[实用新型]一种十字形钢管混凝土组合柱

说明书

本实用新型公开了一种十字形钢管混凝土组合柱，由具有十字形内部空腔的钢管及空腔内灌注的混凝土组成，钢管内凹角处设置有连接构件，连接构件将十字形空腔分为三个相对独立但又连通的混凝土灌注区。在钢管内设置的连接构件，增强了钢管内凹角处管壁的约束从而提高了组合柱的承载能力和抗震性能，或相比于现有技术中具有多个腔体的组合柱而言减少了钢管腔体的个数从而便于钢管制造安装及混凝土的浇筑。本实用新型与现有技术相比，具有构造简单、便于制造安装及混凝土浇筑，又具有较高的承载力和良好的抗震性能。

技术领域

本实用新型涉及一种十字形钢管混凝土组合柱，属于工程建筑领域。

背景技术

随着建筑工业化的推广，装配式钢结构在住宅建筑中的应用逐步加大，采用异形钢管混凝土组合柱，柱肢宽度与填充墙厚度基本相等，可避免室内柱楞突出，增加房间的实际使用面积，同时异形钢管混凝土组合柱平面布置灵活，经济性好，符合国家建设节约型社会的要求。异形钢管混凝土组合柱框架还可以和支撑或剪力墙形成框架--支撑或框架--剪力墙体系，因此有着广阔的应用前景。

目前十字形钢管混凝土组合柱截面通常采用以下几种形式：(1)、管壁A、管壁I及管壁C、管壁G连成一体，形成几个独立腔体；(2)、腔体内部无连接构件，在管壁A和管壁L、管壁C和管壁D、管壁F和管壁G、管壁I和管壁J相交的内凹角处设置竖向角钢；(3)、腔体内部无连接构件，在管壁A和管壁C、管壁D和管壁F、管壁G和管壁I及管壁J和管壁L之间分别设置对穿螺杆。异形钢管混凝土组合柱肢宽较小，一般不大于200mm，第一种异形柱由于腔体狭小，不宜浇筑混凝土，且制造安装工艺复杂；第二种异形柱则管壁整体性差，对混凝土约束能力弱，其承载能力低、抗震性能差；第三种异形柱由于对穿螺杆需在管壁上开洞，加工制造复杂且削弱了管壁的完整性，同时外凸螺杆影响建筑装修。为进一步推广异形钢管混凝土组合柱的应用，需研究开发一种受力合理、构造简单且具有较高承载力和良好抗震性能的十字形钢管混凝土组合柱。

发明内容

为了克服上述现有技术缺点，本实用新型的目的在于提供一种十字形钢管混凝土组合柱，具有受力合理、构造简单、便于构件制造、安装，能够有效提高组合柱的承载能力和抗震性能，使异形钢管混凝土组合柱在住宅建筑中得以推广使用。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种十字形钢管混凝土组合柱，其特征在于：所述十字形钢管混凝土组合柱由具有十字形内部空腔的钢管及空腔内灌注的混凝土组成，钢管内凹角处设置有连接构件，连接构件将十字形空腔分为三个相对独立但又连通的混凝土灌注区；具有十字形内部空腔的钢管由第一U型管、第二U型管、第三U型管、第四U型管焊接而成，第一U型管包括管壁A、管壁B、管壁C，第二U型管包括管壁D、管壁E、管壁F，第三U型管包括管壁G、管壁H、管壁I，第四U型管包括管壁J、管壁K、管壁L；第一U型管的管壁A、管壁C分别与第四U型管的管壁L、第二U型管的管壁D焊接形成钢管的内侧转角，第三U型管的管壁G、管壁I分别与第二U型管的管壁F、第四U型管的管壁J焊接形成钢管的内侧转角；管壁A与管壁I、管壁C和管壁G之间设置有连接构件。

在一个实施例中，连接构件为多块沿竖向间隔布置的缀板，缀板两端分别与管壁A、管壁I及管壁C、管壁G焊接。

在另一个实施例中，连接构件为多根沿竖向间隔布置的角钢，角钢两端分别与管壁A、管壁I及管壁C、管壁G焊接。

在第三个实施例中，连接构件为竖向延伸并连续弯折的钢筋，钢筋分别与管壁A、管壁I及管壁C、管壁G焊接。

第一U型管、第二U型管、第三U型管、第四U型管分别由钢板冷弯成型。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

(1)本实用新型中，在十字形钢管混凝土组合柱内设置连接构件13，增强了管壁的整体性，提高了体内混凝土的约束，从而改善了组合柱的承载力和抗震性能。