專利名稱：間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱及其制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鋼管混凝土組合異形柱，更具體地說，涉及一種間接裝配 式鋼管混凝土組合異形柱結構及其制作方法。
背景技術：
鋼管混凝土結構是在鋼管中填充混凝土構成，由于鋼管的約束作用，受壓 時核心混凝土處于三向受壓狀態，提高了混凝土的承載力，而由于混凝土的填
充，防止了鋼管管壁的過早屈曲，進而達到了 1 + 1>2的效果，使其具有強度 高、抗震性能好的特點，此外，鋼管混凝土還具有防火性能好、施工便捷、經 濟性能好等優勢，因此，鋼管混凝土用于結構柱具有極大的優勢。
但是在住宅和辦公建筑中，常常由于過大的柱子截面使得建筑角部出現凸 角，影響房屋的使用面積和家具布置。而現代人們在對室內裝修和環境要求越 來越高，對房屋使用面積也越來越重視，若能避免柱子引起的角部凸角問題， 將會是住宅和辦公建筑的一大進步。
使用異形柱結構就可以避免室內凸角的現象，而且能以較小的截面獲得很 大的抗彎剛度，是一種適合于住宅、辦公建筑的柱子形式。目前應用較多的異 形柱為鋼筋混凝土異形柱結構，但是混凝土易開裂，因而柱的抗剪和抗扭性能 不好，因而抗震性能存在不足，而且施工復雜，需要很多鋼筋綁扎和模板的支 設工作。
為了解決室內柱凸角現象、鋼筋混凝土柱抗震性能不足的問題，需要尋求 一種即可保證延性，又可發揮異形柱優勢的柱子形式。
發明內容
本發明提供一種間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱。該柱是用綴件將單根
鋼管連接，形成截面形狀為L形、T形或十字形的異形柱，再在鋼管內澆注混 凝土制成的。
本發明的技術方案如下
一種間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱，該柱包括鋼管、綴件、連接板、 螺栓、混凝土，在鋼管上焊接連接板，將綴件與連'接板螺栓連接，將三根鋼管 連接成截面形狀為L形、或者將四根鋼管連接成截面形狀為T形或者將五根鋼 管連接成截面形狀為十字形的間接裝配式鋼管組合異形柱，在鋼管內澆注有混 凝土；
所述的綴件為角鋼綴件或鋼板綴件； 所述的連接板為鋼板連接板或T型鋼連接板；
所述的鋼板連接板留有螺栓孔，豎立于鋼管側壁，與鋼管焊接連接，角鋼 綴件或鋼板綴件留有與鋼板連接板上的螺栓孔對應的螺栓孔，鋼板連接板與綴 件螺栓連接；
所述的T型鋼連接板一邊焊接在鋼管側壁， 一邊帶有螺栓孔，角鋼綴件或 鋼板綴件留有與T型鋼連接板上的螺栓孔對應的螺栓孔，T型鋼連接板與綴件螺 栓連接；
一種間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱結構制作方法，包括以下步驟 (1)、在工廠中預制構件
制作綴件綴件采用角鋼綴件或者鋼板綴件，在角鋼或鋼板的兩端車螺栓 孔，可與連接板進行螺栓連接；
制作連接板采用鋼板連接板，將帶有螺栓孔的鋼板連接板間隔一段距離地焊接在鋼管管壁上；
(2) 、現場拼裝鋼管組合異形柱
構件運至現場后，將鋼板綴件與鋼板連接板螺栓連接，再與另一鋼管的連 接板連接，鋼板綴件水平向和斜向間隔布置，形成單榀組合柱，作為L形柱的 第一條邊，采用上述連接方式，將三根鋼管進行連接，形成間接連接的L形鋼 管組合異形柱；
現場定位固定后，在鋼管內澆注混凝土并養護，形成間接連接的L形鋼管 混凝土組合異形柱；
(3) 、采用相同連接方法，將四根鋼管進行連接，澆注混凝土并養護，形成 間接連接的T形鋼管混凝土組合異形柱；
(4) 、采用相同連接方法，將五根鋼管連接，澆注混凝土養護，形成間接連
接的十字形鋼管混凝土組合異形柱。
另一種間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱結構制作方法，包括以下歩驟
(1) 、在工廠中預制構件
制作綴件綴件采用角鋼綴件或者鋼板綴件，在角鋼或鋼板的兩端車螺栓 孔，可與連接板進行螺栓連接；
制作連接板采用T型鋼連接板，首先在T型鋼的一邊車螺栓孔，另一邊 焊接在鋼管管壁上，也是沿豎向間隔一段距離布置；
(2) 、現場拼裝鋼管組合異形柱
構件運至現場后，將鋼板綴件與鋼板連接板螺栓連接，再與另一鋼管的連 接板連接，鋼板綴件水平向和斜向間隔布置，形成單榀組合柱，作為L形柱的 第一條邊，采用上述連接方式，將三根鋼管進行連接，形成間接連接的L形鋼管組合異形柱；
現場定位固定后，在鋼管內澆注混凝土并養護，形成間接連接的L形鋼管 混凝土組合異形柱；
(3) 、采用相同連接方法，將四根鋼管進行連接，澆注混凝土并養護，形成 間接連接的T形鋼管混凝土組合異形柱；
(4) 、采用相同連接方法，將五根鋼管連接，澆注混凝土養護，形成間接連 接的十字形鋼管混凝土組合異形柱。
本發明的有益效果是(1)柱子包裹在墻體中，避免了室內角部出現凸角， 克服了普通矩形柱或圓形柱截面尺寸大的缺點；(2)采用鋼管混凝土柱，提高 了延性，克服了鋼筋混凝土異形柱易開裂、抗震不好的缺點；(3)單根鋼管的 間距可以調整，容易實現較大的抗彎剛度，而且容易實現兩主軸的等穩定性， 節約了材料；(4)工廠預制構件，現場螺栓連接，施工速度快，精度高。適用 于鋼結構住宅或辦公建筑。
圖la， lb， lc為本發明的L形、T形、十字形間接裝配式鋼管混凝土組合 異形柱三維結構體系示意圖2a為鋼板連接板與鋼管連接的構造示意圖2b為T型鋼連接板與鋼管連接的構造示意圖3a為角鋼綴件構造示意圖3b為鋼板綴件構造示意圖4為鋼板綴件與鋼板連接板連接的構造示意圖；圖5為單榀組合異形柱的構造示意圖6為L形間接裝配式裝配式鋼管組合異形柱構造示意圖7為L形間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱構造示意圖8為T形間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱構造示意圖9為十字形間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱構造示意圖。 圖中，1:鋼管，2:鋼板連接板，3:鋼板綴件，4:螺栓，5:混凝土， 6: T型鋼連接板，7:角鋼綴件。
具體實施例方式
如圖1-9所示，本發明提供一種間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱，該柱包 括鋼管1、綴件(角鋼綴件7或鋼板綴件3)、連接板(鋼板連接板2或角鋼連 接板6)、螺栓4、混凝土 5等組成。該柱是在鋼管上焊接連接板，將綴件與鋼 管的連接板螺栓連接，將多根鋼管連接成截面形狀為L形、T形或十字形的間 接裝配式鋼管組合異形柱，再在鋼管內澆注混凝土構成的。連接板可采用鋼板 連接板2和T型鋼連接板6。鋼板連接板2留有螺栓孔，豎立于鋼管側壁，與鋼 管1焊接連接，螺栓孔用于與綴件螺栓連接，如圖2a所示。T型鋼連接板6 — 邊焊接在鋼管l側壁， 一邊帶有螺栓孔，用于與綴件螺栓連接，如圖2b所示。 所述綴件是將角鋼或鋼板的兩端車螺栓孔，可與連接板進行螺栓連接，形成角 鋼綴件7或鋼板綴件3，如圖3a和3b所示。
所述間接裝配式是指，構件運至現場后，將鋼板綴件3—端與鋼板連接板2 螺栓連接，間接與鋼管連接，如圖4所示，再將鋼板綴件3另一端與另一鋼管 的鋼板連接板2連接，鋼板綴件3水平向和45。間隔布置，形成單榀組合柱， 作為L形柱的第一條邊，如圖5所示。采用上述連接方式，將3根鋼管進行連接，形成L形間接裝配式鋼管組合異形柱，如圖6所示。現場定位固定后，在
鋼管內澆注混凝土并養護，形成L形間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱，如圖7所示。
采用相同連接方法，將4根鋼管進行連接，澆注混凝土并養護，形成T形 間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱，如圖8所示。將5根鋼管連接，澆注混凝 土養護，形成十字形間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱，如圖9所示。
當采用工廠預制異形柱時，本專利中的所有螺栓連接均可以改為相應的焊 接連接，即綴條直接焊接于鋼管管壁上，將鋼管連接成為L形、T形、十字形鋼 管混凝土組合異形柱。
權利要求
1、一種間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱，該柱包括鋼管(1)、綴件、連接板、螺栓(4)、混凝土(5)，其特征是在鋼管上焊接連接板，將綴件與連接板螺栓連接，將三根鋼管連接成截面形狀為L形、或者將四根鋼管連接成截面形狀為T形或者將五根鋼管連接成截面形狀為十字形的間接裝配式鋼管組合異形柱，在鋼管內澆注有混凝土。
2、 根據權利要求l所述的間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱，其特征是綴件為角鋼綴件(7)或鋼板綴件(3)。
3、 根據權利要求2所述的間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱，其特征是連接板為鋼板連接板(2)或T型鋼連接板(6)。
4、 根據權利要求3所述的間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱，其特征是鋼板連接板(2)留有螺栓孔，豎立于鋼管側壁，與鋼管(1)焊接連接，角鋼綴件(7)或鋼板綴件(3)留有與鋼板連接板上的螺栓孔對應的螺栓孔，鋼板連接板與綴件螺栓連接。
5、 根據權利要求3所述的間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱，其特征是T型鋼連接板一邊焊接在鋼管(1)側壁， 一邊帶有螺栓孔，角鋼綴件(7)或鋼板綴件(3)留有與T型鋼連接板上的螺栓孔對應的螺栓孔，T型鋼連接板與綴件螺栓連接。
6、 一種間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱制作方法，其特征是(1)、在工廠中預制構件制作綴件綴件采用角鋼綴件(10)或者鋼板綴件(3)，在角鋼或鋼板的兩端車螺栓孔，可與連接板進行螺栓連接；制作連接板采用鋼板連接板(2)，將帶有螺栓孔的鋼板連接板(2)間隔一段距離地焊接在鋼管管壁上；(2) 、現場拼裝鋼管組合異形柱構件運至現場后，將鋼板綴件(3)與鋼板連接板(2)螺栓連接，再與另一鋼管的連接板連接，鋼板綴件(3)水平向和斜向間隔布置，形成單榀組合柱，作為L形柱的第一條邊，采用上述連接方式，將三根鋼管進行連接，形成間接連接的L形鋼管組合異形柱；現場定位固定后，在鋼管內澆注混凝土并養護，形成間接連接的L形鋼管混凝土組合異形柱；(3) 、采用相同連接方法，將四根鋼管進行連接，澆注混凝土并養護，形成間接連接的T形鋼管混凝土組合異形柱；(4) 、采用相同連接方法，將五根鋼管連接，澆注混凝土養護，形成間接連接的十字形鋼管混凝土組合異形柱。
7、 一種間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱結構制作方法，其特征是(1) 、在工廠中預制構件制作綴件綴件采用角鋼綴件(10)或者鋼板綴件(3)，在角鋼或鋼板的兩端車螺栓孔，可與連接板進行螺栓連接；制作連接板采用T型鋼連接板(6)，首先在T型鋼的一邊車螺栓孔，另一邊焊接在鋼管管壁上，也是沿豎向間隔一段距離布置；(2) 、現場拼裝鋼管組合異形柱構件運至現場后，將鋼板綴件(3)與鋼板連接板(2)螺栓連接，再與另一鋼管的連接板連接，鋼板綴件(3)水平向和斜向間隔布置，形成單榀組合柱，作為L形柱的第一條邊，采用上述連接方式，將三根鋼管進行連接，形成間接連接的L形鋼管組合異形柱；現場定位固定后，在鋼管內澆注混凝土并養護，形成間接連接的L形鋼管混凝土組合異形柱； '(3) 、采用相同連接方法，將四根鋼管進行連接，澆注混凝土并養護，形成間接連接的T形鋼管混凝土組合異形柱；(4) 、采用相同連接方法，將五根鋼管連接，澆注混凝土養護，形成間接連接的十字形鋼管混凝土組合異形柱。
全文摘要
本發明涉及一種間接裝配式鋼管混凝土組合異形柱及其制作方法。該結構柱包括鋼管、綴件、連接板、螺栓、混凝土。該異形柱是首先在鋼管上焊接連接板，將綴件與鋼管的連接板螺栓連接，將多根鋼管連接成截面形狀為L形、T形或十字形的鋼管組合異形柱，再在鋼管內澆注混凝土構成。本發明的有益效果是柱子包裹在墻體中，避免了室內角部出現凸角；單根鋼管的間距可以調整，采用小截面鋼管獲得較大的抗彎剛度；工廠預制構件，現場螺栓連接，施工速度快，精度高。本發明適用于鋼結構住宅或辦公建筑中。
文檔編號E04B1/30GK101565969SQ20091006903
公開日2009年10月28日 申請日期2009年5月27日 優先權日2009年5月27日
發明者劉紅波, 婷 周, 王小盾, 閆翔宇, 陳志華 申請人:天津大學