[实用新型]一种新型钢管混凝土柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及承重构件领域，具体涉及到一种新型钢管混凝土柱。

背景技术

众所周知，混凝土的抗压强度高，但抗弯能力很弱。而钢材，特别是型钢的抗弯能力强，具有良好的弹塑性，但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。而钢管与混凝土组合截面柱构件在结构上能够将二者的优点结合在一起，可使混凝土处于侧向受压状态，其抗压强度可成倍提高。同时由于混凝土的存在，提高了钢管的刚度，两者共同发挥作用，从而大大地提高了承载能力。钢管混凝土作为一种新兴的组合结构，主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主，被广泛使用于框架结构中如厂房和高层。但现有技术中钢管混凝土的制作过程较繁琐，受力结构有优化的空间。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种新型钢管混凝土柱，解决有技术中钢管混凝土的制作过程较繁琐的问题，优化其内部结构，使其制作方便，应用更广泛。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种新型钢管混凝土柱，包括大钢管和小钢管；小钢管分布于大钢管内部且其轴心平行大钢管的轴心；大钢管和小钢管之间填充混凝土；所述小钢管的数量为2根以上，小钢管沿大钢管的圆周方向均匀分布。

根据上述方案，所述大钢管的半径为R，小钢管的半径为r，小钢管的圆心与大钢管的圆心之间的距离为d；R、r、d之间的比例关系为R：r：d＝1:0.175:0.5。

根据上述方案，所述小钢管的数量为6根。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：零件较少，焊缝少，构造简单，制作工序简单，材料成本低廉；钢管和混凝土之间的相互作用使内部混凝土的破坏由脆性破坏转变为塑性破坏，构件的延伸性能明显改善，耗能能力大大提高，具有优越的抗震性能；由于是整体浇筑制作而成，因而同实心钢-砼组合长柱相比显著减轻了重量，从而更便于运输和吊装，具有较好的生产应用价值。

附图说明

下面结合附图对本实用新型一种新型钢管混凝土柱的具体实施方式作进一步说明，其中：

图1是本实用新型的结构示意图。

图中各标号的释义为：1-大钢管，2-小钢管，3-混凝土。

具体实施方式

本实用新型是利用结构仿生学对自然莲藕杆构造进行调研，详细分析了莲藕杆的受力特点，以莲藕杆的组织构造为研究对象，并掌握了这种杆件受力性能合理的机理，通过电脑软件的模拟，借鉴莲藕杆截面形式，进行一定的优化处理，设计制造出仿莲藕杆的一种新型钢管混凝土柱，主要应用于建筑结构和承重构件。该结构形式的钢管混凝土柱可以提高结构整体的承载能力，减少构件的变形，增大结构的稳定性。

本实用新型主要由大钢管1、小钢管2和混凝土3组成。6根小钢管在大钢管1内部沿大钢管1的圆周方向均匀分布，大钢管1和小钢管2之间填充混凝土3。大钢管1的半径为R，小钢管2的半径为r，小钢管2的圆心与大钢管1的圆心之间的距离为d。R、r、d之间的比例关系为R:r:d＝1:0.175:0.5。

以某工厂生产的一批钢管混凝土柱为例，大钢管1的直径为300mm，壁厚为10mm，内部6根小钢管2的直径均为52.5mm,壁厚均为5mm，钢管混凝土柱的整体高度为3m。大钢管1和小钢管2均选用螺旋焊管，其密度为7850kg/m³，弹性模量为206Gpa,泊松比为0.31。小钢管2的圆心与大钢管1的圆心距离为175mm。制作时先采用定位电焊焊接内部小钢管2，然后再焊接大钢管1。将大钢管1和小钢管2固定住后，在大钢管1和小钢管2之间浇筑混凝土3并振捣密实。混凝土3的密度为2450kg/m³，弹性模量为34.9Gpa,泊松比为0.5。待混凝土3养化成型、达到一定强度后便完成了新型钢管混凝土柱的制作。

综上所述，本实用新型借鉴莲藕杆的结构组成和受力规律，通过电脑软件模拟优化相关参数设计，并最终通过实际产品验证了本实用新型所提供的新型钢管混凝土柱的实际应用可行性。需要强调的是，上述技术方案仅是本实用新型的较佳实施例，在此基础上所做改进，例如调整小钢管2的数量及排布方式，相关孔径尺寸的调整等，均应视作与本实用新型的技术构思相同。