[发明专利]一种新型薄壁带肋钢管混凝土柱的构造及制作方法

说明书

本发明公布一种新型薄壁带肋钢管混凝土柱的构造及制作方法，包括由冷弯薄壁钢和带挂孔的缀板焊接组成的格构式钢管骨架，缀板上挂放的预制混凝土板以及柱体内混凝土。用4块冷弯钢经过三次弯折形成带肋的等边角钢，并布置于柱子的4个边角，然后沿角钢纵向方向间隔焊接带葫芦形孔的缀板，将带有卡扣的预制混凝土板(PC板)挂置于缀板上，兼作外模板和防火层，在矩形钢管骨架四周形成封闭。本发明内部带肋构造可防止钢管屈曲、提高钢‑混凝土协同工作性能，且省去了焊接钢管内部加劲肋的制作成本，其制作难度较钢筋骨架更低；外挂预制PC板的设计配合钢管钢骨架的预制装配式技术可省去支模、拆模流程，极大的提高了生产工作效率。

技术领域

本发明属于结构工程的技术领域，涉及一种新型薄壁带肋钢管混凝土柱的构造及制作方法。

背景技术

钢管混凝土柱是指在钢管中填充混凝土而形成的竖向承重构件，利用钢管对核心区受压混凝土施加侧向约束，使其处于三向受压的应力状态，延缓其纵向微裂缝的发生和发展，提高其抗压强度和压缩变形能力，因此具有承载能力大，塑性和抗震性能好的特点。但传统钢管混凝土柱截面多为圆形，圆形截面的柱与矩形截面的梁连接较复杂，且在梁柱连接节点处钢管需要贯通，这就增大了梁柱节点处的施工难度。此外连续贯通的钢管也使得钢管内部混凝土的振捣变得困难，从而影响施工质量。实际使用中钢管混凝土柱还存在用钢量较大，钢管需要进行防腐防火养护等问题。

针对上述现有工程中存在的问题，本发明提出了一种新型薄壁带肋钢管混凝土柱的构造及制作方法，包括由冷弯钢和带挂孔的缀板焊接组成的格构式钢管骨架，缀板上挂放的预制混凝土板以及柱体内混凝土。该新型钢管混凝土柱保留了传统钢管混凝土柱的优点，借助格构式矩形钢管骨架对核心混凝土产生套箍约束作用，使核心混凝土处于三向受压状态，使其具有强度高，塑性好的特点；此外由弯折钢板形成的钢管内部加劲肋能有效提高柱的竖向刚度和承载力，并增加钢管与内部混凝土的粘结性能。同时由于新型钢管混凝土柱的横断面为矩形，立面上缀板之间存在一定的间距，这就有效的解决了梁柱节点的连接问题，也使得内部混凝土的振捣更加的方便。带有卡扣的预制混凝土板(PC板)挂置于缀板上，在矩形钢管骨架四周形成封闭，这样PC板既可以充当矩形钢管内部混凝土浇筑时的外模板，还能作为防护层有效解决钢结构的防火和防腐问题。本发明提出的新型薄壁带肋钢管混凝土柱构造和制作简单，适合于工厂化生产，符合建筑工业化的需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题提供一种新型薄壁带肋钢管混凝土柱的构造及制作方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

用4块冷弯钢经过三次弯折形成带肋的等边角钢和钢缀板焊接形成横截面闭合带肋的矩形钢管骨架；将带有卡扣的预制混凝土板(PC板)挂置于缀板上，在矩形钢管骨架四周形成封闭；分段向钢管骨架内空域内浇筑混凝土，形成带肋矩形钢管混凝土柱；钢管骨架对核心区混凝土施加侧向约束，同时加劲肋可增加钢管的竖向刚度和承载力，钢管与内部混凝土一起形成竖向承重体系。

所述的带肋矩形钢管骨架，由用4块冷弯钢板经过三次弯折形成带肋的等边角钢与钢缀板焊接而成。钢管骨架在横截面上形成闭合体系，等边角钢边长为90mm，厚度为6mm，缀板采用6mm厚的钢板切割而成并开葫芦形孔洞。沿4块角钢纵向每隔1米焊接一道缀板，形成矩形的格构式钢管骨架。

所述的预制PC板长度为1m，厚度30mm，内表面留有卡口用于挂于缀板葫芦形空洞内，与矩形钢管骨架一起具有耐测压模板的作用，同时起到形成钢管外侧混凝土保护层的作用。

所述的新型薄壁带肋钢管混凝土柱，当带肋钢管骨架和外围PC板挂置并固定完成之后，用泵送混凝土将矩形钢管内的空域填满并振捣密实，养护等待强度达到要求即可，无需拆模作业。