装配式钢混结合柱结构及其实施方法技术

本发明专利技术公开了一种装配式钢混结合柱结构及其实施方法。本发明专利技术包括混凝土柱、钢混结合段、短钢柱。混凝土柱由混凝土、钢筋、制孔装置和精扎螺纹钢组成，短钢柱由型钢、加劲肋及连接板组成，钢混结合段由剪力键、混凝土、加劲肋、锚固体系、钢筋、端板、上钢翼缘板及下钢翼缘板构成；钢混‑结合段的混凝土与钢翼缘通过剪力键进行连接，共同承受外力。加劲肋用于提高短钢柱的稳定性在短钢柱端部设置连接板。本发明专利技术在结合了混凝土柱和用钢柱的优点，通过钢混结合段连接钢材与混凝土，充分发这两种材料的优良性能，提高柱结构的力学性能和施工操作性能，且此种结构能采用快速装配化施工，加快施工速度，缩短工期，有较好的经济效益。

Assembled steel and concrete combined column structure and implementing method thereof

The invention discloses an assembly type steel mixed combination column structure and a method for implementing the same. The invention comprises a concrete column, a steel concrete combined section and a short steel column. By concrete, reinforced concrete column, drilling device and finishing rolling rebar, short steel columns composed of steel ribs and connecting plates, the steel-concrete composite segment composed of shear connectors, concrete, stiffening rib, anchorage system, steel bar, steel end plate, flange and steel flange; steel concrete combined with concrete is connected with the steel flange through the shear key section of the common external force. Stiffening ribs are used to improve the stability of short steel columns. The invention combines the advantages of concrete column and steel column, steel by mixed connecting steel and concrete joint section, the excellent performance of these two materials, improve the mechanical properties of column structure and operation performance, and the structure can be used for rapid assembly of construction, accelerate the construction speed and shorten the construction period, better economic benefits.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑工程
，具体涉及一种装配式钢混结合柱结构及其实施方法。
技术介绍
在目前建筑工程中，采用柱的结构形式主要有：钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱及型钢混凝土柱等。钢筋混凝土柱的建造模式主要采用传统现场浇筑施工，难以进行工业化大生产，施工周期长，此种建造模式存在高能耗、高污染、低效率、粗放式等问题，与当前的新型城镇化、工业化、信息化发展要求不相适应。钢管混凝土柱，可以通过螺栓或焊接的方式进行装配化施工，但难以进行工厂化生产，由于用钢增加使得建造成本高，钢管的防腐防火需要进行技术处理，且钢管混凝土柱由于混凝土振捣不密实而导致柱发生局部弯曲。型钢混凝土柱通过外包混凝土解决钢材的防腐防火问题，但浇筑外包混凝土比较困难，用钢量比钢筋混凝土柱高，与混凝土梁的连接较为复杂。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种经济实用、结构简单、施工方便的装配式钢混结合柱结构及其实施方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案如下：装配式钢混结合柱结构，包括混凝土柱、钢混结合段、短钢柱；钢混结合段是混凝土柱和短钢柱的连接段；混凝土柱包括混凝土、钢筋、制孔装置和精扎螺纹钢；短钢柱包括型钢、加劲肋及连接板；钢混结合段由剪力键、混凝土、加劲肋、锚固体系、钢筋、端板、左钢翼缘板及右钢翼缘板构成；钢混结合段的混凝土与端板、左钢翼缘板及右钢翼缘板通过剪力键进行连接，共同承受外力；加劲肋用于提高短钢柱的稳定性；在短钢柱端部设置连接板；混凝土柱为钢筋混凝土结构，为加强混凝土柱与钢混结合段间的连接，在混凝土柱与钢混结合段内部安装精轧螺纹钢。钢混结合段内的剪力键均匀对称的焊接在端板、左钢翼缘板及右钢翼缘板围合而成的内侧面上；剪力键的尺寸和规格根据施加在钢混结合柱上的恒载和活载的大小，通过现有规范的计算方法确定。短钢柱的型钢截面形式采用H型或箱型截面，短钢柱的加劲肋的布置根据规范确定.在钢混结合段处通过剪力键和精轧螺纹钢将混凝土和钢材这两种不同材料紧密连接，提高其整体性，并且在短钢柱的外端设置连接板，采用螺栓和焊接两种混合方式与外部钢节点连接。装配式钢混结合柱结构的实施方法，具体步骤如下：步骤1：在工厂根据设计图纸加工短钢柱，在钢混结合段端焊接端板、左钢翼缘板及右钢翼缘板，将剪力键均匀对称的焊接在端板、上钢翼缘板及下钢翼缘板围合而成的内侧面上；在钢混结合段另一端焊接与钢节点相连的连接板，并在连接板以及与短钢柱相连接的端板上预留螺栓孔洞；步骤2：将工厂加工好的两片短钢柱固定好，在短钢柱之间安装模板，按设计绑扎钢筋，在混凝土柱和钢混结合段内预先安装制孔装置和精轧螺纹钢；步骤3：浇筑混凝土柱和钢混结合段，在工厂内对梁进行养护，待混凝土柱强度达到天强度后，拆除模板体系；步骤4：在钢混结合段的端板上安装锚固体系，按设计控制张拉力将精轧螺纹钢张拉到位；步骤5：将钢混结合柱运送至施工现场，通过螺栓和焊接两种混合方式与外部钢节点连接，完成安装。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、可以进行工厂化生产，保证结构质量采用本专利技术，可以全过程结合信息技术进行工厂化预制，保证结构质量，提高了其耐久性，并在生产过程中对其进行编码，对柱在生产过程的性能和品质进行全寿命追溯。2、可采用快速装配式施工，加快施工进度，对周围环境影响小、采用本专利技术，与传统柱结构相比，成品梁在工厂生产完后，运至施工现场，采用螺栓和焊接两种混合方式与钢节点连接，减少现场湿作业，采用快速装配化施工，大大加快了工程施工进度，节约成本，对周围环境影响大大减小。3、充分利用钢材与混凝土的优点，经济指标低采用本专利技术，装配式钢混结合柱结构中采用钢混结合，既发挥混凝土结构的优点，又发挥了钢与钢连接的易于施工性。与钢结构相比大大减少了钢用量降低成本，减少钢结构防腐防火和后期维护养护成本；与现浇混凝土柱相比，梁柱节点处没有湿接缝，使施工速度加快，缩短工期，节约成本。附图说明图1(a)本专利技术的钢混结合柱平面布置图；图1(b)本专利技术的钢混结合柱平面布置图；图2本专利技术的钢混结合段布置图；图3本专利技术的混凝土柱剖面图；图4本专利技术的钢混结合段剖面图；图5本专利技术的短钢柱剖面图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。装配式钢混结合柱结构，包括混凝土柱1、钢混结合段2、短钢柱3；钢混结合段2是混凝土柱1和短钢柱3的连接段。其中，混凝土柱1由混凝土4、钢筋5、制孔装置6和精扎螺纹钢7组成，短钢柱3由型钢8、加劲肋9及连接板10组成，钢混结合段2由剪力键11、混凝土4、加劲肋9、锚固体系12、钢筋5、端板13、左钢翼缘板14及右钢翼缘板15构成，钢混结合段2是混凝土柱1与短钢柱3的过渡段，钢混结合段2的混凝土4与端板13、左钢翼缘板14及右钢翼缘板15通过剪力键11进行连接，共同承受外力。加劲肋9则是提高短钢柱3的稳定性，避免其发生局部屈曲。为方便钢混结合柱间易于连接，在短钢柱3端部设置连接板10，采用螺栓和焊接相结合方式与钢节点连接。混凝土柱1为钢筋混凝土结构，为加强混凝土柱1与钢混结合段2间的连接，在它们内部安装精轧螺纹钢7。本专利技术装配式钢混结合柱结构由混凝土柱1、钢混结合段2、短钢柱3构成，凝土柱1、钢混结合段2、短钢柱3的尺寸和构造，根据结构形式和外荷载大小，通过现有规范计算确定。本专利技术中，混凝土柱1内的钢筋5等级规格及配筋率，根据外荷载大小和梁尺寸，根据现有规范计算方法确定。本专利技术中，钢混结合段2由剪力键11、混凝土4、加劲肋9、锚固体系12、钢筋5、端板13、左钢翼缘板14及右钢翼缘板15组成，钢混结合段2内的钢筋5配筋率和等级，根据施加在钢混结合段上荷载的大小，通过现有规范的计算方法决定。本专利技术中，钢混结合段2内的剪力键11的应均匀对称布置，剪力键11的尺寸和规格根据施加在钢混结合柱上的恒载和活载的大小，通过现有规范的计算方法确定。本专利技术中，钢混结合段2和混凝土柱1内精轧螺纹钢7的长度、数量及布置，根据恒载和活载的大小以及柱的尺寸，通过现有规范的计算方法确定。本专利技术中，短钢柱3由型钢8、加劲肋9及连接板10组成，短钢柱3的型钢8截面形式采用H型或箱型截面，短钢柱3的加劲肋9的布置根据规范确定。装配式钢混结合柱由混凝土柱1、钢混结合段2、短钢柱3构成，钢混结合柱采用钢筋混凝土柱，在钢混结合段2处通过剪力键11和精轧螺纹钢7将混凝土和钢材这两种不同材料紧密连接，提高其整体性，并且在柱两端设置连接板10，采用螺栓和焊接两种混合方式与钢节点连接，减少连接节点处的湿作业，采用快速装配化施工，加快施工进度，节约工期。装配式钢混结合柱结构的实施方法，具体步骤如下：步骤1：在工厂根据设计图纸加工短钢柱3，在钢混结合段2一端焊接端板13、左钢翼缘板14及右钢翼缘板15，将剪力键11均匀对称的焊接在端板13、左钢翼缘板14及右钢翼缘板15围合而成的内侧面上；在钢混结合段2另一端焊接与钢节点相连的连接板10，并在连接板10以及与短钢柱3相连接的端板13上预留螺栓孔洞。步骤2：将加工好的两片工厂短钢柱3固定好，在短钢柱3之间安装模板，按设计绑扎钢筋，在混凝土柱1和钢混结合段2内预先安装制孔装置6和精轧螺纹钢7。步骤3：浇筑混凝土柱1和钢混结合段2，在工厂内对梁进行养护，待混凝土柱强度达到2本文档来自技高网...

【技术保护点】
装配式钢混结合柱结构，其特征在于包括混凝土柱(1)、钢混结合段(2)、短钢柱(3)；钢混结合段(2)是混凝土柱(1)和短钢柱(3)的连接段；混凝土柱(1)包括混凝土(4)、钢筋(5)、制孔装置(6)和精扎螺纹钢(7)；短钢柱(3)包括型钢(8)、加劲肋(9)及连接板(10)；钢混结合段(2)由剪力键(11)、混凝土(4)、加劲肋(9)、锚固体系(12)、钢筋(5)、端板(13)、左钢翼缘板(14)及右钢翼缘板(15)构成；钢混结合段(2)的混凝土(4)与端板(13)、左钢翼缘板(14)及右钢翼缘板(15)通过剪力键(11)进行连接，共同承受外力；加劲肋(9)用于提高短钢柱(3)的稳定性；在短钢柱(3)端部设置连接板(10)；混凝土柱(1)为钢筋混凝土结构，为加强混凝土柱(1)与钢混结合段(2)间的连接，在混凝土柱(1)与钢混结合段(2)内部安装精扎螺纹钢(7)。

【技术特征摘要】
1.装配式钢混结合柱结构，其特征在于包括混凝土柱(1)、钢混结合段(2)、短钢柱(3)；钢混结合段(2)是混凝土柱(1)和短钢柱(3)的连接段；混凝土柱(1)包括混凝土(4)、钢筋(5)、制孔装置(6)和精扎螺纹钢(7)；短钢柱(3)包括型钢(8)、加劲肋(9)及连接板(10)；钢混结合段(2)由剪力键(11)、混凝土(4)、加劲肋(9)、锚固体系(12)、钢筋(5)、端板(13)、左钢翼缘板(14)及右钢翼缘板(15)构成；钢混结合段(2)的混凝土(4)与端板(13)、左钢翼缘板(14)及右钢翼缘板(15)通过剪力键(11)进行连接，共同承受外力；加劲肋(9)用于提高短钢柱(3)的稳定性；在短钢柱(3)端部设置连接板(10)；混凝土柱(1)为钢筋混凝土结构，为加强混凝土柱(1)与钢混结合段(2)间的连接，在混凝土柱(1)与钢混结合段(2)内部安装精扎螺纹钢(7)。2.根据权利要求1所述的装配式钢混结合柱结构，其特征在于钢混结合段(2)内的剪力键(11)均匀对称的焊接在端板(13)、左钢翼缘板(14)及右钢翼缘板(15)围合而成的内侧面上；剪力键(11)的尺寸和规格根据施加在钢混结合柱上的恒载和活载的大小，通过现有规范的计算方法确定。3.根据权利要求1所述的装配式钢混结合柱结构，其特征在于短钢柱(3)的型钢(8)截面形式采用H型或箱型截面，短钢柱(3)的加劲肋...

【专利技术属性】
技术研发人员：何余良，吴旭东，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33