一种内置型钢异型钢管混凝土柱结构及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种应用于新型建筑结构领域的内置型钢异型钢管混凝土柱结构，本发明专利技术还涉及内置型钢异型钢管混凝土柱结构制作方法，内置型钢异型钢管混凝土柱结构的每个预制柱(1)的型钢(3)设置在异型钢管(2)内，型钢(3)和异型钢管(2)之间设置混凝土块(5)，混凝土块(5)上设置预埋管(6)，每个预制柱(1)的型钢(3)设置为能够与另一个预制柱(1)的型钢(3)连接在一起的结构，连接在一起的两个预制柱(1)的异型钢管(2)外圈通过封闭钢板(7)连接。本发明专利技术的内置型钢异型钢管混凝土柱结构，具有承载力高、延性好、抗震性能优越、连接安全可靠、施工方便等优点，提高建筑物的性能。

Built in steel special-shaped concrete filled steel tube column structure and manufacturing method thereof

The built-in type steel tube concrete column structure of the invention provides an application in new building structure field, the invention also relates to a method for manufacturing a built-in type structure of steel tube concrete columns, each column type structure prefabricated steel tube concrete column (1) of the steel (3) is arranged in the steel pipe (2) in section (3) and (2) is arranged between the steel pipe concrete block (5), (5) concrete blocks arranged on the buried pipe (6), each column (1) of the prefabricated steel (3) are arranged to be with another precast column (1) steel (3) structure together, two precast column connected together (1) of the outer ring shaped steel tube (2) through the closure plate (7) connection. The built-in steel special-shaped concrete filled steel tube column structure has the advantages of high bearing capacity, good ductility, superior seismic performance, reliable connection, convenient construction, etc., and the performance of the building is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种内置型钢异型钢管混凝土柱结构及其制作方法
本专利技术属于新型建筑结构领域，更具体地说，是涉及一种内置型钢异型钢管混凝土柱结构，本专利技术还涉及一种内置型钢异型钢管混凝土柱结构制作方法。
技术介绍
建筑行业中，传统装配式结构在地震灾害中破坏严重，这些破坏主要是由于装配式结构的连接节点结构薄弱及受力不合理造成的，从而使得装配式结构在实际工程中的推广和应用受到一些限制。但装配式结构具有施工工期短、施工质量容易控制、对环境影响小等明显优势，已成为不可替代的建筑结构形式。传统装配式结构以装配式钢筋混凝土结构为主，伴随着现代建筑形式的飞速发展和日益增加的多元化建筑结构功能需求，装配式型钢混凝土和装配式钢管混凝土组合结构应运而生，相比于钢筋混凝土结构，型钢混凝土结构和钢管混凝土结构具有承载力高、施工周期短、抗震性能好等优点，在实际工程中具有广泛应用。而装配式型钢混凝土和装配式钢管混凝土结构的关键在于作为柱子的预制构件(预制柱)之间的连接问题。柱子作为结构的水平和竖向承重构件，在结构中起着非常重要的作用，一般作为柱子组件的预制柱都是在预制场地分段制作完成后，然后运输到施工现场进行连接安装。因此，装配式型钢混凝土和装配式钢管混凝土结构关键技术之一即是预制柱之间的节点连接。装配式型钢混凝土结构和装配式钢管混凝土结构中预制柱与柱的连接节点通常设置在梁、柱节点部位(即梁与柱的结合部位)，该部位既有柱与柱的节点，也有梁与柱的节点，更有梁与板的节点，梁、柱节点处节点繁多、构造复杂、施工难度大，而且节点处受力比较复杂，很难保证连接节点处的承重可靠性，从而对节点的受力性能产生不利影响。同时，型钢混凝土和钢管混凝土用于住宅建筑时，常用的截面形式为圆形、方形和矩形，这使得室内存在露柱现象，不能满足人们对建筑平面和空间平整美观的要求，给住户的室内装饰和家具布置带来不便。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，不增加成本，能够有效提高预制柱之间的连接强度，确保预制柱连接简单，连接强度高，从而有效解决传统装配式型钢混凝土和钢管混凝土结构中将柱与柱连接节点设置在梁、柱节点部位而造成节点繁多、构造复杂和施工难度大等问题，同时使得预制件连接形成的内置型钢异型钢管混凝土柱结构具有承载力高、延性好、抗震性能优越、连接安全可靠、施工方便、构造简单、经济性好等优点，最终提高建筑物的性能，保障建筑安全的内置型钢异型钢管混凝土柱结构。要解决以上所述的技术问题，本专利技术采取的技术方案为：本专利技术为一种内置型钢异型钢管混凝土柱结构，所述的内置型钢异型钢管混凝土柱结构包括多个预制柱，每个预制柱包括异型钢管、型钢，型钢设置在异型钢管内，型钢和异型钢管之间设置混凝土块，混凝土块上设置预埋管，每个预制柱的型钢设置为能够与另一个预制柱的型钢连接在一起的结构，连接在一起的两个预制柱的异型钢管外圈通过封闭钢板连接。所述的预制柱的异型钢管内的型钢一端设置为延伸出异型钢管端部的结构，预埋管设置为能够穿透混凝土块的结构。所述的预制柱上设置穿过异型钢管、型钢、混凝土块的螺栓孔Ⅰ，密封钢板上设置螺栓孔Ⅱ，穿过螺栓孔Ⅰ与螺栓孔Ⅱ的高强螺栓Ⅰ设置为能够将异型钢管、型钢及密封钢板固定连接在一起的结构，高强螺栓Ⅰ每一端端头各拧装螺母。每个预制柱的型钢端部与另一个预制柱的型钢端部焊接连接，所述的封闭钢板上端与一个预制柱的异型钢管外圈焊接连接，封闭钢板下端与另一个预制柱的异型钢管外圈焊接连接。每个预制柱的型钢端部设置为能够与另一个预制柱的型钢端部焊接的结构，每个型钢上设置螺栓孔Ⅱ，密封钢板上设置螺栓孔Ⅲ，穿过螺栓孔Ⅱ与螺栓孔Ⅲ的高强螺栓Ⅱ设置为能够将每个预制件的型钢与密封钢板固定连接的结构。所述的每个预制柱的型钢与另一个预制柱的型钢连接在一起时，相连两个预制件的两个混凝土块与密封钢板之间形成腔体，腔体设置为能够通过预埋管灌入高强砂浆的结构。一个预制柱与另一个预制柱连接时，预埋管设置为与两个预制件的两个混凝土块与密封钢板形成的腔体连通的结构。本专利技术还涉及一种内置型钢异型钢管混凝土柱结构的制作方法，所述的内置型钢异型钢管混凝土柱结构的制作方法的制作步骤为：1)在异型钢管及位于异型钢管内型钢之间注入混凝土，在混凝土内插入预埋管，混凝土凝固成为混凝土块后，制作出预制柱；2)；将一个预制柱的型钢与另一个预制柱的型钢连接，再在连接在一起的两个预制柱的异型钢管外圈设置封闭钢板，两个预制件的混凝土块与封闭钢板之间形成腔体；3)通过预埋管向腔体内注入高强砂浆，高强砂浆凝固后，形成内置型钢异型钢管混凝土柱结构。在异型钢管及型钢之间注入混凝土时，设置穿过异型钢管、型钢、混凝土块的螺栓孔Ⅰ，在密封钢板上设置螺栓孔Ⅱ，通过穿过螺栓孔Ⅰ与螺栓孔Ⅱ的高强螺栓Ⅰ将异型钢管与型钢及密封钢板固定连接在一起。在每个预制件的型钢上设置螺栓孔Ⅱ，在密封钢板上设置螺栓孔Ⅲ，通过预埋管向腔体内注入高强砂浆前，通过穿过螺栓孔Ⅱ与螺栓孔Ⅲ的高强螺栓Ⅱ将每个预制件的型钢与密封钢板固定连接。采用本专利技术的技术方案，能得到以下的有益效果：本专利技术所述的内置型钢异型钢管混凝土柱结构，在进行建筑施工时，根据需要将多根预制柱连接形成内置型钢异型钢管混凝土柱结构，而在制作预制柱时，将型钢放置在异型钢管内，然后通过浇筑混凝土，将型钢与异型钢管连接在一起，而在浇筑混凝土前，将预埋管放入异型钢管内，这样，当混凝土凝固为混凝土块后，预埋管会固定在预制柱上。预制柱制作完成后，将需要连接的两个预制件的型钢端头连接，这样，实现了预制件的一道连接，然后再通过密封钢板将两个预制件的异型钢管外圈密封起来，从而实现了两个预制件的另一道连接，这时，两个预制件与密封钢板之间形成腔体，再通过预埋管向腔体内灌入高强砂浆，这样，高强砂浆既填充腔体，提高两个预制件的承重能力，又实现了两个预制件之间的第三道连接，上述结构的内置型钢异型钢管混凝土柱结构，制作过程简单，不需要增加额外部件，不会导致成本增加，而能够有效提高预制件连接而成的内置型钢异型钢管混凝土柱结构的强度和承重能力，使得预制件连接形成的内置型钢异型钢管混凝土柱结构具有承载力高、延性好、抗震性能优越、连接安全可靠、施工方便、构造简单、经济性好等优点。与此同时，本专利技术所述的内置型钢异型钢管混凝土柱结构，预制件的连接部位避开柱与柱或柱与梁或梁与板的节点部位，从而能够有效解决传统装配式型钢混凝土和钢管混凝土结构中将柱与柱连接节点设置在梁、柱节点部位而造成节点繁多、构造复杂和施工难度大等问题。本专利技术所述的内置型钢异型钢管混凝土柱结构，结构简单，不增加成本，能够有效提高预制柱之间的连接强度，确保预制柱连接简单，连接强度高，从而有效解决传统装配式型钢混凝土和钢管混凝土结构中将柱与柱连接节点设置在梁、柱节点部位而造成节点繁多、构造复杂和施工难度大等问题，同时使得预制件连接形成的内置型钢异型钢管混凝土柱结构具有承载力高、延性好、抗震性能优越、连接安全可靠、施工方便、构造简单、经济性好等优点，最终提高建筑物的性能，保障建筑整体安全。本专利技术所述的内置型钢异型钢管混凝土柱结构的制作方法，能够方便快捷地加工出具有上述优点的内置型钢异型钢管混凝土柱结构，满足建筑需求。附图说明下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内置型钢异型钢管混凝土柱结构，其特征在于：所述的内置型钢异型钢管混凝土柱结构包括多个预制柱(1)，每个预制柱(1)包括异型钢管(2)、型钢(3)，型钢(3)设置在异型钢管(2)内，型钢(3)和异型钢管(2)之间设置混凝土块(5)，混凝土块(5)上设置预埋管(6)，每个预制柱(1)的型钢(3)设置为能够与另一个预制柱(1)的型钢(3)连接在一起的结构，连接在一起的两个预制柱(1)的异型钢管(2)外圈通过封闭钢板(7)连接。

【技术特征摘要】
1.一种内置型钢异型钢管混凝土柱结构，其特征在于：所述的内置型钢异型钢管混凝土柱结构包括多个预制柱(1)，每个预制柱(1)包括异型钢管(2)、型钢(3)，型钢(3)设置在异型钢管(2)内，型钢(3)和异型钢管(2)之间设置混凝土块(5)，混凝土块(5)上设置预埋管(6)，每个预制柱(1)的型钢(3)设置为能够与另一个预制柱(1)的型钢(3)连接在一起的结构，连接在一起的两个预制柱(1)的异型钢管(2)外圈通过封闭钢板(7)连接。2.根据权利要求1所述的内置型钢异型钢管混凝土柱结构，其特征在于：所述的预制柱(1)的异型钢管(2)内的型钢(3)一端设置为延伸出异型钢管(2)端部的结构，预埋管(6)设置为能够穿透混凝土块(5)的结构。3.根据权利要求1所述的内置型钢异型钢管混凝土柱结构，其特征在于：所述的预制柱(1)上设置穿过异型钢管(2)、型钢(3)、混凝土块(5)的螺栓孔Ⅰ(8)，密封钢板(7)上设置螺栓孔Ⅱ(10)，穿过螺栓孔Ⅰ(8)与螺栓孔Ⅱ(10)的高强螺栓Ⅰ(9)设置为能够将异型钢管(2)、型钢(3)及密封钢板(7)固定连接在一起的结构，高强螺栓Ⅰ(9)每一端端头各拧装螺母。4.根据权利要求2所述的内置型钢异型钢管混凝土柱结构，其特征在于：每个预制柱(1)的型钢(3)端部与另一个预制柱(1)的型钢(3)端部焊接连接，所述的封闭钢板(7)上端与一个预制柱(1)的异型钢管(2)外圈焊接连接，封闭钢板(7)下端与另一个预制柱(1)的异型钢管(2)外圈焊接连接。5.根据权利要求2所述的内置型钢异型钢管混凝土柱结构，其特征在于：每个预制柱(1)的型钢(3)端部设置为能够与另一个预制柱(1)的型钢(3)端部焊接的结构，每个型钢(3)上设置螺栓孔Ⅱ(14)，密封钢板(7)上设置螺栓孔Ⅲ(11)，穿过螺栓孔Ⅱ(14)与螺栓孔Ⅲ(10)的高强螺栓Ⅱ(12)设置为能够将每个预制件(1)的型钢(3)与密封钢板(7)固定连接的结构。6.根据权利要求2所述的内置型钢异型钢管混凝土柱结构，其特征在于：所述的每个预制柱(1)的型钢(3)与另一个预制柱(1)的型钢(3)连接在一起时，相连两个预制件(1)的两...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹兵，王义俊，张金轮，索小永，杜怡韩，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34