[实用新型]穿孔肋拉杆约束矩形钢管混凝土柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑结构技术领域，特别涉及一种利用穿孔肋拉杆约束的矩形钢管混凝土柱。

背景技术

矩形钢管混凝土柱在工程应用中有圆形钢管混凝土柱不可比拟的独到之处，如钢管制作方便、与梁连接容易处理、施工方便、易于符合建筑平面要求、截面相对开展而惯性矩大、适合作压弯构件等优点，在工程实践中日益引起人们的重视。

对于矩形钢管混凝土，由于钢管对核心混凝土约束作用主要集中在角部，在四边中部约束作用几乎不存在，故此钢管对核心混凝土的整体约束效应远小于圆形钢管混凝土，其承载力较圆形钢管混凝土要低很多。矩形钢管截面长边对核心混凝土的约束作用弱于短边，且钢管长边较短边更易发生局部屈曲。

有效地提高矩形钢管混凝土柱钢板的侧向刚度，延缓钢管壁与混凝土之间的粘结滑移，可以提升其抵抗局部屈曲的能力和对核心混凝土的约束作用，强化钢管与混凝土的一体性，从而提高承载力和延性。

带约束拉杆矩形钢管混凝土柱采用在纵向每隔一定间距的横截面上设置横向水平约束拉杆的设计形式。这种形式的优点在于一杆连接，双侧对拉，大大增强了对核心混凝土的环向约束，从而提高钢管混凝土柱的承载力，但约束拉杆纵、横向之间为约束薄弱点，要避免这些部位局部屈曲的发生，全方位形成对核心混凝土的有效约束，必须加密约束拉杆布置，钻孔过多，拉杆用量大。

另一种方式是在钢管周边中点处设置加劲肋的形式对矩形钢管混凝土加强。这种形式加劲肋约束面外变形能力弱，加载后期与混凝土粘结失效容易导致脱离，为延缓或防止侧边中部的变形，需要较大的肋板刚度比，耗用钢材较多。而且，加劲肋未能形成对核心混凝土的环向约束，横向约束力弱于约束拉杆的对拉连接，虽然能一定程度上延缓局部屈曲的发生，但提高矩形钢管混凝土柱的承载力受限。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，充分利用钢材的强度，延缓或避免外围钢板的纵向、横向局部屈曲问题，形成对核心混凝土的环向约束，增强钢管与混凝土的一体性，从而提高提高矩形钢管混凝土柱的轴压、偏压承载力、抗震性能，本实用新型提出了一种改善矩形钢管混凝土柱侧向刚度的设计思路及施工方法，即穿孔肋拉杆约束矩形钢管混凝土柱。

穿孔肋拉杆约束矩形钢管混凝土柱一体性强化技术是通过在加劲肋上开孔，约束拉杆穿孔而过，连接（焊接或螺栓连接）于钢管壁上，对开孔加劲肋形成有效的约束作用，进而减缓钢管壁的局部屈曲。这种设计将约束拉杆矩形钢管混凝土柱中约束拉杆的点状约束变成加劲肋的线状约束，不需加密约束拉杆，可有效避免在钢管壁上过多开孔。与第二种方式相比，约束拉杆的设置对钢管壁形成了较大的环向约束作用，不需要采用较大的肋板刚度比，能有效延缓钢管壁与混凝土之间的粘结滑移。

本实用新型采用如下技术方案：

穿孔肋拉杆约束矩形钢管混凝土柱，包括矩形钢管、混凝土、加劲肋、拉杆。所述加劲肋为条带形钢板，其厚度与钢管壁厚相同。所述加劲肋上拉杆穿过部位应开孔，孔的大小恰能穿过拉杆。所述加劲肋在钢管管壁内部周边均匀布置，垂直于钢管壁采用焊接方法连接。所述拉杆采用普通拉杆或钢筋，垂直穿过矩形钢管的长边，短边，沿柱高以适当间距交错布置。所述拉杆端部与钢管壁的第一种连接方式是选用焊接，如穿孔塞焊等方式，第二种连接方式是在拉杆端部用钢筋套丝机进行套丝处理，穿过钢管壁开孔处采用螺栓连接。

本实用新型的有益效果：