[发明专利]多室式钢管混凝土组合L形柱

说明书

技术领域

本发明属于建筑工程领域，具体涉及一种多室式钢管混凝土组合L形柱。

背景技术

随着社会和经济的不断发展，对绿色环保型建筑的要求不断提高。我国人口众多，需要大量住宅建筑，长期以来混凝土结构是住宅建筑的主要结构形式，随着钢产量不断增加，钢材用于住宅建筑是大势所趋。与钢筋混凝土柱相比，钢管混凝土柱具有承载力高、延性好等优越的力学性能，还具备占地面积小、结构自重轻、免除模板和钢筋加工、施工速度快等工程优点。与全钢柱相比，又有用钢量较少、刚度大和工程造价低等优点。然而，尽管钢管混凝土柱的截面尺寸已大大减小，但是柱子凸出墙面，影响房屋布置的问题依然存在。钢管混凝土异形柱，即角柱采用L形截面、边柱采用T形截面、中柱采用十字型截面，不但具有钢管混凝土柱的优点，并且很好地解决了柱子凸出墙面的问题。

目前，钢管混凝土L形柱形式多样，有以下几种。一种是普通钢管混凝土L形柱，如图1所示，用钢板焊接成L形钢管，再向其中浇筑混凝土，但是因为存在阴角，导致钢管对混凝土的约束作用不强，组合性能较差。在此基础上，学者们进行了不同形式的改进，如图2所示设置加劲肋，如图3所示设置约束拉杆，上述措施在一定程度上改进了钢管混凝土L形柱的性能，但是这些措施会对钢管造成损伤，并且加工成本大幅度增加。

发明内容

为了克服现有钢管混凝土L形柱的不足，综合考虑力学性能、施工制作、经济效益等各方面的因素，本发明提供了一种多室式钢管混凝土组合L形柱。该截面形式的L形柱构造简单、方便施工、力学性能良好、经济效益好。

本发明是一种多室式钢管混凝土组合L形柱，由多个矩形(方形)薄壁钢管型材直接焊接成L形截面，每个方形（矩形）钢管独立成室，再在每个室中填充混凝土。所述的矩形（方形）钢管为钢材厂生产的钢管型材，尺寸符合国家矩形（方形）钢管规格标准。参考钢筋混凝土异形柱的肢高肢厚比最大值为4，根据《矩形钢管混凝土结构技术规程》（CECS159：2004）中矩形钢管混凝土边长比不宜大于2规定，为了使L形多室式钢管混凝土柱承载力范围更大和满足矩形钢管混凝土截面长宽比的要求，该形式的L形组合柱可以组成多种形式。

本发明的优点在于：

（1）与普通的钢筋混凝土柱、钢管混凝土（圆形、矩形）柱相比，解决了柱子凸出墙面的问题。

（2）与其它异形钢管混凝土柱相比，截面构造简单，易于施工。本发明采用的钢管均为符合国家规格标准的钢管型材，然后直接焊接成L形截面，加工十分方便。

（3）与普通L形钢管混凝土柱相比，多室形状有利于消除阴角的不利影响，提高L形柱的承载力和抗震性能。

（4）与增加约束拉杆和加劲肋等改进形式相比，相当于将约束拉杆和加劲肋无限加密，受力更为合理，并且对管壁无损伤。

（5）由于不需进行大量的钢板弯折和焊接，降低了施工难度，大大降低了构件的加工费用，从而大大提高构件的经济效益。

（6）组合形式多样。根据实际结构的需要，可以组合成3室、4室、5室的不同尺寸、不同形式的L形柱。

（7）采用的矩形（方形）钢管，尺寸符合国家规格标准，便于获得。

附图说明

图1为发明背景技术中普通钢管混凝土L形柱示意图；

图2为发明背景技术中设置加劲肋的钢管混凝土L形柱截面示意图；

图3为发明背景技术中设置约束拉杆的钢管混凝土L形柱截面示意图；

图4为本发明中由一个方钢管和两个矩形钢管组成的3室式钢管混凝土组合L形柱；

图5为本发明中由一个方钢管和三个矩形钢管组成的4室式钢管混凝土组合L形柱；

图6为本发明中由一个方钢管和四个矩形钢管组成的5室式钢管混凝土组合L形柱；

图7为3室式钢管混凝土组合等肢L形柱三维示意图。

1-加劲肋，2-约束拉杆，3-（方）矩形钢管，4-混凝土，5-焊缝

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行进一步的说明。