[发明专利]一种半组合钢管混凝土预制柱及其制作方法和设计方法

说明书

一种半组合钢管混凝土预制柱及其制作方法和设计方法，所述半组合钢管混凝土预制柱包括钢管混凝土柱和外包覆保护层，所述外包覆保护层设置于钢管混凝土柱的外表面，所述钢管混凝土柱包含钢管柱和核心混凝土，所述核心混凝土浇筑在钢管柱内，所述钢管柱的上端部预留有用于连接上方钢管混凝土柱的上连接节点未包覆区，所述钢管柱的下端部预留有用于连接下方钢管混凝土柱的下连接节点未包覆区，所述钢管柱的侧部焊接有竖向连接板，所述竖向连接板上开设有螺栓孔，所述竖向连接板上预留有用于连接钢梁的侧连接节点未包覆区。本发明实现了防火、防锈、防腐目的，安装施工方便，无需定期维护，节省了后期维护成本，提高了建筑结构的整体刚度和抗震性能。

技术领域

本发明涉及装配式建筑领域，特别涉及一种半组合钢管混凝土预制柱及其制作方法和设计方法。

背景技术

自20世纪50年代钢管混凝土在欧美国家得到应用以来，钢管混凝土建筑在国内外得到长足的发展和日益广泛的应用。在实际工程中，钢管混凝土大多应用于受压构件，即钢管混凝土柱。钢管混凝土柱优点突出，如承载力高、塑性韧性好、施工简便等，但其缺点也不容忽视，如耐火性差、耐腐蚀性差等，因此需要着重考虑其防火、防腐防锈性能，而现阶段钢管混凝土柱的防火、防锈防腐处理措施较为复杂，而且需要定期维护，后期维护费用较高。

发明内容

针对目前钢管混凝土柱普遍存在的问题，本发明提出了一种半组合钢管混凝土预制柱及其制作方法和设计方法，它在钢管混凝土柱外表面包裹有一层外包覆保护层，不仅起到了防锈、防腐、防火的作用，而且又能考虑其外包覆保护层对构件整体刚度的贡献。

本发明的目的通过如下技术方案实现：一种半组合钢管混凝土预制柱，包括钢管混凝土柱和外包覆保护层，所述外包覆保护层设置于钢管混凝土柱的外表面，所述钢管混凝土柱包含钢管柱和核心混凝土，所述核心混凝土浇筑在钢管柱内，所述钢管柱的上端部预留有用于连接上方钢管混凝土柱的上连接节点未包覆区，所述钢管柱的下端部预留有用于连接下方钢管混凝土柱的下连接节点未包覆区，所述钢管柱的侧部焊接有竖向连接板，所述竖向连接板上开设有螺栓孔，所述竖向连接板上预留有用于连接钢梁的侧连接节点未包覆区。

作为进一步的优选方案，所述钢管混凝土柱为箱型钢管混凝土柱，所述钢管柱为箱型钢管柱。

作为进一步的优选方案，所述箱型钢管柱内焊接有两块关于竖向连接板上下对称的加强隔板，所述加强隔板中间开设有孔洞。

作为进一步的优选方案，所述钢管混凝土柱为圆钢管混凝土柱，所述钢管柱为圆钢管柱。

作为进一步的优选方案，所述圆钢管柱的外侧焊接有两个关于竖向连接板上下对称的加强环，所述竖向连接板设置于上下两个加强环之间。

作为进一步的优选方案，所述钢管混凝土柱的上下两端部外周侧分别焊接有用于对应连接上下钢管混凝土柱的辅助耳板，所述辅助耳板上开设有螺栓孔，位于钢管混凝土柱上端部的辅助耳板与位于钢管混凝土柱下端部的辅助耳板对应错开且分别靠近于钢管混凝土柱对应外侧面的中心线。

作为进一步的优选方案，所述外包覆保护层为钢筋混凝土外包层、钢丝网混凝土外包层、防火砖外包层或防火板外包层。

作为进一步的优选方案，所述钢筋混凝土外包层或钢丝网混凝土外包层采用的混凝土为普通混凝土或高性能混凝土。

作为进一步的优选方案，所述高性能混凝土为钢纤维混凝土、活性粉末混凝土或防火混凝土。

本发明的目的还通过如下技术方案实现：一种半组合钢管混凝土预制柱的制作方法，包括以下步骤：

（1）制作钢管柱：在工厂按常规钢结构生产方式加工钢管柱，并去除表面浮锈；

（2）制作外包覆保护层：