[发明专利]一种带弧形内钢管的空心钢管混凝土柱

说明书

本发明公开一种带弧形内钢管的空心钢管混凝土柱，包括外钢管、内钢管和钢板延长件，外钢管和内钢管之间填充混凝土，内钢管包括多个第一弧形板和多个第二弧形板，第二弧形板的两端分别连接相邻两个第一弧形板，多个第一弧形板和第二弧形板围设形成内钢管，内钢管空心设置，外钢管和内钢管的几何中心重合，第一弧形板和第二弧形板均朝外钢管的几何中心处凸起，第一弧形板的两端分别与钢板延长件连接。通过弧形内钢管提高内钢管壁的纵向屈曲强度和对内、外钢管之间混凝土的约束作用。钢板延长件深入混凝土中，钢板延长件具备导热能力，可以将混凝土产生的水化热向中空部分传递，有效减小大体积混凝土内部水化热效应产生的细微裂缝。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种带弧形内钢管的空心钢管混凝土柱。

背景技术

近年来，我国高层超高层建筑数量日益增长，随之而来的对竖向承重构件承载力和抗震性能的要求也不断提高，导致竖向构件截面尺寸增大，影响建筑使用空间。钢管混凝土结构通过将具有钢材和混凝土合理组合，充分发挥了钢材和混凝土的材料性能，同普通混凝土柱相比有效降低了截面尺寸。

但随着建筑高度的进一步突破，结构底层和中层的钢管混凝土柱的尺寸也越来越大。混凝土的用量随结构尺寸大幅增大，因而导致钢管混凝土结构中心混凝土不仅对结构承载能力贡献降低，而且在浇筑后容易因水化热难以向外传递而导致有害裂缝的出现。空心钢管混凝土柱可以在一定程度上解决上述问题，但现有的内钢管为方形的空心钢管混凝土柱在工程应用时，常出现内钢管屈曲，工程应用效果并不理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带弧形内钢管的空心钢管混凝土柱，提升了空心钢管混凝土柱内钢管的受力性能，解决了混凝土柱在浇筑后容易因水化热难以向外传递而导致出现有害裂缝的问题。

本发明的技术方案为：一种带弧形内钢管的空心钢管混凝土柱，包括外钢管、内钢管和钢板延长件，外钢管和内钢管之间填充混凝土，内钢管包括多个第一弧形板和多个第二弧形板，第二弧形板的两端分别连接相邻两个第一弧形板，多个第一弧形板和第二弧形板围设形成内钢管，内钢管空心设置，外钢管和内钢管的几何中心重合，第一弧形板和第二弧形板均朝外钢管的几何中心处凸起，第一弧形板的两端分别与钢板延长件连接。

进一步，所述第一弧形板与钢板延长件一体成型，形成第三弧形板，第三弧形板的长度大于第二弧形板，第三弧形板和第二弧形板的截面曲率半径相同。

进一步，所述第三弧形板的截面圆心角为90°，所述第二弧形板的截面圆心角为45°。

进一步，还包括多个直钢板，所述第三弧形板的两端分别与直钢板的板面连接，第一弧形板端部处的切线与直钢板的板面之间形成夹角。

进一步，所述第三弧形板端部处的切线与直钢板的板面互相垂直，通过直钢板降低内钢管与混凝土之间的相对滑移，同时直钢板具有导热能力，可以将混凝土产生的水化热向中空部分传递，有效减小大体积混凝土内部水化热效应产生的细微裂缝，保证了混凝土质量。

进一步，所述直钢板沿第三弧形板的纵向高度全长设置。

进一步，所述钢板延长件为角钢，第一弧形板与第二弧形板的尺寸相同，相邻两个第一弧形板和第二弧形板的端部相互连接，角钢的一边连接至相邻两个第一弧形板和第二弧形板的连接处，通过角钢降低内钢管与混凝土之间的相对滑移，同时角钢具有导热能力，可以将混凝土产生的水化热向中空部分传递，有效减小大体积混凝土内部水化热效应产生的细微裂缝，保证了混凝土质量。

进一步，所述第一弧形板和第二弧形板的截面圆心角为45°-60°。

进一步，所述角钢沿第一弧形板的纵向高度全长设置。

进一步，所述外钢管为圆形或方形，所述第一弧形板和第二弧形板的数量均为两个，两个第一弧形板分别相对设置，两个第二弧形板分别相对设置。