[发明专利]一种高抗震免焊接钢管混凝土柱、结构体系及其施工方法

说明书

一种高抗震免焊接钢管混凝土柱、结构体系及其施工方法，柱体包括外部钢管和钢管混凝土，还包括环形连接板、管节加劲板和连接端局部加强筋，环形连接板固定连接在外部钢管的连接端的端面表面，环形连接板伸出外部钢管外侧表面的部分为栓接部，连接端局部加强筋设置在单元管节一侧核心区的连接端形成一段局部加强柱，柱体还包括上下相邻并对接的两个单元管节，分别为上管节和下管节，结构体系是还包括梁体和柱体的框架结构。本发明连接方式为框架结构下的无焊接全栓接结构，具有可再生性，同时具有防火性能好的特点，符合工业化的目标，绝大部分工作可以通过预制方法完成，缩短工期，提高施工质量，绿色、节能环保，钢材可以重复再利用。

技术领域

本发明涉及一种钢管混凝土领域，特别是一种免焊接高抗震的钢管混凝土、结构体系及其施工方法。

背景技术

地震是地壳的快速振动，地震象刮风、下雨一样，是地球上经常发生的自然现象。全世界每年约发生500万次，每天大概发生13700次，约1％为人们可以感知的地震，造成严重破坏的地震(7级以上)约每年18次，5级地震每年约千次，仅中国每年发生5级以上地震约20～30次。地震是人类必须面对的重大灾难。

钢管混凝土结构是重要的装配式结构形式之一，目前钢管混凝土柱的竖向连接一般采用焊接形式，存在现场竖向连接焊接量大，野外作业时焊接质量不易控制，特别是北方寒冷条件下，焊接作业更加很难展开，容易造成焊缝质量不良，进而影响构件的抗震能力。

如何找到一种能够实现竖向连接简便、现场无需焊接的钢管混凝土结构，工业化生产、绿色、防火性能好、良好抗震性能的结构体系成为工程面临重要的难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高抗震免焊接钢管混凝土柱、结构体系及其施工方法，要解决现有钢管混凝土柱竖向连接采用焊接存在焊接量大，野外作业时焊接质量不易控制，特别是北方寒冷条件下，焊接作业更加很难展开，易造成焊缝质量不良，进而影响构件的抗震能力的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高抗震免焊接钢管混凝土柱，包括单元管节，所述单元管节包括外部钢管和在外部钢管内部浇筑的钢管混凝土，还包括水平的环形连接板、竖向的管节加劲板和竖向的连接端局部加强筋，

所述环形连接板固定连接在外部钢管的连接端的端面表面，所述环形连接板的环形内径小于或等于外部钢管节的内径，所述环形连接板的环形外径大于外部钢管的外径，环形连接板伸出外部钢管外侧表面的部分为栓接部，所述栓接部沿周向间隔开有一组连接孔，栓接部与外部钢管外侧表面之间沿周向间隔固定连接管节加劲板，所述管节加劲板错开连接孔的位置设置；

所述连接端局部加强筋设置在单元管节一侧核心区的连接端，连接端局部加强筋穿过环形连接板、部分埋入钢管混凝土中，该处连接端形成一段局部加强柱，其中伸入钢管混凝土为加强筋连接部，伸出外部钢管连接端的为加强筋外伸部，

所述连接端局部加强筋包括局部加强钢筋笼，所述局部加强钢筋笼包括纵筋和箍筋，所述箍筋为水平箍筋和/或螺旋箍筋。

所述局部加强钢筋笼为非连续钢筋笼，局部加强柱为钢管钢筋混凝土柱。

所述连接端局部加强筋还包括在局部加强钢筋笼范围内设置的至少一道局部加强钢骨，局部加强柱为钢管钢骨钢筋混凝土柱。

一种高抗震免焊接钢管混凝土柱，包括柱体，所述柱体包括上下相邻并对接的两个单元管节，分别为上管节和下管节，

所述上管节的环形连接板与下管节的环形连接板上下对齐并顶紧，所述上管节的连接孔与下管节的连接孔上下对齐并依次通过穿入两孔的钢连接件栓接和/或铆接；

在两个管节的连接端连接处，所述加强筋外伸部穿过相邻管节的环形连接板并埋入相邻管节连接端的钢管混凝土内，在相邻管节的连接端也形成一段局部加强柱。