CN216130445U - 花瓣形钢管混凝土组合柱 - Google Patents

Abstract

本申请涉及花瓣形钢管混凝土组合柱，其包括外环钢管、穿设在外环钢管内的内环钢管以及连接在外环钢管和内环钢管之间的连接板，内环钢管的外壁与外环钢管的内壁之间形成有填充间隙，填充间隙内填充有外环混凝土层，内环钢管内填充有内环混凝土层。本申请外环钢管约束了混凝土的开裂和变形，产生了复合作用，提高了组合柱结构的整体强度；混凝土与钢管相互配合的设置方式，充分利用了内环钢管和外环钢管优越的抗拉性能，充分利用了内环混凝土层和外环混凝土层混凝土优越的抗压性能和约束钢管变形的特性，使内环钢管和外环钢管不容易产生屈曲变形，从而使得混凝土组合柱结构能够发挥出更好的结构特性，解决了组合柱很容易出现屈曲变形现象的问题。

Description

花瓣形钢管混凝土组合柱

技术领域

本申请涉及钢筋混凝土结构组合柱的技术领域，尤其是涉及花瓣形钢管混凝土组合柱。

背景技术

在土木工程领域组合柱是一种最基本的结构形式，在土木工程领域广泛应用，对土木工程发展发挥的巨大作用。对于在大型建筑中，各个楼层之间需要使用多根组合柱与梁架进行连接，以提高建筑混合结构的抗震性能，并进行楼体重量的承载，加强楼体结构的整体性和稳定性。

相关技术中，一般使用钢结构柱作为组合柱与梁架进行连接，从而提高建筑的整体性和稳定性。针对上述中的相关技术，发明人发现由于钢结构柱的抗弯折能力较低，导致其承载能力较差，当作用在组合柱上的应力过大时，组合柱很容易出现屈曲变形的现象。

实用新型内容

为了解决组合柱很容易出现屈曲变形现象的问题，本申请提供花瓣形钢管混凝土组合柱。

本申请提供的花瓣形钢管混凝土组合柱采用如下的技术方案：

花瓣形钢管混凝土组合柱，包括外环钢管、穿设在所述外环钢管内的内环钢管以及连接在所述外环钢管和所述内环钢管之间的连接板，所述内环钢管的外壁与所述外环钢管的内壁之间形成有填充间隙，所述填充间隙内填充有外环混凝土层，所述内环钢管内填充有内环混凝土层。

通过采用上述技术方案，通过在外环钢管的内部穿设内环钢管，将内环钢管与外环钢管通过连接板连接，并在内环钢管内浇筑内环混凝土层，在填充间隙内浇筑外环混凝土层，连接板将内环钢管固定在外环钢管内。外环钢管同时约束了混凝土的开裂和变形，产生了复合作用，提高了组合柱结构的整体强度；相比普通钢柱，花瓣形组合柱拥有更高的防火强度，因为外环混凝土层，内侧钢管和连接板可以在高温条件下仍然维持一定强度，为人员疏散提供时间，节约了钢柱防火材料的费用降低生产成本。混凝土与钢管相互配合的组合柱设置方式，充分利用了内环钢管和外环钢管优越的抗拉性能，充分利用了内环混凝土层和外环混凝土层混凝土优越的抗压性能和约束钢管变形的特性，使内环钢管和外环钢管不容易产生屈曲变形，从而使得混凝土组合柱结构能够发挥出更好的结构特性，同时节约了生产材料，解决了组合柱很容易出现屈曲变形现象的问题。

可选的，所述连接板的数量设置为多个，且在所述内环钢管与所述外环钢管之间均匀布置，两相邻连接板相互靠近的端面以及内环钢管和外环钢管之间形成填充腔室。

通过采用上述技术方案，通过将连接板的数量设置为多个，多个连接板共同作用在外环钢管与内环钢管之间，提高了内环钢管与外环钢管连接的稳定性，降低了外环钢管与内环钢管想脱离的风险；同时均匀布置的连接板分散了连接板对内环钢管和外环钢管的作用力，降低了应力集中导致外环钢管和内环钢管受损的风险。

可选的，所述连接板的截面形状为半月形。

通过采用上述技术方案，半月形连接板提高了其自身对内环钢管和外环钢管的共同作用，延缓了外环钢管的局部失稳；半月形连接板提高了钢管的侧向刚度，从而增加了组合柱的抗弯强度和整体稳定性。

可选的，半月形的所述连接板凸起同向旋转设置。

通过采用上述技术方案，同向设置的连接板使得，连接板对内环钢管和外环钢管的作用力更加平衡，涉及更加合理；且连接板同向设置使得，连接板形成的填充腔室尺寸规格相同，方便后期外环混凝土层的浇筑。

可选的，所述连接板的截面形状为波浪形。

通过采用上述技术方案，波浪形连接板在保证与外环混凝土层有较大接触面积，使得外环混凝土层不易从填充腔室内脱离的同时，方便其自身与外环钢管和内环钢管的焊接安装，提高连接板安装效率。

可选的，所述外环钢管靠近其自身两端的外壁上设置有安装盘，所述安装盘上开设有多个锚栓孔。

通过采用上述技术方案，通过在外环钢管的外壁设置安装盘，利用安装盘以及开设在安装盘上的锚栓孔方便与梁架进行连接，提高了组合柱与梁架连接的稳定性，降低了组合柱与梁架相脱离的风险。

可选的，所述安装盘与所述外环钢管之间设置有加强肋板。

通过采用上述技术方案，加强肋板提高了安装盘与外环钢管之间的连接强度，使得安装盘与外环钢管的连接更加稳定，降低因作用在组合柱上的拉应力过大，导致两者想脱离的风险。

可选的，所述安装盘上开设有连通槽。

通过采用上述技术方案，连通槽实现了安装盘两侧的混凝土连接，改善了安装盘会降低混凝土层有效截面强度的问题，提高了组合柱与梁架连接处混凝土浇筑的整体强度。

可选的，所述外环钢管为防锈钢管。

通过采用上述技术方案，选用防锈钢管作为外环钢管，防锈钢管不容易发生锈蚀，提高了组合柱后期使用的便捷性，同时降低了组合柱后期防锈蚀的维护保养费用，降低了组合柱使用成本。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过在外环钢管的内部穿设内环钢管，将内环钢管与外环钢管通过连接板连接，并在内环钢管内浇筑内环混凝土层，在填充间隙内浇筑外环混凝土层，连接板将内环钢管固定在外环钢管内，降低了混凝土浇筑过程中内环与外环发生相对晃动的风险，混凝土与钢管相互配合的组合柱设置方式，充分利用了内环钢管和外环钢管优越的抗拉性能，充分利用了内环混凝土层和外环混凝土层混凝土优越的抗压性能，从而使得混凝土组合柱结构能够发挥出更好的结构特性，解决了组合柱很容易出现屈曲变形现象的问题；

通过将连接板的数量设置为多个，多个连接板共同作用在外环钢管与内环钢管之间，提高了内环钢管与外环钢管连接的稳定性，降低了外环钢管与内环钢管想脱离的风险；同时均匀布置的连接板分散了连接板对内环钢管和外环钢管的作用力，降低了应力集中导致外环钢管和内环钢管受损的风险；

通过将连接板的形状设置为半月形，半月形连接板增大了外环混凝土层与填充腔室内壁的接触面积，使得外环混凝土层在填充腔室内的填充更加均匀，连接更加稳定，降低外环混凝土层从填充腔室内脱落的风险；且连接板具有一定的弹性变形能力，降低连接板对内环钢管或者外环钢管的冲击。

附图说明

图1是本申请实施例1的整体结构示意图。

图2是本申请实施例1为展示外环混凝土层的剖面结构示意图。

图3是本申请实施例2的整体结构示意图。

图4是本申请实施例2为展示内环混凝土层的剖面结构示意图。

附图标记说明：1、外环钢管；2、内环钢管；3、连接板；4、填充间隙；5、外环混凝土层；6、内环混凝土层；7、填充腔室；8、安装盘；9、锚栓孔；10、加强肋板；11、连通槽。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开花瓣形钢管混凝土组合柱。

实施例1：

参照图1和图2，花瓣形钢管混凝土组合柱包括外环钢管1、穿设在外环钢管1内的内环钢管2、焊接连接在外环钢管1内壁与内环钢管2外壁的连接板3以及焊接固定在外环钢管1靠近其自身端部位置的安装盘8，外环钢管1和内环钢管2的截面形状均为圆环形。外环钢管1的外壁喷涂有聚乙烯粉末，从而实现防锈蚀目的，防锈外环钢管1降低了组合柱后期防锈蚀的维护保养费用，降低了组合柱使用成本。

内环钢管2外壁与外环钢管1内壁之间形成有填充间隙4，填充间隙4内填充有外环混凝土层5，内环钢管2内填充有内环混凝土层6。混凝土与钢管相互配合的组合柱设置方式，充分利用了内环钢管2和外环钢管1优越的抗拉性能，充分利用了内环混凝土层6和外环混凝土层5混凝土优越的抗压性能和约束钢管变形的特性，使内环钢管2和外环钢管1不容易产生屈曲变形，从而使得混凝土组合柱结构能够发挥出更好的结构特性，解决了组合柱很容易出现屈曲变形现象的问题。另外，外环钢管1同时约束了外环混凝土层5的开裂和变形，产生了复合作用，提高了组合柱结构的整体强度。

连接板3的数量设置为多个，优选的，连接板3的数量设置为3个，且在内环钢管2的外壁上关于内环钢管2的外壁中心对称均匀设置。多个连接板3共同作用在外环钢管1与内环钢管2之间，提高了内环钢管2与外环钢管1连接的稳定性，降低了外环钢管1与内环钢管2相脱离的风险。

3个连接板将填充间隙4分隔为多个填充腔室7，填充腔室7由两相邻连接板3相互靠近的端面以及内环钢管2的外壁和外环钢管1的内壁组成。连接板3的截面形状为半月形，且半月形连接板3凸起方向相同，本申请实施例中，半月形连接板3凸起沿顺时针方向设置，半月形连接板3提高了其自身对内环钢管2和外环钢管1的共同作用，延缓了外环钢管1的局部失稳；半月形连接板2提高了钢管的侧向刚度，从而增加了组合柱的抗弯强度和整体稳定性。

安装盘8的截面形状为圆环形，且安装盘8上均匀开设有多个锚栓孔9和连通槽11，连通槽11贯穿安装盘8设置，优选的锚栓孔9和连通槽11的数量均为4个，且在安装盘8上均匀设置。安装盘8通过锚栓孔9与梁架进行锚栓连接，提高了组合柱与梁架连接的稳定性。连通槽11实现了安装盘8两侧的混凝土连接，提高了组合柱与梁架连接处混凝土浇筑的整体强度。安装盘8与外环钢管1之间焊接有多个加强肋板10，优选的，加强肋板10的数量设置为4个，且均匀布置在外观钢管的外壁上，加强肋板10提高了安装盘8与外环钢管1的连接强度，降低安装盘8与外环钢管1想脱离的风险。

实施例1的实施原理为：通过在外环钢管1内穿设内环钢管2，使用多个半月形连接板3对内环钢管2与外环钢管1进行连接，并在内环钢管2内浇筑内环混凝土层6，在填充间隙4内浇筑外环混凝土层5，混凝土与钢管相互配合的组合柱设置方式，使得混凝土组合柱具有较好的抗拉和抗压性能，解决了组合柱很容易出现屈曲变形现象的问题。焊接在外环钢管1两端的安装盘8方便其自身与梁架的安装，提高组合柱与梁架连接的稳定性，提高组合柱的抗拉强度。

实施例2：

参照图3和图4，本申请实施例与实施例1的不同之处在于，连接板3的截面形状为波浪形，波浪形连接板3在保证与外环混凝土层5有较大接触面积，使得外环混凝土层5不易从填充腔室7内脱离的同时，方便其自身与外环钢管1和内环钢管2的焊接安装，提高连接板3安装效率。

实施例2的实施原理为：将连接板3的截面形状设置为波浪形，波浪形连接板3增大了填充腔室7的腔壁表面积，使得外环混凝土层5与腔壁的连接更加稳定，从而提高组合柱抗压效果；另外，方便与外环钢管1和内环钢管2进行焊接，提高连接板3安装效率。

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.花瓣形钢管混凝土组合柱，其特征在于：包括外环钢管（1）、穿设在所述外环钢管（1）内的内环钢管（2）以及连接在所述外环钢管（1）和所述内环钢管（2）之间的连接板（3），所述内环钢管（2）的外壁与所述外环钢管（1）的内壁之间形成有填充间隙（4），所述填充间隙（4）内填充有外环混凝土层（5），所述内环钢管（2）内填充有内环混凝土层（6）。

2.根据权利要求1所述的花瓣形钢管混凝土组合柱，其特征在于：所述连接板（3）的数量设置为多个，且在所述内环钢管（2）与所述外环钢管（1）之间均匀布置，两相邻连接板（3）相互靠近的端面以及内环钢管（2）和外环钢管（1）之间形成填充腔室（7）。

3.根据权利要求1或2所述的花瓣形钢管混凝土组合柱，其特征在于：所述连接板（3）的截面形状为半月形。

4.根据权利要求3所述的花瓣形钢管混凝土组合柱，其特征在于：半月形所述连接板（3）的凸起同向旋转设置。

5.根据权利要求1或2所述的花瓣形钢管混凝土组合柱，其特征在于：所述连接板（3）的截面形状为波浪形。

6.根据权利要求1所述的花瓣形钢管混凝土组合柱，其特征在于：所述外环钢管（1）靠近其自身两端的外壁上设置有安装盘（8），所述安装盘（8）上开设有多个锚栓孔（9）。

7.根据权利要求6所述的花瓣形钢管混凝土组合柱，其特征在于：所述安装盘（8）与所述外环钢管（1）之间设置有加强肋板（10）。

8.根据权利要求6所述的花瓣形钢管混凝土组合柱，其特征在于：所述安装盘（8）上开设有连通槽（11）。

9.根据权利要求1所述的花瓣形钢管混凝土组合柱，其特征在于：所述外环钢管（1）为防锈钢管。

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