一種鋼管混凝土組合柱的製作方法

2023-09-24 02:19:35

本發明涉及建築結構領域，尤其是一種避免混凝土與鋼管分離、並提高耐火性能的鋼管混凝土組合柱。

背景技術：

隨著我國城市建設的飛速發展以及建築工業化的推進，高層建築以及大面積廠房需求越來越多。但是傳統的鋼筋混凝土結構由於抗震性能差等缺點，難以在大荷載、大跨度等條件下實現高層建築的功能多樣化，更達不到建築產業發展方向所要求的節地、節能等重要指標，已經不適應高層建築發展的需要。而鋼管混凝土結構通過在鋼管中填充混凝土而形成，鋼管及內部的混凝土能共同承受外部荷載作用，通過將鋼管和混凝土的組合，不僅可以彌補兩種材料各自的缺點，而且能夠充分發揮二者的優點，因此鋼管混凝土結構已經成為高層建築的一種主要結構形式。傳統的鋼管混凝土結構是直接將混凝土灌入鋼管內部，混凝土在鋼管中凝固後，其體積會縮小，導致凝固後的混凝土與鋼管內表面分離，降低鋼管混凝土的結構性能。同時裸露在外的鋼管防火性存在問題，一旦遇到火災，裸露的鋼管在熱量的影響下發生變形，將直接影響鋼管混凝土結構的可靠性，甚至危害整個建築。尤其是起支撐作用的鋼管混凝土支柱，由於其對整個建築結構起支撐作用，其防火性能要求更高。

技術實現要素：

本技術：
人針對現有鋼管混凝土結構中的混凝土凝固後與鋼管分離而導致結構性能降低，以及裸露的鋼管防火性能差等問題，提供一種結構合理的鋼管混凝土組合柱，有效避免混凝土凝固後與鋼管剝離而降低結構性能，同時可以提高組合柱的防火性能。

本發明所採用的技術方案如下：

一種鋼管混凝土組合柱，包括鋼管和混凝土，所述鋼管壁面加工有孔，鋼管外部沿縱向方向安裝加強鋼筋和構造鋼筋，構造鋼筋位於孔開口的位置；所述鋼管外周間隔設置箍筋，箍筋與加強鋼筋焊接或綁紮連接；拉筋兩端設置有彎鉤，穿過相對的兩個孔後分別鉤在孔外側的構造鋼筋上，並與構造鋼筋綁紮連接或者焊接；在所述鋼管內部以及外壁澆築混凝土。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述加強鋼筋焊接在鋼管外壁。

所述箍筋與構造鋼筋綁接或者焊接。

所述鋼管為方形或矩形鋼管，鋼管的相對壁面開設的孔的位置相對。

所述鋼管為圓形鋼管，孔開設在直徑方向的兩端。

所述孔的形狀為矩形、方形或者圓形。

所述鋼管外壁的加強鋼筋、構造鋼筋和箍筋全部埋在混凝土內。

所述箍筋和拉筋的材質是鋼筋。

所述構造鋼筋的直徑小於或者等於加強鋼筋的直徑。

本發明的有益效果如下：

本發明在鋼管外壁開孔，拉筋穿過相對的孔並與外側的構造鋼筋連接，通過孔將鋼管內外的混凝土連通，同時，拉筋對混凝土起到支撐固定的作用，有效防止鋼管內混凝土凝固收縮而導致的鋼管與混凝土分離，保證鋼管混凝土組合柱的結構性能。

本發明在鋼管外壁沿縱向方向安裝加強鋼筋，並在加強鋼筋外連接箍筋，縱橫交錯的加強鋼筋與箍筋構成外層混凝土的骨架，有效解決混凝土無法有效固定在鋼管外壁的問題，同時外壁的混凝土具有隔熱作用，可以有效防止熱量直接接觸鋼管，提高整個組合柱的防火性能。加強鋼筋同時也增大了組合柱的受力截面面積，並且有效補償鋼管由於開孔而造成的結構性能損失，同時箍筋及拉筋也可以增強鋼管的結構受力性能。

附圖說明

圖1為本發明的主視圖。

圖2為圖1中沿水平面的剖面圖。

圖中：1、鋼管；2、加強鋼筋；3、構造鋼筋；4、箍筋；5、拉筋；6、混凝土；7、孔。

具體實施方式

下面結合附圖，說明本發明的具體實施方式。

如圖1和圖2所示，本發明的鋼管1為方形或矩形鋼管，鋼管1四周壁面間隔加工有孔7，鋼管1的相對壁面的孔7的位置相對，孔7的形狀為矩形、方形或者圓形，優選為圓形。在鋼管1每一側面外部沿縱向方向安裝有多根加強鋼筋2和一根構造鋼筋3，加強鋼筋2間斷焊接在鋼管1外壁，構造鋼筋3位於孔7的位置。鋼管1外周間隔設置環狀的箍筋4，箍筋4與加強鋼筋2和構造鋼筋3綁紮連接或者焊接。拉筋5兩端設置有彎鉤，穿過相對的兩個孔7後分別鉤在孔7外側的構造鋼筋3上，並與構造鋼筋3綁紮連接或者焊接。在鋼管1內部以及外側澆築混凝土6，加強鋼筋2、構造鋼筋3和箍筋4全部埋在鋼管1外側的混凝土6內。箍筋4和拉筋5的材質為鋼筋，構造鋼筋3的直徑小於或者等於加強鋼筋2的直徑。

建築工程中，先將加強鋼筋2、構造鋼筋3、箍筋4、拉筋5與鋼管1固定安裝完畢，然後在工廠或者施工現場澆築鋼管1內外的混凝土6，完成本發明的鋼管混凝土組合柱。由於鋼管1開設有孔7，因此澆築混凝土的時候可以從孔7向內澆築，從而保證混凝土6均勻澆築在鋼管1內部以及外側。混凝土6在凝固的過程中發生收縮，由於鋼管1內外的混凝土6通過孔7連通，鋼管1內外的混凝土6同時向內收縮，因此可以保證鋼管1內的混凝土6在收縮過程中不會與鋼管1的壁面分離，同時由於拉筋5在鋼管1交錯布置，也可以對鋼管1內的混凝土6起到支撐的作用，同樣可以限制鋼管1內部的混凝土6與鋼管1壁面發生分離，有效解決混凝土6與鋼管1分離而導致鋼筋混凝土組合柱的結構性能降低的問題。

由於鋼管1外壁縱向安裝有加強鋼筋2，橫向安裝有箍筋4，加強鋼筋2和箍筋4形成縱橫交錯的網格結構，可以作為鋼管1外壁混凝土6的骨架，將混凝土6固定在鋼管1外壁，有效解決混凝土6在鋼管1平整的外壁無法固定的問題。當混凝土6被固定在鋼管1的外壁時，通過混凝土的隔熱作用，可以有效防止熱量直接接觸鋼管1，從而提高整個組合柱的防火性能。由於鋼管1外壁開孔7，降低了鋼管1的力學性能，而鋼管1外壁安裝的加強鋼筋2可以補償鋼管1開孔而導致的結構性能的降低，而且加強鋼筋2也直接增大了組合柱內鋼材的受力截面面積，提高組合柱的力學性能，同時箍筋4和拉筋5也可以增強組合柱的結構受力性能。

當然，本發明的鋼管1也可以是圓形鋼管，圓形鋼管外周分別安裝加強鋼筋2、構造鋼筋3和箍筋4，圓形鋼管的孔7開設在直徑方向的兩端，拉筋5穿過相對的孔7並與箍筋4綁紮連接。

以上描述是對本發明的解釋，不是對發明的限定，在不違背本發明精神的情況下，本發明可以作任何形式的修改。