[发明专利]一种预制中空型钢混凝土柱及其拼接结构和拼接方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，具体涉及一种预制中空型钢混凝土柱及其拼接结构和拼接方法。

背景技术

型钢混凝土作为一种复合材料在工程中应用十分广泛，它巧妙的发挥了组成材料各自的优点，具有良好的技术经济效果。科研工作者和工程师们对型钢混凝土材料进行了大量的研究与实践，目前型钢混凝土结构理论的基本框架已经形成，出版了一系列的专著，是型钢混凝土结构广泛应用的最重要的基石。与此同时产生了与型钢混凝土柱有关的一批专利，刘治国等申请了名为《劲性混凝土柱与钢筋混凝土框架梁混合结构》实用新型专利(申请号201020232784.8)，陈宜言等申请了名为《一种复合截面钢管混凝土组合柱》实用新型专利(申请号201220230417.3)，刘永健等申请了名为《基于加劲肋外置与混凝土外包的空心钢管柱形结构》实用新型专利(申请号201220047141.5)，此外尚有若干相关专利申请文献未一一罗列。上述所有的型钢混凝土结构都要求在施工现场浇筑混凝土，而且绝大部分柱是实心的，这样可以获得更高的承载力，同时增加了型钢混凝土柱的自重。众所周知，型钢混凝土结构是结合钢结构与混凝土结构的优点而产生的，但混凝土现浇生产方式使这种结构在施工速度与资源消耗方面并不比混凝土结构有优势。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种预制中空型钢混凝土柱及其拼接结构和拼接方法，该混凝土柱及其拼接结构和拼接方法可以有效的提高施工速度及资源的利用率。

为达到上述目的，本发明所述的预制中空型钢混凝土柱包括中心钢管、混凝土、若干个纵向钢筋及绑扎在纵向钢筋上的箍筋；

所述中心钢管、纵向钢筋及箍筋均包裹于混凝土内，中心钢管的两端及纵向钢筋的两端均伸出到混凝土的上下两端面外，中心钢管伸出混凝土端面的长度大于纵向钢筋伸出混凝土端面的长度；

所述中心钢管上端的侧面设有若干个吊装孔，混凝土侧面的上下两端均设有穿透中心钢管及混凝土的安装螺栓孔；

所述混凝土内设有排气孔，排气孔的一个开口设于混凝土的侧面，另一个开口设于混凝土的下端面上。

所述中心钢管的外表面连接有若干个抗剪切连接件，抗剪切连接件包裹于混凝土内。

所述纵向钢筋均匀的设置于中心钢管的周围；

所述箍筋均匀的绑扎在纵向钢筋上。

所述中心钢管的横截面为正方形；

所述纵向钢筋的数量为12个；

所述混凝土为方管型结构。

相应的，本发明还提供了一种预制中空型钢混凝土柱的拼接结构，包括至少两个相互拼接的预制中空型钢混凝土柱、钢筋、连接套管、临时连接器及用于封闭相邻两个预制中空型钢混凝土柱的拼接区域的模板；

所述临时连接器由上端部、下端部及长度可调节的直杆组成，上端部及下端部均设有孔，下端部上的孔与第一个预制中空型钢混凝土柱上端的安装螺栓孔相连接，上端部上的孔与第二个预制中空型钢混凝土柱下端的安装螺栓孔相连接；

所述钢筋的两端通过两个连接套管分别与第二个预制中空型钢混凝土柱中纵向钢筋的下端及第一个预制中空型钢混凝土柱中纵向钢筋的上端相连接；

所述模板上设有用于灌入微膨胀混凝土的注混凝土口。

所述连接套管的管壁上均匀设有三个或四个槽口。

所述直杆上设有用于调节直杆长度的调节螺母。

相应的，本发明还提供了一种预制中空型钢混凝土柱的拼接方法，包括以下步骤：

1)将起重机与第一个预制中空型钢混凝土柱上的吊装孔相连接，并通过起重机将第一个预制中空型钢混凝土柱吊至安装位置；然后将起重机与第二个预制中空型钢混凝土柱上的吊装孔相连接，并起吊第二个预制中空型钢混凝土柱，使第二个预制中空型钢混凝土柱中中心钢管的下端面与第一个预制中空型钢混凝土柱中中心钢管的上端面相吻合；

2)通过临时连接器将第一个预制中空型钢混凝土柱上端的安装螺栓孔与第二个预制中空型钢混凝土柱下端的安装螺栓孔相连接，然后再通过调节直杆的长度来调整第二个预制中空型钢混凝土柱的高度与垂直度；

3)将第一个预制中空型钢混凝土柱中中心钢管的上端面与第二个预制中空型钢混凝土柱中中心钢管的下端面焊接，并形成中心钢管拼接焊缝，再通过钢筋及连接套管将第一个预制中空型钢混凝土柱中纵向钢筋的上端与第二个预制中空型钢混凝土柱中纵向钢筋的下端相焊接，然后在钢筋上绑扎箍筋，绑扎箍筋时，拼接区域绑扎箍筋的密度大于非拼接区域绑扎箍筋的密度；