[实用新型]压弯分离式组合柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及土木工程，特别涉及一种压弯分离式组合。

背景技术

柱是工程中承受压力的一种重要构件，随着科技的进步和结构形式的发展，柱也呈现出各种各样的形式，按柱所受的作用力位置可分为轴心受力柱(拉、压)和偏心受力柱(拉弯、压弯)，按组成材料柱可分为钢材(型钢、钢板、拉索及钢筋)、钢筋混凝土、砌体和组合材料等。在实际工程中，柱结构不可避免会处于受压和受弯两者同时存在的情况，将面临失稳和承载力两种形式的破坏，此时，柱若为型钢构件，在压弯组合受力状态下将易发生局部或整体失稳先于钢材承载力，造成结构材料浪费，若为钢筋混凝土柱，在压弯组合状态下，要么发生受拉破坏，要么发生受压破坏，导致钢筋没有得到充分利用，难以实现钢筋与混凝土两种材料的受力优势均得到有效使用。

目前，钢管混凝土柱和型钢混凝土柱是工程中广泛应用的重要构件。

钢管混凝土柱由钢管和灌筑于其内的混凝土构成，钢管的套箍效应使内部混凝土处于三向受压状态，其承载力远超过钢管和混凝土单独作用之和，但在弯矩作用下，目前对钢管混凝土截面的极限弯矩尚未有统一的标准，甚至存在一些分歧观点，没有用于指导工程实践的结论。钢管混凝土柱与混凝土梁或板的连接时，对连接件的要求较高，必须要求其尽可能将连接力传递到核心混凝土中，从而影响工程施工进度。

型钢混凝土柱(钢骨混凝土柱)是在混凝土内设置型钢构件作为内部骨架。在弯矩所产生的拉应力作用下，柱外表面混凝土易出现裂缝，既不利于结构耐久性，同时也影响结构外观。内部型钢构件应变通常高于混凝土极限应变，外部混凝土出现裂缝并失去作用剥落后，内部形成类似钢管混凝土的受力模式，并且型钢构件在压力作用下易发生压曲，造成局部或结构整体的稳定性，使得型钢混凝土内的型钢受力优势没有充分发挥，带来材料严重浪费。型钢与混凝土属于两种不同材料，其连接构件的设计与施工质量要求严格，进而影响工程极度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种压弯分离式组合柱，有效地解决柱的压弯组合承载力问题，避免现有结构所带来的缺陷，在保证安全、经济、实用及美观的前提下，可实现结构的最大综合效应。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的压弯分离式组合柱，包括由钢管和灌注于其内的核心混凝土所形成的钢管混凝土构件，其特征是：所述钢管混凝土构件外对称设置有沿钢管长度方向延伸的型钢构件，型钢构件与钢管形成固定连接。

本实用新型的有益效果是，有效解决柱的压弯承载力问题，综合已有柱结构和材料的受力优势，运用简单的应力叠加原理，给出压弯分离式组合柱的结构形式，确保了结构的安全可靠；从结构受力着手，针对力的性质配以最佳材料和结构，将柱所受的作用分离，分由不同的构件承担，从而大大提高了截面的承载能力，充分发挥了材料各自的受力优势，节省了材料，工程安全和经济效益显著提高；结构合理，力线简单明确，从受力的角度完全避免了旧有技术方案在处理柱受弯时的问题，技术方案简单高效可行；灵活处理已有柱结构和材料的组合，理论简单，施工操作便捷，省材高效的实现了柱的压弯承载力问题；安全、实用、经济、可行，有效解决了柱的压弯承载力问题，可使该类工程问题实现最佳综合效益。

附图说明

本说明书包括如下一幅附图：

图1是本实用新型压弯分离式组合柱的结构示意图。

图中示出构件、部位名称及所对应的标记：钢管10、核心混凝土11、第一型钢构件21、第二型钢构件22。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1，本实用新型的压弯分离式组合柱，包括由钢管10和灌注于其内的核心混凝土11所形成的钢管混凝土构件，所述钢管混凝土构件外对称设置有沿钢管10长度方向延伸的型钢构件，型钢构件与钢管10形成固定连接。该构造采用钢管混凝土和型钢构件的组合形式，在受力状态上则处于压弯分离式，弯矩由型钢构件承担，压力由钢管混凝土构件来承担，整个柱截面的应力为纯弯和轴压的线性叠加，这样同时避开了型钢易压曲失稳和钢管混凝土极限弯矩不定的缺陷，有效发挥了其各自的受力优势，结构传力路径明确。另外，钢管混凝土构件外部为钢管，施工中只需将型钢构件与之焊接，操作便捷可行，也有效避免了不同材料连接件的设计及施工问题。

本实用新型无论从安全、实用、经济还是施工上，均比已有现有技术具有无可比拟的优势：