[发明专利]一种装配式撑杆预应力夹心管混凝土组合构件

说明书

一种装配式撑杆预应力夹心管混凝土组合构件，它包括夹心管混凝土柱、预应力索、撑杆、索道和索头；每对撑杆对称布置且与夹心管混凝土柱垂直，撑杆的端部固接有索道；预应力索穿设在索道内，且其两端分别固接在安装于夹心管混凝土柱两端的索头上，撑杆、索道和夹心管混凝土柱的轴线位于同一平面内，夹心管混凝土柱两侧的两条预应力索呈倾斜折线对称布置。本发明具有承载力高、抗火性能较好和施工快速的优点。

技术领域

本发明涉及一种装配式撑杆预应力夹心管混凝土组合构件。

背景技术

撑杆式预应力柱中的支撑和预应力可以为柱提供侧向支撑点，从而减小柱子的计算长度，大大提高大长细比柱构件的稳定承载力，因而可以充分利用钢材强度。但为了防止过早出现局部屈曲，钢管的径厚比(或宽厚比)限值小，因此，钢管壁厚大、造价高；另外，钢柱在火灾下升温较快，抗火性能较差。

发明内容

本发明为克服现有技术不足，提供一种装配式撑杆预应力夹心管混凝土组合构件，该构件具有承载力高、抗火性能好和施工快速的优点。

本发明的技术方案：一种装配式撑杆预应力夹心管混凝土组合构件，它包括夹心管混凝土柱、预应力索、撑杆、索道和索头；夹心管混凝土柱的两侧面固接有N对撑杆，每对撑杆对称布置且与夹心管混凝土柱垂直，撑杆的端部固接有索道；其中，N≥1的正整数；

预应力索穿设在索道内，且其两端分别固接在安装于夹心管混凝土柱两端的索头上，撑杆、索道和夹心管混凝土柱的轴线位于同一平面内，夹心管混凝土柱两侧的两条预应力索呈倾斜折线对称布置。

进一步地，所述夹心管混凝土柱主要由外管、内管和混凝土组成，外管套在内管上且二者同心并连接在一起，外管与内管之间填充有混凝土，外管的外侧面固接有撑杆。

进一步地，所述撑杆为圆钢管或纤维增强复合材料管，外管和内管均为钢管或纤维增强复合材料管。

本发明相比现有技术的有益效果是：

本发明提出的这种新型撑杆式预应力夹心管混凝土组合构件，具有以下优点：(1)撑杆和拉紧的预应力钢索形成的索撑体系，为夹心管混凝土核心柱提供了有效的侧向支撑点，从而减小了构件的计算长度，大大提高了大长细比柱构件的整体稳定承载力，因而可以充分利用材料强度；(2)夹心管混凝土柱中的混凝土夹层可为内、外管提供侧向支撑，防止管出现局部屈曲，从而使得管的径厚比(或宽厚比)限值大大提高；而内、外管为混凝土提供环向约束作用，使混凝土处于三向受压状态，能够显著提高混凝土的强度与延性；(3)混凝土的热容大、导热系数小，火灾下混凝土夹层和内管温度相对较低，构件的抗火性能显著优于钢柱；(4)内、外管可作为混凝土浇筑的模板，管的加工、混凝土浇筑等均可在工厂完成，可实现构件的全预制，施工现场直接组装，施工过程快速、绿色。

下面结合附图和具体实施方式，详细说明本发明的技术方案。

附图说明

图1是本发明的装配式撑杆预应力夹心管混凝土组合构件中沿柱长方向设置一道撑杆形成的单撑杆体系立面图；

图2是本发明的装配式撑杆预应力夹心管混凝土组合构件中沿柱长方向设置三道撑杆形成的三撑杆体系立面图；

图3是图1中单撑杆预应力夹心管混凝土柱的A-A剖面图。

其中：1、夹心管混凝土柱，2、预应力索，3、撑杆，4、索道，5、索头，6、外管，7、内管，8、混凝土。

具体实施方式

参阅图1-图3所示，本实施方式的一种装配式撑杆预应力夹心管混凝土组合构件，它包括夹心管混凝土柱1、预应力索2、撑杆3、索道4和索头5；夹心管混凝土柱1的两侧面固接有N对撑杆3，每对撑杆3对称布置且与夹心混凝土柱1垂直，撑杆3的端部固接有索道4；其中，N≥1的正整数；