[发明专利]矩形钢管混凝土异形柱及其构建方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种矩形钢管混凝土异形柱及其构建方法。

【背景技术】

随着城市化水平的不断提高，以京津冀、长三角、珠三角城市群和常住人口超过300万城市为代表的城市人口密集度逐渐增大，使得大量高层建筑不断涌现。为此，国办出台了《关于促进建筑业可持续健康发展的意见》，确定了“用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑比例达到30％”的目标。

目前建筑行业正逐步大力发展推广装配式钢结构建筑，使得此类建筑具有发展节能环保新产业、提高建筑安全水平、推动化解过剩产能等一举多得之效。加快提高装配式建筑占新建建筑面积的比例。然而，随着社会的发展和生活水平的提高，人们对钢结构建筑的美观性以及居住舒适度要求越来越高。作为现有建筑结构中的竖向承重构件——柱，其传统形式为矩形截面，柱角突出墙面影响了建筑功能的发挥和视觉感官的不适。

研究表明，虽然市面上也出现过一些钢管或钢柱，但现有的钢柱内部空间小，且水平截面构造复杂，工厂构件制作繁琐，施工安装焊缝过多，现场焊接工作量巨大，不仅导致装配化程度低，还造成用钢量指标较高，房屋建造成本增大。

因此，迫切需要通过技术创新，研发出具有施工简单、便于工业化生产、或钢材可重复利用或节能环保或成本经济等至少一方面优点的新的建筑型材，用以提高建筑设计与建造水平。

【发明内容】

为了克服上述现有技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种矩形钢管混凝土异形柱及其构建方法。

本发明采用如下技术方案：

一种矩形钢管混凝土异形柱，包括：预设数量的矩形钢管单体、和充满于每个矩形钢管单体的空腔中的混凝土；

预设数量的矩形钢管单体，相组合连接且设置于共同的底面上，平行于底面的截面呈T形、L形或十字形。

进一步地，当预设数量为两个、且截面呈T形时，第二矩形钢管单体的短底边所属侧面，与第一矩形钢管单体的长底边中央部分所属侧面，等高正对并且相焊接；

当矩形钢管单体的预设数量为两个、且平行于底面的截面呈L形时，第二矩形钢管单体的短底边所属侧面，与第一矩形钢管单体的长底边边缘部分所属侧面，等高正对并且相焊接；并且第一矩形钢管单体的短底边所属侧面，与第二矩形钢管单体的长底边所属侧面共面。

较佳地，当矩形钢管单体的预设数量为三个、且截面呈十字形时，两个第二矩形钢管单体的短底边所属侧面，分别与第一矩形钢管单体的两侧长底边中央部分所属侧面，等高正对并且相焊接；并且两个第二矩形钢管单体的短底边所属侧面相等高正对。

较佳地，当预设数量为三个、且截面呈T形时，

第三矩形钢管单体的短底边所属侧面，与第四矩形钢管单体的短底边所属侧面，等高正对并且相焊接；并且第二矩形钢管单体的短底边所属侧面，与第三矩形钢管单体的长底边边缘部分所属侧面，等高正对并且相焊接，

第二矩形钢管单体的长底边所属侧面，跟第三矩形钢管单体的与第四矩形钢管单体相焊接的侧面共面。

较佳地，当矩形钢管单体的预设数量为四个、且截面呈十字形时，

第三矩形钢管单体的短底边所属侧面，与第四矩形钢管单体的短底边所属侧面，等高正对并且相焊接；

两个第二矩形钢管单体的短底边所属侧面，分别与第三矩形钢管单体的两侧长底边边缘部分所属侧面，等高正对并且相焊接；上述两个第二矩形钢管单体的长底边所属侧面，跟第三矩形钢管单体的与第四矩形钢管单体相焊接的侧面共面。

较佳地，当矩形钢管单体的预设数量为四个、且截面呈十字形时，四个第二矩形钢管单体各自的一条短底边所属侧面围合成位于中央的方形空腔；四个第二矩形钢管单体各自参与围合的侧面的侧棱两两相焊接。

较佳地，当矩形钢管单体的预设数量为三个、且截面呈L形时，第四矩形钢管单体的两个相邻侧面分别与第二、第三矩形钢管单体的短底边所属侧面等高正对并且相焊接。

一种矩形钢管混凝土异形柱，包括：相组合连接且设置于共同的底面上的第一预设数量的矩形钢管单体和第二预设数量的U型钢/扁钢/冷弯角钢，充满于每个矩形钢管单体的空腔中的混凝土，以及充满于第一预设数量的矩形钢管单体与第二预设数量的U型钢钢条/扁钢/冷弯角钢所围合而成的空腔中的混凝土；

组合连接的第一预设数量的矩形钢管单体和第二预设数量的U型钢/扁钢/冷弯角钢平行于底面的截面呈T形、L形或十字形。

进一步地，当第一预设数量为一个、U型钢的第二预设数量为三个、且截面为T形时，每个U型钢开口侧与矩形钢管单体的一个侧面的侧棱等高正对并且相焊接。