[发明专利]一种新型组合柱及组装方法

说明书

本发明属于土木工程技术领域，涉及一种新型组合柱及组装方法。包括外钢管、混凝土、填充材料，所述填充材料置于外钢管内的中心位置，混凝土浇筑在外钢管与填充材料之间。本申请组合构件具有良好的抗拉性，抗压性以及抗弯性，且相比部分取替的混凝土组合构件承载力提高了约10％，自重减轻55％‑85％，施工简单，环保。

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，涉及一种新型组合柱及组装方法。

背景技术

钢管混凝土利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用，提高混凝土强度的同时延缓或避免钢管过早出现局部屈曲，从而保证其材料性能的充分发挥。因此，钢管混凝土因其具有承载力高、延性性能好、耐火性能好、施工方便等优势，广泛应用于高层建筑、工业厂房和大跨桥梁中，并获得良好收益。

为了提高结构的安全性、减少构件截面尺寸及自重等因素，新型的钢管混凝土组合结构逐步出现。研究者在核心混凝土中添加钢筋来增强结构的延性及抗火性能；在钢管中加入空钢管再浇筑混凝土形成夹层钢管混凝土结构以提高组合构件抗弯刚度及混凝土的约束作用；在钢管中放置型钢再浇筑混凝土形成型钢钢管混凝土结构以提高组合构件的抗压性能、减少构件截面尺寸等。

近年来，随着新材料在土木工程领域中的发展与应用，涌现出一系列由高强混凝土、纤维混凝土、橡胶混凝土以及纤维增强塑料等新材料组成的新型钢管混凝土组合构件。

木材具有良好的弹韧性、材质轻以及耐冲击等特点，加工能耗小，能够固碳、减少环境污染；竹材具有生长周期短、产量高、质量轻、强度高、韧性好、环保及可再生等优点，两者均具有良好的抗压性能、抗拉性能及抗弯性能等。

与钢材、混凝土、纤维增强塑料等材料相比，木材和竹材均为很好的绿色材料，可实现工厂内标准化、模数化的生产，无需现场施工。利用木材或竹材作为现代建筑材料符合社会可持续发展的要求。

因此，结合现有钢管混凝土构件形式，本专利提出采用木材或竹材取替型钢、高强混凝土、纤维混凝土、橡胶混凝土以及纤维增强塑料等形成新型的钢管混凝土组合构件。

发明内容

本发明的目的在于将木材、竹材等绿色环保的生物质工程材料部分代替钢材、混凝土等高污染材料，提高钢管混凝土组合构件性能的同时，推进发展低能耗新兴产业的步伐，促进节能减排的有效实施。

为了达到上述目的，本发明提供一种新型组合柱及组装方法，解决了现有技术中存在的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种新型组合柱，包括外钢管1、混凝土2、填充材料3，所述填充材料3置于外钢管1内的中心位置，混凝土2浇筑在外钢管1与填充材料3之间。

优选的，所述外钢管1的截面为圆形、正方形，所述填充材料3的截面形状为圆形、正方形、长方形、条形、十字形。

优选的，所述外钢管1为普通钢材或高强钢材制作，混凝土为普通混凝土或高强混凝土。

优选的，所述填充材料3为竹材或木材。

优选的，所述外钢管1的长度与填充材料3的长度相等。

优选的，所述的木材和竹材为原木竹或者经过处理加工的重组木竹。

优选的，所述新型组合柱的截面含钢率为4％-20％。

一种新型组合柱的组装方法，具体步骤为：

步骤一：根据建筑要求计算所述外钢管1、填充材料3的尺寸；

步骤二：填充材料3表面涂有防水层和防腐层；

步骤三：将填充材料3放入外钢管1内中心位置；

步骤四：在填充材料3四周灌注混凝土2。

本发明的有益效果是：