矩形鋼管混凝土柱及其施工方法與流程

2023-05-04 07:36:01

本發明涉及建築技術領域，尤其是一種矩形鋼管混凝土柱及其施工方法。

背景技術：

隨著高層建築的發展，矩形鋼管混凝土被越來越多的建築結構採用，同時也逐漸表現出一些不足，主要如下：矩形鋼管對混凝土的約束不如圓形鋼管；為了防止鋼管壁壓屈，要控制寬厚比，造成鋼材浪費，同時也限制了高強度鋼在鋼管混凝土結構中的應用。

為了提高鋼管壁局部屈曲能力，採取的構造措施有約束拉杆，藉助約束拉杆的拉結作用增強鋼管壁的穩定性；設置橫向對拉片，工作原理與約束拉杆相同；設置角部隅撐，角部隅撐給鋼管的每個面提供了兩個約束力，限制局部屈曲。

為了滿足工程建設的需要，需要尋找一種新的構造措施來提高矩形鋼管混凝土柱的鋼管壁局部屈曲能力。

技術實現要素：

本發明的目的是：提供了一種矩形鋼管混凝土柱及其施工方法，它能有效提高鋼管壁局部屈曲性能。

本發明是這樣實現的：矩形鋼管混凝土柱，包括矩形鋼管、混凝土柱，在矩形鋼管的中部設有十字形的預應力杆，預應力杆的端頭連接有矩形墊片，矩形墊片貼合在矩形鋼管的外側上；矩形墊片包括貼合在矩形鋼管長邊上的長邊矩形墊片以及貼合在矩形鋼管短邊上的短邊矩形墊片；其中，混凝土柱的橫截面長邊的邊長分別為a，混凝土柱的橫截面長邊的邊長分別為b，矩形鋼管的壁厚為c；預應力杆直徑不小於2.5c；矩形墊片厚度不小於3c，長邊矩形墊片的短邊不小於a/4，長邊矩形墊片的短邊平行於混凝土柱的橫截面長邊，長邊矩形墊片的長邊不小於0.3a，長邊矩形墊片的長邊與混凝土柱的橫截面相垂直；短邊矩形墊片的短邊不小於b/5，短邊矩形墊片的短邊平行於混凝土柱的橫截面短邊，短邊矩形墊片的長邊不小於0.24b，短邊矩形墊片的與混凝土柱的橫截面相垂直，長邊矩形墊片的中心與矩形鋼管的長邊中點重合，短邊矩形墊片的中心與矩形鋼管的短邊中點重合，長邊矩形墊片在柱高方向的間距不大於a，短邊矩形墊片在柱高方向的間距不大於b。

矩形鋼管混凝土柱的施工方法，在矩形鋼管上先預先留好用於貫穿預應力杆的孔洞，將預應力杆插入孔洞中，澆築混凝土，等混凝土達到28天強度時，張拉預應力杆，對預應力杆施加的預應力不小於其端頭連接的矩形墊片的面積與混凝土柱強度乘積的二分之一。

與現有的技術相比，本發明針對工程中常用的矩形鋼管混凝土柱進行了改進，在矩形鋼管結構中增加預應力杆，採用利用預應力杆約束矩形鋼管混凝土柱，通過預應力杆的預應力擠壓矩形墊片，從而使矩形墊片擠壓鋼管壁，進而擠壓混凝土柱，來提高鋼管壁局部屈曲性能，此結構能較好提高矩形鋼管混凝土柱的鋼管壁局部屈曲能力，各項指標都有大幅提高。本發明結構簡單，成本低廉，使用效果好。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

本發明的實施例：矩形鋼管混凝土柱，包括矩形鋼管1、混凝土柱4，在矩形鋼管1的中部設有十字形的預應力杆3，預應力杆3的端頭連接有矩形墊片，矩形墊片貼合在矩形鋼管1的外側上；矩形墊片包括貼合在矩形鋼管1長邊上的長邊矩形墊片2以及貼合在矩形鋼管1短邊上的短邊矩形墊片5；其中，混凝土柱4的橫截面長邊的邊長分別為a，混凝土柱4的橫截面長邊的邊長分別為b，矩形鋼管1的壁厚為c；預應力杆3直徑不小於2.5c；矩形墊片厚度不小於3c，長邊矩形墊片2的短邊不小於a/4，長邊矩形墊片2的短邊平行於混凝土柱4的橫截面長邊，長邊矩形墊片2的長邊不小於0.3a，長邊矩形墊片2的長邊與混凝土柱4的橫截面相垂直；短邊矩形墊片5的短邊不小於b/5，短邊矩形墊片5的短邊平行於混凝土柱4的橫截面短邊，短邊矩形墊片5的長邊不小於0.24b，短邊矩形墊片5的與混凝土柱4的橫截面相垂直，長邊矩形墊片2的中心與矩形鋼管1的長邊中點重合，短邊矩形墊片5的中心與矩形鋼管1的短邊中點重合，長邊矩形墊片2在柱高方向的間距不大於a，短邊矩形墊片5在柱高方向的間距不大於b。

矩形鋼管混凝土柱的施工方法，在矩形鋼管1上先預先留好用於貫穿預應力杆3的孔洞，將預應力杆3插入孔洞中，澆築混凝土，等混凝土達到28天強度時，張拉預應力杆3，對預應力杆3施加的預應力不小於其端頭連接的矩形墊片的面積與混凝土柱4強度乘積的二分之一。

表1

根據表1可以看出，實施例中設置有預應力杆的鋼管混凝土柱各項指標有大幅度提高。