[发明专利]管孔内填散沙的建筑物钢管梁、柱

说明书

技术领域

本发明属于建筑物构件，具体涉及建筑物中的梁或柱。

背景技术

建筑物中的柱和梁是必不可少的构件，随着建筑业技术的进步和对抗震性能的关注，使得钢结构建筑物在逐渐被广泛应用。从材料力学上考虑，以管材作为梁、柱为通常的选择。但管状材料受力超限时，管截面会瞬间变扁，承载能力急剧下降，导致建筑物随即损毁。为防止前述现象发生，已经出现在管孔中浇灌混凝土或水泥砂浆的增强方式。在管形梁、柱的管孔中浇灌混凝土，虽然起到阻止梁、柱变扁，提升钢管梁柱的承载力，防止建筑物瞬时坍塌，但仍存在管孔内混凝土养生难于控制，制造、施工较复杂，建筑成本有明显增加，填充物无流动性，建筑物破坏无缓冲时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种管孔内填散沙的建筑物钢管梁、柱，用于钢结构建筑中，抵抗钢管的横截面变扁，克服空心管因截面变形导致的承载力瞬间丧失和用混凝土填充管孔存在的制造、施工较复杂，建筑成本有明显增加，填充物无流动性，建筑物破坏无缓冲时间的不足。

本发明的梁、柱由用作梁、柱的钢管、填充在管孔内的散沙形成的沙芯、固定在钢管一端防止漏沙的封堵、钢管另一端管孔内可移动的压砂板或柱、压沙板或柱朝向管端一侧管孔内推压沙板或柱的压力弹簧、固定在钢管端部的弹簧支承座组成。以上为本发明基本方案。

其中的弹簧支撑座可以是固定在钢管端部的钢板或塞入管孔的柱，弹簧支撑座与钢管端部的连接方式可以采用焊接、铆接、螺栓等常规方式连接。

在封堵和压沙板和所填充的散沙之间有阻燃棉片。

本发明中弹簧施加到管内填充物的压力根据所需梁、柱的承载力及管壁的厚度综合计算选定。

本发明的制造方法是：在用作梁、柱的钢管的一端固定上封堵，封住管孔端口，使之不漏沙，向一端被封闭的钢管内填充河沙。河沙充填至设定量后，将钢管开口端向上竖立，在振动台上将管内散沙振实。然后在沙芯的上端面放置压沙板或柱，在压沙板上方的管内放置压力弹簧。在压力弹簧上端放置弹簧座，在弹簧座上施加压力使弹簧座触及或进入管端，并将弹簧座固定在在钢管端头上，移走向弹簧座加压装置，填沙钢管在振动台上二次振动，使弹簧的压力传递至全部沙芯，即得到填散沙的建筑物钢管梁、柱。

本发明的有益效果是形成内部支撑，抵抗截面变形，产生纵向预应力，和纵向力的承载面积，加大承载能力。填充物有流动性、密度均匀，阻止横截面变形导致的瞬间降低承载力而导致建筑物的突然坍塌。易制作、易安装，建筑成本低。

附图说明

图1为本发明中梁、柱的纵向剖面图。

图2为本发明中两端带有连接构件的梁、柱的纵向剖面图。

具体实施方式

参阅图1、图2，本发明包括用作梁、柱的钢管1、填充在管孔内的散沙形成的沙芯4、固定在钢管一端防止漏沙的封堵2或兼作封堵的梁、柱与相邻构件的接头8、钢管另一端管孔内可移动的压砂板或柱5、压沙板或柱朝向管端一侧管孔内推压沙板或柱的压力弹簧6、固定在钢管端部的板状弹簧的支承座5或兼作弹簧支座的梁、柱与相邻构件的接头9组成。在封堵2或兼作封堵的梁、柱与相邻构件的接头8和板状弹簧的支承座5或兼作弹簧支座的梁、柱与相邻构件的接头9朝向沙芯一侧附有阻燃棉片3。