專利名稱：一種增強型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝土柱的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種帶永久型模板構件的混凝土制作的用于承重的長條形結構 的建筑構件，尤其是涉及方鋼管(矩形鋼管)混凝土柱。
技術背景方A巨形鋼管混凝土柱既有鋼結構柱的延伸性好、抗彎強度大、抗震性能優良 等特性，又克服了圓鋼管混凝土柱節點設計、施工及使用上的不便，已成為鋼 結構建筑的一個主要發展方向。常規的方今巨形鋼管混凝土柱是在方應形鋼管內 注入混凝土構成的。由柱子在建筑結構中主要承載軸向力，當方鋼管混凝土柱 達到極限強度時，角部鋼管發生塑性變形，邊中鋼管與混凝土產生剝離或者鋼 管邊的中間管壁發生局部失穩。業內技術人員實驗研究發現，導致所述技術問 題的原因主要是鋼管對核心混凝土所產生約束力不足。為了提高鋼管對核心混凝土的約束力，各種約束方案相繼出現。國知局2000 年7月12日授權公告了 "一種新型鋼管混凝土"(公告號為CN2387178Y)的 實用新型專利。該專利方案是在矩形鋼管內橫穿約束拉桿構成的，主要是利用 約束拉桿對管壁向外擴張的限制，達到增強鋼管對核心混凝土約束力的作用。 但是，由于約束拉桿與管壁只是點連接，只能起到局部的點約束作用，整體約 束作用提高有限，約束點以外的管壁仍然會產生屈曲變形。另外，在現有技術中也有在方殺巨形鋼管混凝土柱的層高中間設有加勁橫肋的 報導。所述的加勁橫肋類似于梁柱節點處的內隔板，其中部設有混凝土灌注孔 (分段施工的不設混凝土灌注孔)，四周與管壁焊接成一體。由于所述的加勁橫 肋較薄，其本身對核心混凝土無約束，與約束拉桿類似，只能局部限制管壁向
外擴張，因此其約束力有限，約束點(實際上是一條線)以外的管壁仍然會產生屈曲變形是可以預見的。發明內容鑒于現有技術存在上述不足，本發明要解決的技術問題是進一步增強加勁橫 肋方應形鋼管混凝土柱的軸向承載能力。本發明解決上述技術問題的技術解決方案是一種增強型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝土柱，該混凝土柱位于層高中間的 方凍形鋼管內設有若干個加勁橫肋，每個加勁橫肋的中心設有混凝土灌注孔， 其特征在于每個加勁橫肋上所設的混凝土灌注孔四周設有與管壁平行的立板構 成一增強型加勁橫肋，其中所述的立板與管壁之間形成一環形槽，該環形槽內 的混凝土與整個方4巨形鋼管內的混凝土溶為一體。本發明所述的環形槽內設有連接板,該連接板與增強型加勁橫肋和方A巨形鋼 管的管壁連成一體，以增大管壁的抗屈曲變形能力。所述的連接板可由立板向 管壁延伸形成一井字形結構；所述的連接板也可由相對的兩立板向管壁延伸形成一梯形(1=1 )結構。 本發明所述的增強型加勁橫肋的單邊水平寬度小于或等于方凍形鋼管邊長的l/4;所述的增強型加勁橫肋的厚度宜小于或等于自身的單邊水平寬度；所述 的增強型加勁橫肋的間距宜小于或等于鋼管的邊長。由于本發明所述的技術方案在立板與管壁之間形成一環形槽，槽內的混凝土 與整個方A巨形鋼管內的混凝土溶為一體。在管壁的包裹作用下，環形槽內的混 凝土與增強型加勁橫肋二者一體聯合起到對核心混凝土約束作用。本發明在環 形槽內設有連接板的進一步改進方案，使增強型加勁橫肋和管壁形成一體，顯 著增大了管壁的抗屈曲變形能力和所在橫截面的慣性矩。
圖1和圖2為本發明的一種基本結構示意圖，其中圖1為主視圖(縱向剖視)， 圖2為圖1的A—A剖視圖；圖3為圖1和圖2所示實施例灌注混凝土后的結構示意圖(縱向剖視)； 圖4為一種增設有固定板的改進方案的結構示意圖(縱向剖視)；圖5為一種在立板向管壁延伸有連接板形成井字形結構的改進方案的結構 示意圖(橫向剖視)；圖6為一種在立板向管壁延伸有連接板形成梯形(H形)結構的改進方案 的結構示意圖(橫向剖視)。
具體實施方式
由圖1所示的縱向剖視圖可知，本發明的基本結構是在建筑層間的方形鋼管 1內設置若干個加勁橫肋2，每個加勁橫肋2的中心開設有混凝土灌注孔3，該 混凝土灌注孔3的四周設有與鋼管1的管壁平行的立板4，該立板4與加勁橫肋 2連成一體構成本發明所述增強型加勁橫肋；由圖2可見，所述的立板4與鋼管 1的管壁之間形成一口字形的環形槽5，該環形槽5內的混凝土6'與整個鋼管 1內的混凝土 6溶為一體(見圖3)。在鋼管1的管壁的包裹作用下，所述的增 強型加勁橫肋與環形槽5內的混凝土6' 二者一體聯合起到對核心混凝土約束作 用。為了使公眾更好地掌握實施本發明的技術手段，以下結合圖1和圖2詳細 介紹一具體實施例的參數選擇。圖1和圖2所示實施例為一種方形鋼管混凝土 柱，其中鋼管1為邊長B:1000mm的方形鋼管，壁厚t = 50mm;構成增強型加勁 橫肋的加勁橫肋2和立板4的厚度t2不大于方鋼管管壁厚度，取t2 = t = 50mm; 所述的增強型加勁橫肋的單邊水平寬度小于或等于方形鋼管邊長的1/4，取 Bl二200;所述的增強型加勁橫肋的厚度宜小于或等于自身的單邊水平寬度，取h =180mm。所述的增強型加勁橫肋的間距宜小于或等于鋼管1的邊長B，取d = 800ram。由圖4可見，所述的加勁橫肋2與方形鋼管1連接的四邊還可設有固定板7, 并先由螺栓8穿設固定在鋼管1的管壁上，再與管壁焊接成一體。這樣一方面 可在焊接前預固定，便于施工，另一方面相當于加厚了管壁，進一步提高了管 壁的抗屈曲變形能力。圖2所示的方案可進一步改進為圖5所示，其中立板4由兩頭分別向鋼管1 的管壁延伸一連接板9，形成井字形，其端頭與管壁焊接在一起，使所述的增強 型加勁橫肋和鋼管1的管壁二者形成一體，以增大管壁的抗屈曲變形能力和所 在橫截面的慣性矩。當所用的鋼管1為矩形截面時，圖2所示的方案可進一步改進為圖6所示， 其中與矩形鋼管1長邊平行立板4由兩頭分別向管壁延伸一連接板9，構成梯形 (H形)，其端頭與管壁焊接在一起，使所述的增強型加勁橫肋和矩形鋼管1 的管壁二者形成一體，以增大短邊管壁的抗屈曲變形能力和所在橫截面的慣性 矩。
權利要求
1、一種增強型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝土柱，該混凝土柱位于層高中間的方/矩形鋼管(1)內設有若干個加勁橫肋(2)，每個加勁橫肋(2)的中心設有混凝土灌注孔(3)，其特征在于每個加勁橫肋(2)上所設的混凝土灌注孔(3)四周設有與管壁平行的立板(4)構成一增強型加勁橫肋(2、4)，其中所述的立板(4)與管壁之間形成一環形槽(5)，該環形槽(5)內的混凝土(6′)與整個方/矩形鋼管(1)內的混凝土(6)溶為一體。
2、 根據權利要求1所述的一種增強型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝土柱，其 特征在于所述的環形槽內(5)設有連接板(9)，該連接板(9)與增強型加勁 橫肋(2、 4)和方鹿形鋼管(1)的管壁連成一體。
3、 根據權利要求2所述的一種增強型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝土柱，其 特征在于所述的連接板(9)由立板(4)向管壁延伸形成一井字形結構。
4、 根據權利要求2所述的一種增強型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝土柱，其 特征在于所述的連接板(9)由相對的兩立板(4)向管壁延伸形成一梯形結構。
5、 根據權利要求1 4之一所述的一種增強型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝 土柱，其特征在于所述的增強型加勁橫肋(2、 4)的單邊水平寬度小于或等于 方/矩形鋼管(1)邊長的1/4。
6、 根據權利要求1 4之一所述的一種增強型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝 土柱，其特征在于所述的增強型加勁橫肋(2、 4)的厚度小于或等于自身的單 邊水平寬度。
7、 根據權利要求1 4之一所述的一種增強型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝 土柱，其特征在于所述的增強型加勁橫肋(2、 4)的間距小于或等于鋼管的邊 長。
全文摘要
本發明公開一種增強型加勁橫肋方/矩形鋼管混凝土柱，該混凝土柱位于層高中間的方/矩形鋼管(1)內設有若干個加勁橫肋(2)，每個加勁橫肋(2)的中心設有混凝土灌注孔(3)，其特征在于每個加勁橫肋(2)上所設的混凝土灌注孔(3)四周設有與管壁平行的立板(4)構成一增強型加勁橫肋(2、4)，其中所述的立板(4)與管壁之間形成一環形槽(5)，該環形槽(5)內的混凝土(6′)與整個方/矩形鋼管(1)內的混凝土(6)溶為一體。本發明中的增強型加勁橫肋和環形槽內的混凝土聯合作用，不僅起到了對核心混凝土約束作用，還增大了所在橫截面的慣性矩，從而顯著提高了整個鋼管混凝土柱的軸向承載能力。
文檔編號E04C3/34GK101105066SQ20071002958
公開日2008年1月16日 申請日期2007年8月2日 優先權日2007年8月2日
發明者麗 徐, 李玉樓, 黃襄云 申請人:廣州大學