用新型的钢管混凝土结构较佳于预铸厂进行，也可于施工现场进行。

图1至图5为本实用新型钢管混凝土结构100的实施例立体图。如图1所示，钢管混凝土结构100包含箱体101，其中箱体101具有底板102、沿第一方向a连接底板102的第一侧壁104及第二侧壁106，且第一侧壁104及第二侧壁106沿横切第一方向a并排设置于底板102两侧。另外，在箱体101内还包含多个隔板120，隔板120的两侧分别连接第一侧壁104及第二侧壁106并沿第一方向a间隔设置。于一实施例，隔板120是以成对方式设置于箱体101的一端。由于柱体可能是由数个箱体101组立而成，故较佳于柱体中头尾两端各设置一对隔板120，但也可随柱体长度调整每对隔板120的距离。隔板120具有穿孔122及多个插置孔124，插置孔124是形成于穿孔122四周，以供主筋126贯穿隔板120(参考图4)。穿孔122是为了灌浆所预留的孔洞，穿孔122的直径可配合钢管混凝土结构100的尺寸调整，举例而言，当箱体101边长较大时(达1.4米至2米)，穿孔122的直径较佳为隔板边长的1/3；当箱体101边长较小时，穿孔122的直径，则相应缩小，较佳为隔板边长的1/4。

此外，隔板120上还包含多个第一剪力钉130，其位于穿孔122及插置孔124之间，也就是，若以穿孔122为中心，第一剪力钉130的分布半径不大于插置孔124的分布半径。于一实施例中，第一剪力钉130是平均分布于隔板120上，并配合隔板120的剖面形状分布，例如隔板120为正方形，则第一剪力钉130大致以正方形方式平均分布。通过隔板120上的第一剪力钉130，可增加隔板120与混凝土间的结合力。

如图2及图3所示，箱体101内还设置有斜向钢板组110沿第一方向a间隔分布。斜向钢板组110是由多个第一斜向钢板112、第二斜向钢板114、第三斜向钢板116及第四斜向钢板118所构成。其中，第一斜向钢板112的两端分别连接底板102及第一侧壁104。第一斜向钢板112与底板102及第一侧壁104形成A字形的截面。第二斜向钢板114是与第一斜向钢板112相对设置，且第二斜向钢板114的两端分别连接底板102及第二侧壁106。类似地，第二斜向钢板114与底板102及第二侧壁106也形成A字形的截面。第三斜向钢板116的两端分别连接顶板108(参考图4)及第一侧壁104。第四斜向钢板118则与第三斜向钢板116相对设置，且第四斜向钢板118的两端分别连接顶板108及第二侧壁106。第三斜向钢板116及第四斜向钢板118与两测连结处也构成如前述的A字形的截面(可进一步参考图6)。通过箱体101内四角落设置的斜向钢板组110，可增加对钢管混凝土结构100的围束效果。

另一方面，钢管混凝土结构100内还包含多个第二剪力钉132，并依固定间距平均布设于箱体101的内表面。由于，斜向钢板组110是自间距伸入第二剪力钉132之间并连接箱体101的内表面，为避免焊接斜向钢板组110时遮挡第二剪力钉132的布设(如图2中角落的位置)，故先在斜向钢板组110设置的位置预先布设一部分的第二剪力钉132(如图2所示)，待斜向钢板组110设置完成后，再装设其它的第二剪力钉132(如图3所示)。因此，除前述第一剪力钉130，还可由第二剪力钉132增加箱体101内表面与混凝土间的结合力。

另外，如图3所示，隔板120沿第一方向a连接于斜向钢板组110，也就是，斜向钢板组110的两端除了与箱体101内表面连接，也可将斜向钢板组110在第一方向a上的端面111焊接于隔板120上，以提高结构强度。如图3的局部放大图所示，以第四斜向钢板118为例，其在第一方向a上的两侧具有端面111，并将面对隔板的端面111焊接于隔板120上。此外，斜向钢板组110除了如前述沿第一方向a间隔分布外，在成对的隔板120之间也可设置斜向钢板组110。如图3所示，在成对的隔板120所夹的空间内设有斜向钢板组110，在较佳实施例中，斜向钢板组110沿第一方向a的两侧端面111皆焊接于隔板120上，但不以此为限。在其它实施例中，隔板120与斜向钢板组110间的设置关系可视所需结构强度改变，例如调整为斜向钢板组与隔板间不连接的方式。

接着，如图4所示，在隔板120上的各个插置孔124分别穿过主筋126，然后吊放顶板108。顶板108是连接第一侧壁104及第二侧壁106相对底板102的一面，且第二剪力钉132较佳是预先设置于顶板108内表面，如此于吊放顶板108时即可完成第二剪力钉132的布设。钢管混凝土结构100组装后如图5所示，最后再进行灌浆作业完成预铸柱体。

图6为本实用新型钢管混凝土结构100的实施例剖视图。图6的剖面图是对应图1至图5所示的钢管混凝土结构100，其剖面呈一正方形。如图6所示，第一斜向钢板112与底板102的垂直距离等于第一斜向钢板112与第一侧壁104的垂直距离。同样地，第二斜向钢板114、第三斜向钢板116、第四斜向钢板118其连接箱体101内两侧表面的距离关系与第一斜向钢板112相同。另外，以正方形剖面的钢管混凝土结构100来说，斜向钢板组110所形成的四个斜边与箱体101内表面较佳形成正八边形。于图6所示的实施例中，底板102两侧与第一斜向钢板112、第二斜向钢板114的接合处所夹距离s约占底板102宽度w的1/3。换言之，以第一斜向钢板112为例，第一斜向钢板112连接底板102及第一侧壁104之间的距离d需小于底板102宽度w的1/2，由此对称设置，可获得较佳的围束效果。

图7为本实用新型钢管混凝土结构100的另一实施例剖视图。如图7所示，以矩形剖面的钢管混凝土结构100来说，还具有多个辅助钢板119，多个辅助钢板119两端分别连接顶板108及底板102。类似地，辅助钢板119的结构与设置方式如斜向钢板组110是沿第一方向a间隔设置。通过辅助钢板119，可于不同剖面的钢管混凝土结构100进一步提高结构强度。综上所述，通过本实用新型的钢管混凝土结构，除了可由隔板上的及箱体内表面的剪力钉增加隔板与混凝土间的结合力，还可由箱体内的斜向钢板组增加对钢管混凝土结构的围束效果，以提高整体结构强度。

通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本实用新型的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本实用新型的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本实用新型所欲申请的权利要求的范畴内。

Claims (9)

1.一种钢管混凝土结构，其特征在于，包含： 

一箱体，具有： 

一底板； 

一第一侧壁及一第二侧壁，沿一第一方向连接该底板且沿横切该第一方向并排设置于该底板两侧；以及 

一顶板，连接该第一侧壁及该第二侧壁相对该底板的一面；以及 

一斜向钢板组，设置于该箱体内并沿该第一方向间隔分布，该斜向钢板组具有： 

至少一第一斜向钢板，两端分别连接该底板及该第一侧壁； 

至少一第二斜向钢板，与该第一斜向钢板相对设置，且两端分别连接该底板及该第二侧壁； 

至少一第三斜向钢板，两端分别连接该顶板及该第一侧壁；以及 

至少一第四斜向钢板，与该第三斜向钢板相对设置，且两端分别连接该顶板及该第二侧壁。 

2.如权利要求1所述的钢管混凝土结构，其特征在于，还包含至少一隔板，设置于该箱体内，该隔板的两侧分别连接该第一侧壁及该第二侧壁，并沿该第一方向间隔设置。 

3.如权利要求2所述的钢管混凝土结构，其特征在于，该隔板具有一穿孔及多个插置孔，该些插置孔形成于该穿孔四周，以供主筋贯穿该些隔板。 

4.如权利要求2所述的钢管混凝土结构，其特征在于，该隔板至少其一是沿该第一方向连接于该斜向钢板组。 

5.如权利要求3所述的钢管混凝土结构，其特征在于，还包含多个第一剪力钉，设置于该隔板上，且位于该穿孔及该些插置孔之间。 

6.如权利要求1所述的钢管混凝土结构，其特征在于，该第一斜向 钢板与该底板的垂直距离等于该第一斜向钢板与该第一侧壁的垂直距离。 

7.如权利要求1所述的钢管混凝土结构，其特征在于，该第一斜向钢板连接该底板及该第一侧壁间的距离小于该底板宽度的1/2。 

8.如权利要求1所述的钢管混凝土结构，其特征在于，还包含至少一辅助钢板，两端分别连接该顶板及该底板，且沿该第一方向间隔设置。 

9.如权利要求1所述的钢管混凝土结构，其特征在于，还包含多个第二剪力钉，依一固定间距平均布设于该箱体的内表面，该斜向钢板组自该间距伸入该些第二剪力钉之间并连接该箱体的内表面。