帶蜂窩孔隔板的組合式鋼管混凝土異形柱制造技術

一種帶蜂窩孔隔板的組合式鋼管混凝土異形柱，有帶蜂窩孔的鋼管和混凝土，其特征是在橫截面為矩形或方形的鋼管的兩壁上有縱向排列的蜂窩孔，蜂窩孔的外側有U形鋼，矩形或方形鋼管和U形鋼的內腔澆筑有混凝土。采用上述技術方案，使鋼管混凝土異形柱的截面分成三室，增強了三室混凝土之間的聯系，有效增加了鋼與混凝土的相互作用，鋼與混凝土直接受力，減小了截面的尺寸，降低了鋼板的寬厚比，材料性能發揮得更全面，截面性能和承載力提高，改善了該類柱的抗震性能；施工相對簡單，便捷，保證了混凝土的振搗、澆筑質量，經濟效益好；增加了混凝土與鋼板的粘結力，鋼板的嵌固效果明顯，具有更好的整體性，組合效果顯著。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及鋼與混凝土組合結構，特別是帶蜂窩孔隔板的組合式鋼管混凝土異形柱。
技術介紹
現代文明催生了人們對事物審美觀念的轉變，作為框架結構中的豎向承重構件一柱，其傳統形式為矩形截面，柱楞突出墻面已影響了建筑功能的發揮和視覺感官的不適。異形柱結構具有與填充墻等厚的特點，因此避免了柱楞突出墻面，增加房間的實際使用面積，提高“得房率”，深受業主和用戶的青睞。一方面，隨著住宅、辦公等商業建筑不斷向著高層及超高層的方向發展，為了滿足承載性能的需要，異形柱結構柱肢的寬度勢必要加大，由此而產生了與建筑使用功能之間的矛盾，限制了異形柱結構在高層甚至超高層建筑中的推廣使用；另一方面，由于我國幅員遼闊，且大多數地區處于地震區，極易受到地震的侵襲，與傳統的鋼筋混凝土(RC)矩形柱相比，鋼筋混凝土異形柱的抗震能力因截面異形而受到削弱，因此如何提高異形柱結 構的抗震性能也是一項重大的課題。框架結構中異形柱截面以L、T、十、Z等形式與周邊梁系連接，并承受結構上部傳來的荷載，在不同受力形式下，因截面形心與部分工程軸不在同一直線上，異形柱極有可能出現扭轉趨勢，受力性態極為復雜。為了滿足結構承載能力和抗震性能的需求，鋼與混凝土組合結構因其兼顧上述兩種因素而越來越受到行業內的重視，常見的組合柱通常有鋼管混凝土柱和型鋼混凝土柱，但是考慮到型鋼混凝土結構在施工過程中較為復雜，因此目前已建的組合結構中多采用鋼管混凝土柱。在鋼管混凝土異形柱中，一般采用外包鋼管其內全截面澆灌混凝土的方式組合成型，但研究表明該種形式的截面存在90度的負角，削弱了鋼與混凝土之間的組合作用，承載能力受到影響。為了克服此類不利因素，一些加強型構造措施被隨之提出，例如設置加勁肋、設置約束拉桿等，然而這些舉措均不能真正消除上述影響，甚至還增加了施工制作的困難，不便于應用。在此基礎上，研究者提出了多室式鋼管混凝土柱的概念，即通過鋼管焊接的形式將截面分割成多個小室，每個小室為一個獨立的矩形鋼管混凝土柱，這樣在一定程度上解決了 90度負角的影響，但各小室間只靠鋼材焊縫的作用并不能使整個截面成為一個共同體，其中各部分混凝土被分隔開來，缺少了有效的聯系，結構組合的目的并未真正達到。基于上述問題，迫切需要一種既施工操作簡便，又承載能力得到良好發揮的鋼管混凝土異形柱。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種帶蜂窩孔隔板的組合式鋼管混凝土異形柱，其組合方式利于進一步提高鋼材與混凝土之間的工作性能，加強各混凝土部件之間的聯系，有利于各組成部分之間的相互協調變形，提高構件的承載力與性能指標；同時還兼具有施工制作快捷、方便，設計相對簡單的優勢。本專利技術以如下技術方案解決上述技術問題:一種帶蜂窩孔隔板的組合式鋼管混凝土異形柱，有帶蜂窩孔的鋼管和混凝土，在橫截面為矩形或方形的鋼管的兩壁上有縱向排列的蜂窩孔，蜂窩孔的外側有U形鋼，矩形或方形鋼管和U形鋼的內腔均澆筑有混凝土。矩形鋼管的兩長壁上的同一端有對稱的、縱向排列的通孔，每列通孔的外側有一縱向安裝的U形鋼。方形鋼管上相鄰的兩壁上均有縱向排列的通孔，每列通孔的外側有一縱向安裝的U形鋼。矩形鋼管的兩長壁上的中軸有對稱的、縱向排列的通孔，每列通孔的外側有一縱向安裝的U形鋼。矩形鋼管兩長壁靠近兩短邊交錯式各設一行縱向排列的通孔，每列通孔的外側有一縱向安裝的U形鋼。 U形鋼由鋼板彎折而成或焊接而成。通孔呈圓形或多角形。采用上述技術方案，可以使本專利技術相對于現有技術具有如下優點:(I)使用本專利技術的技術，使鋼管混凝土異形柱的截面分成三室，且增強了三室混凝土之間的聯系，有效增加了鋼與混凝土的相互作用，鋼與混凝土直接受力，減小了截面的尺寸，降低了鋼板的寬厚比，使材料性能發揮的更為全面，有利于截面性能的提高；(2)使用本專利技術的技術，消除了普通鋼管混凝土異形柱中的90度負角，提高其承載力，并改善了該類柱的抗震性能；(3)相比于設置加勁肋、約束拉桿等構造措施的鋼管混凝土異形柱，施工相對簡單，便捷，保證了混凝土的振搗、澆筑質量，經濟效益好；(4)相比較于單純的三室式鋼管混凝土異形柱，增加了混凝土與鋼板的粘結力，鋼板的嵌固效果明顯，使之具有更好的整體性，組合效果顯著。(5)使用本專利技術的技術，可將鋼管混凝土異形柱應用于地震高烈度區與高層建筑結構中。附圖說明圖1為本專利技術帶蜂窩孔隔板的組合式T形鋼管混凝土異形柱的空間結構示意圖。圖中的蜂窩孔為圓形。圖2為本專利技術帶蜂窩孔隔板的組合式L形鋼管混凝土異形柱的空間結構示意圖。圖中的蜂窩孔為六角形。圖3為本專利技術帶蜂窩孔隔板的組合式十形鋼管混凝土異形柱的空間結構示意圖。圖中的蜂窩孔為圓形。圖4為本專利技術開蜂窩孔隔板的組合式Z形鋼管混凝土異形柱的空間結構示意圖。圖中的蜂窩孔為六角形。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術的具體實施作進一步的描述。實施例1:圖1顯示的是組合式T形鋼管混凝土異形柱，為異形柱框架結構的邊柱。在復雜受力下，圓形蜂窩孔具有較為均勻的周邊應力，應力集中現象較之其他形式孔形的弱；而多邊形蜂窩孔因沿周長的邊角不平整，可提高混凝土與鋼隔板之間的相互作用。U形鋼I和U形鋼2可通過鋼板彎折或者鋼板焊接而成；在矩形鋼管上，以相對兩長邊鋼板壁作為開蜂窩孔的對象，其兩排孔均靠近一側的短邊，采用氧割等手段將預先定好的孔形切割成型，沿柱子豎向各孔之間相隔一定的間距；將U形鋼I和U形鋼2分別焊接于帶蜂窩孔的矩形鋼管3的各蜂窩鋼板上，此鋼板作為各室的隔板，且各鋼板的外邊相互對齊而焊，保證鋼管混凝土異形柱外表面平整；最后，在所形成的三室空間內澆筑混凝土 4，從而形成帶蜂窩孔隔板的組合式T形鋼管混凝土異形柱。實施例2:圖2顯示了帶多邊形蜂窩孔隔板的組合式L形鋼管混凝土異形柱，為異形柱框架結構的角柱。在復雜受力下，圓形蜂窩孔具有較為均勻的周邊應力，應力集中現象較之其他形式孔形的弱；而多邊形蜂窩孔因沿周長的邊角不平整，可提高混凝土與鋼隔板之間的相互作用。U形鋼5和U形鋼6可通過鋼板彎折或者鋼板焊接而成；在方形鋼管上，以相鄰兩邊鋼板壁作為開蜂窩孔的對象，采用氧割等手段將預先定好的孔形切割成型，沿柱子豎向各孔之間相隔一定的間距；將U形鋼5和U形鋼6分別焊接于開蜂窩孔的矩形鋼管7的各蜂窩鋼板上，此鋼板作為各室的隔板，且各鋼板的外邊相互對齊而焊，保證鋼管混凝土異形柱外表面平整；最后，在所形成的三室空間內澆筑混凝土 8，從而形成開蜂窩孔隔板的組合式L形鋼管混凝土異形柱。實施例3:圖3顯示了帶圓形蜂窩孔隔板的組合式十形鋼管混凝土異形柱，為異形柱框架結構的內柱。在復雜受力下，圓形蜂窩孔具有較為均勻的周邊應力，應力集中現象較之其他形式孔形的弱；而多邊形蜂窩孔因沿周長的邊角不平整，可提高混凝土與鋼隔板之間的相互作用。U形鋼9和U形鋼10可通過鋼板彎折或者鋼板焊接而成；在矩形鋼管上，以相對兩長邊鋼板壁作為開蜂窩 孔的對象，均設置于中軸線上，采用氧割等手段將預先定好的孔形切割成型，沿柱子豎向各孔之間相隔一定的間距；將U形鋼9和U形鋼10分別焊接于開蜂窩孔的矩形鋼管11的各蜂窩鋼板上，此鋼板作為各室的隔板；最后，在所形成的三室空間內澆筑混凝土 12，從而形成帶蜂窩孔隔板的組合式十形鋼管混凝土異形柱。實施例4:圖4，顯示了帶多邊形蜂窩孔隔板的組合式Z形鋼管混凝土異形柱，為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種帶蜂窩孔隔板的組合式鋼管混凝土異形柱，有帶蜂窩孔的鋼管和混凝土，其特征是在橫截面為矩形或方形的鋼管的兩壁上有縱向排列的蜂窩孔，蜂窩孔的外側有U形鋼，矩形或方形鋼管和U形鋼的內腔澆筑有混凝土。

【技術特征摘要】
1.一種帶蜂窩孔隔板的組合式鋼管混凝土異形柱，有帶蜂窩孔的鋼管和混凝土，其特征是在橫截面為矩形或方形的鋼管的兩壁上有縱向排列的蜂窩孔，蜂窩孔的外側有U形鋼，矩形或方形鋼管和U形鋼的內腔澆筑有混凝土。2.如權利要求1所述的帶蜂窩孔隔板的組合式鋼管混凝土異形柱，其特征是矩形鋼管的兩長壁上的同一端有對稱的、縱向排列的通孔，每列通孔的外側有一縱向安裝的U形鋼。3.如權利要求1所述的帶蜂窩孔隔板的組合式鋼管混凝土異形柱，其特征是方形鋼管上相鄰的兩壁上有縱向排列的通孔，每列通孔的外側有一縱向安裝的U形鋼。4.如權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐金俊，蘇益聲，李伊，張超榮，
申請(專利權)人：廣西大學，
類型：發明
國別省市：