[实用新型]切槽式钢套管混凝土柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种切槽式钢套管混凝土柱，主要用作土木工程的结构构件。 

背景技术

众所周知，钢管混凝土柱具有很高的强度和良好的塑性，这主要得益于外部的钢管对中心混凝土柱膨胀变形的约束作用。但是钢管混凝土柱的钢管不但要约束混凝土，而且要直接承受竖向压力，而压力的存在降低了钢管能够对混凝土柱提供的约束能力。 

钢套管混凝土柱是将钢管的端部截断裁短或者开孔，形成薄弱截面，以减小钢管承受的压力。钢管承受的压力减小以后，其对混凝土柱的约束能力则可以提高。但是目前的钢套管混凝土柱存在以下问题：(1)钢管截断和开孔只在局部，而其它部位由于钢管和混凝土之间粘结力和摩擦力的存在使得钢套管仍然承受较大的纵向压力；(2)钢套管截断或开孔以后增加了施工难度，浇筑混凝土时会出现漏浆；(3)截断的钢套管在混凝土硬化以前不能单独承载。这些问题限制了钢套管混凝土柱的应用。 

发明内容

为了克服普通的钢管混凝土柱和钢套管混凝土柱存在的以上问题，本实用新型提供一种切槽式钢套管混凝土柱。该切槽式钢套管混凝土柱不仅可以更好地发挥和利用钢管的约束能力，而且便于施工。 

本实用新型所采用的技术方案是：外部为钢管，钢管内部浇筑混凝土。在钢管外壁上加工出多条圆形或螺旋形的凹槽来削弱钢管截面。凹槽的深度小于钢管壁厚，即钢管在凹槽处没有被截断。当钢管承受压力时，切槽处的薄弱截面会提前屈服，从而减小了钢套管实际承受的压力，因此钢套管主要起到约束混凝土的作用而不是承受竖向压力。由于有多道切槽，钢套管的竖向削弱更充分，各部分承受的竖向压力都较小，对混凝土柱的约束作用更强。同时由于切槽处没有截断，因此在施工时不会漏浆，而且在混凝土硬化前也能承受荷载。 

本实用新型的有益效果是：钢套管对混凝土柱的约束能力更强，可以提高柱在轴压荷载作用下的承载能力和变形性能，并且方便施工，便于应用。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。 

图1是圆形切槽的切槽式钢套管混凝土柱。 

图2是圆形切槽式钢套管混凝土柱的剖视图。 

图3是螺旋形切槽的切槽式钢套管混凝土柱。 

图4是矩形的切槽截面形式。 

图5是梯形的切槽截面形式。 

图中1.钢套管，2.混凝土柱，3.钢套管的切槽。 

具体实施方式

如图1～3所示，首先在钢管上切削出具有一定间距和一定深度的凹槽，成为切槽的钢套管。切槽可以是普通的圆形，也可以是螺旋形；切槽的截面形状可以是直角矩形的，也可以是倒角梯形的，如图4和图5所示。由于钢套管在切槽处没有截断，还有一定的厚度(如图4、图5所示)，能够承受一定的荷载，因此切槽式钢套管可以作为独立的构件与其它梁柱构件相连接，形成结构框架，并直接承受施工荷载。然后在钢套管的内部浇筑混凝土，此时的钢套管即作为浇筑混凝土的模板。混凝土硬化后与钢套管成为整体，即形成切槽式的钢套管混凝土柱。切槽式钢套管混凝土柱的施工过程和便利程度类似普通的钢管混凝土柱。 

 切槽式钢套管混凝土柱在竖向受压的开始阶段，钢套管和混凝土柱同时受压，但是在一个较小的荷载作用下钢套管的切槽处即被压屈并发生竖向的压缩变形，此后钢套管承受的竖向压力基本不再增加，增加的压力主要由中心的混凝土柱承受。因此钢套管相比钢管混凝土柱的钢管，其承受的竖向压力较小，而主要对中心混凝土柱的膨胀变形起到约束作用，从而实现了套管约束的目的。