一种钢管混凝土柱及制造方法技术

本发明专利技术公布一种钢管混凝土柱及制造方法，属于工程技术领域。所述钢管混凝土柱包括由等边角钢和缀板焊接组成的格构式钢骨架，沿柱体纵向设置的对拉钢筋和多个钢筋以及柱体混凝土。该钢管混凝土柱借助格构式钢骨架对混凝土产生套箍约束作用，使混凝土处于三向受压状态，使其具有承载能力大，塑性好和抗震性能高的特点。同时由于钢管混凝土柱的横断面为矩形，立面上缀板之间存在一定的间距，解决了梁柱节点的连接问题，也使得内部混凝土的振捣更加的方便。格构式钢骨架外侧设置双向对拉钢筋，加强核心混凝土的套箍效应，同时外层混凝土对于钢骨架起到保护作用，有效解决钢骨架的防火和防腐问题。

A concrete filled steel tube column and its manufacturing method

The invention discloses a concrete filled steel tubular column and a manufacturing method thereof, belonging to the engineering technical field. The concrete-filled steel tube column consists of a lattice steel skeleton consisting of an equilateral angle steel and a suffix plate, and a vertical steel bar, a plurality of steel bars and a column concrete in the longitudinal direction of the column. The concrete filled steel tube column is confined by the lattice steel frame to produce the hoop of the concrete, so that the concrete is in the three direction compression state, which has the characteristics of large bearing capacity, good plasticity and high seismic performance. At the same time, because the cross section of the concrete filled steel tube column is rectangular, there is a certain distance between the deck of the facade, which solves the connection problem of the beam column joints, and makes the vibration of the internal concrete more convenient. Two way reinforcing bars are set up on the outer side of the lattice steel frame to strengthen the hoop effect of the core concrete, while the outer concrete plays a protective role in the steel skeleton, which can effectively solve the problem of fire prevention and corrosion protection of the steel skeleton.

【技术实现步骤摘要】
一种钢管混凝土柱及制造方法
本专利技术涉及一种钢管混凝土柱及制造方法，属于工程

技术介绍
混凝土的抗压强度高，但抗弯能力很弱，而且对于高架结构混凝土自身重量太大，使建筑物安全系数降低；对于钢材，特别是型钢抗弯能力强，具有良好的弹塑性，但在受压时容易失去稳定性而丧失轴向抗压能力。因此将两种材料的性能相结合专利技术出的钢管混凝土具有以上两种材料的力学性能优点，抗压能力高于混凝土，并具有更好的弹塑性。钢管混凝土柱是指在钢管中填充混凝土而形成的竖向承重构件，建筑工程中应用钢管混凝土已有100多年的历史。利用钢管对核心区受压混凝土施加侧向约束，使其处于三向受压的应力状态，延缓其纵向微裂缝的发生和发展，提高其抗压强度和压缩变形能力，因此具有承载能力大，塑性和抗震性能好的特点，符合现代施工技术的工业化要求，因而正被越来越广泛的应用于单层和多层工业厂房柱、设备构架柱、栈桥柱、桩、空间结构、商业广场、多层办公楼及住宅、高层和超高层建筑以及桥梁结构中，已取得良好的经济效果和建筑效果。尤其是近几年来，在我国钢管混凝土结构的发展异常迅速，对钢管混凝土结构的研究也越来越多。传统钢管混凝土柱截面多为圆形，在梁与柱连接节点处的钢管需要贯通，这是进行钢管混凝土工程设计时的关键问题之一。连接节点的有效性直接影响整体结构的刚度、稳定性和承载能力，也影响到现场施工难度和施工进度，此外连续贯通的钢管也使得钢管内部混凝土的振捣变得困难，从而影响施工质量。实际使用中钢管混凝土柱还存在用钢量较大，钢管需要进行防腐防火养护等问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种钢管混凝土柱及制造方法。本专利技术提供的一种钢管混凝土柱，包括钢骨架、钢筋网架和混凝土；所述钢骨架包括多个角钢、缀板，所述缀板将角钢两两焊接，形成矩形格构式钢骨架；所述钢筋网架由多个钢筋与箍筋和双向对拉钢筋形成，多个钢筋均纵向设在柱体内，所述箍筋和所述双向对拉钢筋沿柱体纵向设置；混凝土浇筑在所述钢骨架内外侧的留空区域内。在一种实施方式中，所述钢骨架在柱体的横截面形成闭合的结构体系。在一种实施方式中，所述角钢的数量为4个。在一种实施方式中，所述角钢为等边角钢。在一种实施方式中，所述纵向钢筋设置在柱体的四角和四条边的中点。在一种实施方式中，沿柱体纵向每隔100mm设置一道箍筋和双向对拉钢筋。在一种实施方式中，所述混凝土填满所述钢骨架内外侧留空区域并振捣密实。本专利技术还提供一种钢管混凝土柱的制造方法，包括如下步骤：步骤一：缀板将角钢两两焊接，形成横截面闭合的格构式钢骨架；步骤二：沿柱体纵向设置箍筋和双向对拉钢筋；在柱体内设置纵向钢筋，与箍筋和对拉钢筋形成钢筋网架；步骤三：在所述钢筋网架外侧的四周安装挡板；步骤四：向所述钢骨架内外侧留空区域内浇筑混凝土；步骤五：形成格构式钢管混凝土柱后拆除挡板，得到钢管混凝土柱。在一种实施方式中，所述挡板为可拆卸的胶合板。本专利技术提供的一种钢管混凝土柱及制造方法，包括由等边角钢和缀板焊接组成的格构式钢骨架，沿柱体纵向设置的对拉钢筋和多个钢筋以及柱体混凝土。该钢管混凝土柱借助格构式钢骨架对混凝土产生套箍约束作用，使混凝土处于三向受压状态，与现有单向受压的混凝土柱相比，相同尺寸下承载能力提高2倍左右，塑性好和抗震性能高的特点。同时由于钢管混凝土柱的横断面为矩形，立面上缀板之间存在一定的间距，这就有效的解决了梁柱节点的连接问题，也使得内部混凝土的振捣更加的方便。格构式钢骨架外侧设置双向对拉钢筋，加强核心混凝土的套箍效应，同时外层混凝土对于钢骨架起到保护作用，无需涂防火和防腐涂料，且有效解决钢骨架的防火和防腐问题。所述钢管混凝土柱中的格构式钢骨架本身是劲性承重骨架，在施工时起劲性骨架的作用，其焊接工作量远比一般型钢骨架为少，吊装质量较轻，从而可简化施工安装工艺，提高工作效率。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的钢管混凝土柱横截平面结构示意图；图2为本专利技术实施例一提供的钢管混凝土柱竖向立面结构示意图；图3为本专利技术实施例二提供的钢管混凝土柱制造方法流程示意图。其中，1角钢、2缀板、3对拉钢筋、4箍筋、5纵向钢筋、6混凝土。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的一种钢管混凝土柱及制造方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。实施例一本实施例一提供一种钢管混凝土柱，其横截平面结构示意图如图1所示。所述钢管混凝土柱包括钢骨架、钢筋网架和混凝土。所述钢骨架包括四个等边角钢1和四个缀板2，每个缀板2分别将角钢1两两焊接，形成矩形格构式钢骨架。所述钢骨架在柱体的横截面形成闭合的结构体系。其中，所述角钢的边长为90mm，厚度为12mm；所述缀板2由8mm厚的钢板切割而成，其尺寸可根据钢管混凝土柱的要求自主调整。沿柱子纵向每隔100mm设置一道箍筋4和双向对拉钢筋3，所述双向对拉钢筋3的直径为8mm。在柱体四角和每条边的中点处沿柱体纵向设置有共计8根钢筋5，所述钢筋5与所述箍筋4和所述双向对拉钢筋3在矩形格构式钢框架外围形成钢筋网架。在所述钢骨架内外侧留空区域内填有混凝土6。所述钢骨架和所述双向对拉钢筋3对核心区混凝土施加侧向约束，同时钢骨架还具有耐侧压模板和劲性承重骨架的作用，与混凝土一起形成竖向承重体系。实施例二本专利技术提供了一种钢管混凝土柱的制造方法，包括如下步骤：步骤S31：缀板将角钢两两焊接，形成横截面闭合的格构式钢骨架；步骤S32：沿柱体纵向设置箍筋和双向对拉钢筋；在柱体内设置纵向钢筋，与箍筋和对拉钢筋形成钢筋网架；步骤S33：在所述钢筋网架外侧的四周安装挡板；步骤S34：向所述钢骨架内外侧留空区域内浇筑混凝土；步骤S35：形成格构式钢管混凝土柱后拆除挡板。具体的，选用四块等边的角钢和四个缀板，将缀板和角钢两两焊接，形成横截面闭合的格构式钢骨架；其中角钢的边长为90mm，厚度为12mm，缀板用8mm厚的钢板切割而成，缀板的尺寸可根据钢管混凝土柱的要求自主调整；沿柱体纵向每隔100mm设置一道箍筋和双向对拉钢筋，所述双向对拉钢筋的直径为8mm；在柱子四角和每条边的中点设置共计8根纵向钢筋，与箍筋和对拉钢筋在钢骨架外形成钢筋网架；在钢筋网架外侧的四周拼接简易挡板，简易挡板在柱体的横截面上形成闭合体系；安装简易挡板之后，通过泵送混凝土向钢骨架内、外侧留空区域进行浇筑，填充密实后进行振捣、养护，强度达到要求之后拆除简易挡板，即形成钢管混凝土柱。本专利技术的格构式钢管混凝土柱可以在工厂整体预制，也可先在工厂制作钢框架，然后在施工现场进行拼装后现浇混凝土。可简化施工安装工艺，提高工作效率。经过理论分析和工程实践表明，本专利技术所提出的格构式钢管混凝土柱与钢柱相比，在保持自重相近和承载能力相同的条件下，可节省钢材约百分之五十，焊接工作量可大幅度减少；与型钢混凝土柱相比，在保持构件横截面积相近和承载能力相同的条件下，可节省钢材约百分之五十，施工更为简便；与普通钢筋混凝土柱相比，在保持钢材用量相近和承载能力相同的条件下，构件的横截面面积可减小约一半，从而建筑的有效面积得以加大，混凝土和水泥的用量以及构件自重相应减少约百分之五十。虽然本专利技术已以较佳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢管混凝土柱，其特征在于，包括钢骨架、钢筋网架和混凝土；所述钢骨架包括多个角钢、缀板，所述缀板将角钢两两焊接，形成矩形格构式钢骨架；所述钢筋网架由多个钢筋与箍筋和双向对拉钢筋形成，多个钢筋均纵向设在柱体内，所述箍筋和所述双向对拉钢筋沿柱体纵向设置；混凝土浇筑在所述钢骨架内外侧的留空区域内。

【技术特征摘要】
1.一种钢管混凝土柱，其特征在于，包括钢骨架、钢筋网架和混凝土；所述钢骨架包括多个角钢、缀板，所述缀板将角钢两两焊接，形成矩形格构式钢骨架；所述钢筋网架由多个钢筋与箍筋和双向对拉钢筋形成，多个钢筋均纵向设在柱体内，所述箍筋和所述双向对拉钢筋沿柱体纵向设置；混凝土浇筑在所述钢骨架内外侧的留空区域内。2.如权利要求1所述的钢管混凝土柱，其特征在于，所述钢骨架在柱体的横截面形成闭合的结构体系。3.如权利要求1所述的钢管混凝土柱，其特征在于，所述角钢的数量为4个。4.如权利要求1所述的钢管混凝土柱，其特征在于，所述角钢为等边角钢。5.如权利要求1所述的钢管混凝土柱，其特征在于，所述纵向钢筋设置在柱体的四角和四条边的中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天祺，邹昀，殷诗宝，王城泉，丁杰，时建新，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32