[发明专利]一种双腔式矩形钢管高强混凝土柱和制备方法

说明书

本发明涉及一种双腔式矩形钢管高强混凝土柱，包括矩形钢管，矩形钢管内设有两个螺旋箍筋，两个螺旋箍筋沿矩形钢管横截面的长度方向依次布置，两个螺旋箍筋之间设有中腹钢板，中腹钢板两端分别固接于矩形钢管内壁，中腹钢板与矩形钢管内壁之间填充有高强混凝土，两个螺旋箍筋分别包裹于高强混凝土。两个螺旋箍筋、双腔式矩形钢管对高强混凝土的横向膨胀起到双重约束作用，共同限制高强混凝土的横向变形，加强了对核心高强混凝土的约束能力；两个螺旋箍筋的纵向连续性提升了高强混凝土的抗剪性能，提升了双腔式矩形钢管高强混凝土柱的承载力和延性。本发明还涉及一种双腔式矩形钢管高强混凝土柱的制备方法。

技术领域

本发明涉及建筑结构领域，特别是涉及一种双腔式矩形钢管高强混凝土柱和制备方法。

背景技术

在土木工程领域中,有许多不同的建筑材料的组合形式,其中应用最广泛的材料为钢材与混凝土。钢管混凝土结构是钢——混凝土组合结构中的常见形式,是将混凝土填充到钢管内而制成。

钢管混凝土柱在受力过程中,钢管对核心混凝土形成刚性约束作用,钢管和混凝土均处于三向应力状态,混凝土抗压强度和塑性变形能力均得到了很大的提高,延缓了钢管内核心混凝土的脆性破坏。

现实生活中，由于建筑空间布置等原因，有些狭长区域对钢管混凝土柱提出了矩形截面的要求。通常做法是在矩形钢管内浇筑混凝土形成矩形钢管混凝土柱。

矩形钢管混凝土柱存在以下技术问题：

由于矩形钢管横截面为矩形，矩形长度较长，矩形钢管对矩形钢管中心的混凝土的约束较小，导致矩形钢管中心的混凝土容易脆性破坏，矩形钢管相对容易局部屈曲。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之一是：提供一种双腔式矩形钢管高强混凝土柱，其能够改善对双腔式矩形钢管中心的混凝土的约束，双腔式矩形钢管中心的高强混凝土不容易脆性破坏，延缓双腔式矩形钢管出现局部屈曲，提高承载力和延性，有效提升双腔式矩形钢管高强混凝土柱材料性能利用率，减小构件截面面积，提升构件抗震性能。

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之二是：提供一种双腔式矩形钢管高强混凝土柱制备方法，通过该方法制得的双腔式矩形钢管高强混凝土柱，能够改善对双腔式矩形钢管中心的混凝土的约束，双腔式矩形钢管中心的高强混凝土不容易脆性破坏，延缓双腔式矩形钢管出现局部屈曲，提高承载力和延性，有效提升双腔式矩形钢管高强混凝土柱材料性能利用率，减小构件截面面积，提升构件抗震性能。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种双腔式矩形钢管高强混凝土柱，包括矩形钢管，矩形钢管竖直设置，矩形钢管内设有两个螺旋箍筋，两个螺旋箍筋延伸方向均和矩形钢管延伸方向平行，两个螺旋箍筋沿矩形钢管横截面的长度方向依次布置，两个螺旋箍筋之间设有中腹钢板，中腹钢板两端分别固接于矩形钢管内壁，中腹钢板与矩形钢管内壁之间填充有高强混凝土，两个螺旋箍筋分别包裹于高强混凝土。

进一步，矩形钢管侧壁分别设有多个加劲条。

进一步，矩形钢管包括第一翼缘、第二翼缘、第一腹板和第二腹板，第一翼缘与第二翼缘平行设置，第一腹板与第二腹板平行设置，第一翼缘、第一腹板、第二翼缘和第二腹板依次首尾固接形成闭环，中腹钢板两端分别固接于第一翼缘中部和第二翼缘中部，多个加劲条分别设于第一翼缘、第二翼缘、第一腹板和第二腹板的内壁。

进一步，加劲条包括第一加劲条和第二加劲条，第二加劲条竖直设置，第一加劲条垂直于第二加劲条，第一加劲条中部固接于第二加劲条中部。

进一步，矩形钢管连接有第一连接件和第二连接件，第一连接件两端分别固接于矩形钢管上端，两个螺旋箍筋上端分别固接于第一连接件中部；第二连接件两端分别固接于矩形钢管下端，两个螺旋箍筋下端分别固接于第二连接件中部。