[发明专利]一种装配式中空夹层钢管混凝土构件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种装配式中空夹层钢管混凝土构件及其制备方法，包括同心布置的内钢管和外钢管，在该内、外钢管之间浇筑有混凝土，在所述内钢管的外壁上绕其轴心均布有若干角钢加劲肋，在该角钢加劲肋的外部环箍有与内钢管同心布置的钢筋网，在所述外钢管的外部沿其表面通长布置有不与外钢管的端部及梁柱节点连接的套管，在该套管端部布置有预应力套环。本发明由于截面开展，在同样自重情况下其抗弯刚度较大，因而在弯矩较大的情况下可以更好地发挥材料的力学性能，承载力高，具有较好的塑性、韧性和耐火性能，可以加快施工速度，缩短施工周期，提高经济效益。

技术领域

本发明涉及建筑结构构件技术领域，尤其涉及一种装配式中空夹层钢管混凝土构件及其制备方法。

背景技术

中空夹层钢管混凝土因其外钢管对夹层混凝土的约束和内钢管对夹层混凝土的支撑作用，而表现出优于钢筋混凝土结构的力学性能，进而可应用于工业与民用建筑、桥梁、塔架等结构中。

然而，在长期的使用实践中，我们发现其仍存在以下问题：

1、传统的钢管混凝土自重大，导致抗震性能差，基础造价高，在轴向荷载作用下，内、外钢管与核心混凝土同时承担纵向荷载，钢管对核心混凝土的约束效果未能得到充分发挥，核心混凝土在受力过程中易产生剪切压溃破坏。

2、普通的中空夹层钢管混凝土构件，其内钢管在承受竖向的轴压荷载作用时，也会受到核心混凝土膨胀对内钢管产生的环向拉力作用，由于外钢管的环箍能力和内刚管承受能力较差，此时内钢管在双重受力作用下会发生局部屈曲，从而导致内钢管和核心混凝土脱开，对核心混凝土的约束减弱。普通的中空夹层钢管混凝土构件的外钢管的环箍能力较弱，在实际工程中由于核心混凝土的浇筑、养护方式不当或核心混凝土受收缩、徐变和温度等因素的影响，会导致内钢管与核心混凝土之间产生脱空现象。

3、在实际使用过程中，钢管因其耐腐蚀性能差，容易发生锈蚀，影响了构件的耐久性和力学性能，限制了此类构件的使用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种能够增强钢管对核心混凝土的约束作用，降低脱开现象，提高构件纵向承载力，增强构件耐久性和力学性能的装配式中空夹层钢管混凝土构件及其制备方法。

本发明提供的这种装配式中空夹层钢管混凝土构件，包括同心布置的内钢管和外钢管，在该内、外钢管之间浇筑有混凝土，在所述内钢管的外壁上绕其轴心均布有若干角钢加劲肋，在该角钢加劲肋的外部环箍有与内钢管同心布置的钢筋网，在所述外钢管的外部沿其表面通长布置有不与外钢管的端部及梁柱节点连接的套管，在该套管端部布置有预应力套环。

为提高构件的抗震防烈效果，增加使用寿命，在所述套管与外钢管之间填充有夹层材料。

为使钢筋网上的力更好的传递到角钢加劲肋上，传力路径更加合理明显，能够有效的防止混凝土和钢筋网发生滑移，提高混凝土的抗剪能力，在所述角钢加劲肋的外壁上固接有若干V型环，所述钢筋网通过V型环环箍在角钢加劲肋的外部。

为使混凝土的抗剪能力分布更加均匀，所述V型环间隔交错的固接在角钢加劲肋的外壁上。

为使轴向承载力的分布更强，所述角钢加劲肋沿内钢管的轴线布置。

为使本发明可与基础更好的连接并防止整体失稳，还包括固接内钢管、外钢管和套管底部的底座板，在该底座板与套管之间均布有加劲肋。

为使对核心混凝土的约束作用更加均匀，所述内钢管的横截面为圆形或方形。

为使对核心混凝土的约束作用更加均匀，所述外钢管的横截面形状与内钢管的横截面形状相一致。

本发明还提供了一种适用于上述装配式中空夹层钢管混凝土构件的制备方法，包括如下步骤：

a、将若干角钢加劲肋绕内钢管轴心均匀固接在内钢管的外壁上；