一种预制装配式中空夹层钢管混凝土构件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种预制装配式中空夹层钢管混凝土构件，包括中空夹层钢管、设置在中空夹层钢管两端的连接件以及设置在内钢管与外钢管之间竖向加劲肋，竖向加劲肋沿中空夹层钢管的周向设置有多个；中空夹层钢管其中一端的连接件上设置有用于将混凝土灌注到内钢管与外钢管之间的空间中的注浆孔；连接件向外钢管外部延伸形成凸缘，凸缘上设置有螺栓孔。本实用新型专利技术构件制作时可先完成中空夹层管体以及两端连接件的连接，后通过中空夹层管体顶部的连接件上的注浆孔灌注混凝土，同时管内气体通过其他注浆孔排出，易于确保混凝土的浇筑质量；本实用新型专利技术可在工厂预制，有效保证构件加工质量并可实现批量生产。

A prefabricated hollow sandwich concrete filled steel tube component

【技术实现步骤摘要】
一种预制装配式中空夹层钢管混凝土构件
本技术属于承重的长条形构件
，具体涉及一种预制装配式中空夹层钢管混凝土构件。
技术介绍
钢管混凝土构件是指在钢管中填充混凝土而形成的构件。钢管混凝土利用了钢管和混凝土两种材料在受力过程中的变形约束，使混凝土的强度得以提高，塑性和韧性性能大为改善。同时，由于混凝土的存在可以避免或延缓钢管发生局部屈曲，从而可以保证材料性能的充分发挥。然而，实心截面的钢管混凝土构件在侧向荷载作用下截面旋转轴附近的材料利用率不高，且构件自重较大。中空夹层钢管混凝土构件通过在钢管混凝土构件内部引入钢管，混凝土仅填充于内外钢管混凝土之间而形成的组合构件，可应用于钢管混凝土输电塔架、电杆、风力发电机的塔筒及建筑结构构件等。但由于输电塔架、电杆、风电塔筒等结构的现场施工条件有限，应尽量避免现场湿作业和焊接工作量，以往采用现浇混凝土工艺的中空夹层钢管混凝土构件难以适应实际工程的需求，亟待研发一种预制装配式中空夹层钢管混凝土构件。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的是提供一种预制装配式中空夹层钢管混凝土构件，解决现有的中空夹层钢管混凝土构件自重大、现场施工不便的问题。为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案予以实现：一种预制装配式中空夹层钢管混凝土构件，包括中空夹层钢管，所述的中空夹层钢管包括内钢管、外钢管和设置在内钢管与外钢管之间的混凝土；还包括设置在中空夹层钢管两端的连接件以及设置在内钢管与外钢管之间竖向加劲肋，所述的竖向加劲肋沿中空夹层钢管的周向设置有多个；中空夹层钢管其中一端的连接件上设置有用于将混凝土灌注到内钢管与外钢管之间的空间中的注浆孔；所述的连接件向外钢管外部延伸形成凸缘，凸缘上设置有螺栓孔。具体的，所述的连接件包括主体板设置在主体板上的内连接环和外连接环，其中内连接环与内钢管端部对接，外连接环与外钢管端部对接；外连接环外部的主体板边缘形成所述的凸缘；所述的螺栓孔有多个，沿主体板边缘周向均匀分布。具体的，所述的连接件上设置有第一通孔，所述的第一通孔与所述的内钢管的孔径匹配；第一通孔设置在主体板的中心。具体的，所述的连接件包括主体板和设置在主体板上的内连接环，第一通孔设置在主体板的中心，内连接环与内钢管端部对接，外钢管端部连接在主体板上，外钢管外壁与主体板之间通过加劲肋连接。优选的，所述的主体板为圆形板体。具体的，所述的竖向加劲肋包括外钢管竖向加劲肋和内钢管竖向加劲肋，所述的外钢管竖向加劲肋一端固定在外钢管内壁上，另一端朝内钢管方向，且该端与内钢管间隔一定距离；所述的内钢管竖向加劲肋一端固定在内钢管外壁上，另一端朝外钢管方向，且该端与外钢管壁间隔一定距离；所述的外钢管竖向加劲肋和内钢管竖向加劲肋沿钢管周向交错设置。具体的，所述的竖向加劲肋为长条形板体，竖向加劲肋上沿中空夹层钢管的长度方向设置有多个均匀分布的第二通孔。具体的，所述的注浆孔有多个，绕内钢管与外钢管之间的连接件上周向分布。进一步的，所述的注浆孔中设置有与注浆孔直径匹配的注浆管。与现有技术相比，本技术的有益效果是：(1)本技术构件制作时可先完成中空夹层管体(除混凝土)以及两端连接件的连接，后通过中空夹层管体顶部的连接件上的注浆孔灌注混凝土，同时管内气体通过其他注浆孔排出，易于确保混凝土的浇筑质量；本专利技术可在工厂预制，有效保证构件加工质量并可实现批量生产。(2)通过在外钢管和内钢管之间设置带有通孔的竖向加劲肋，有效增强构件外钢管、内钢管与混凝土的连接，使得外钢管、内钢管与混凝土更好地共同工作，提高构件的整体性能，以此进一步降低构件自重，为实现装配化提供前提条件。本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图1是本技术的整体结构示意图。图2是本技术的整体结构侧面剖视图。图3是本技术的整体结构俯视图。图4是中空夹层钢管一端与连接件的连接示意图。图5是普通中空夹层钢管混凝土构件(CFDST-1)和本技术构件(CFDST-2)的荷载-位移(侧移)曲线。图中各标号表示为：1-中空夹层钢管，2-连接件，3-竖向加劲肋，4-注浆孔，5-注浆管；11-内钢管，12-外钢管，13-混凝土；21-主体板，22-内连接环，23-外连接环，24-第一通孔，25-凸缘，26-螺栓孔；31-外钢管竖向加劲肋，32-内钢管竖向加劲肋，33-第二通孔。以下结合附图和具体实施方式对本技术的具体内容作进一步详细解释说明。具体实施方式以下给出本技术的具体实施方式，需要说明的是本技术并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本技术的保护范围。在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。如图1和图2所示，本技术公开一种预制装配式中空夹层钢管混凝土构件，包括中空夹层钢管1，所述的中空夹层钢管1包括内钢管11、外钢管12、设置在内钢管与外钢管之间的混凝土13、设置在中空夹层钢管1两端的连接件2以及设置在内钢管11与外钢管12之间竖向加劲肋3。其中，竖向加劲肋3沿中空夹层钢管1的周向设置有多个。具体的，如图3所示，竖向加劲肋3由外钢管竖向加劲肋31和内钢管竖向加劲肋32，其中，外钢管竖向加劲肋31一端固定在外钢管12内壁上，另一端朝内钢管11方向，且该端与内钢管壁之间间距一定距离，保证混凝土浇筑能包裹住外钢管竖向加劲肋。内钢管竖向加劲肋32一端固定在内钢管11外壁上，另一端朝外钢管12方向，同样，为了保证混凝土浇筑能包裹住外钢管竖向加劲肋，内钢管竖向加劲肋的端部与内钢管壁之间间距一定距离。外钢管竖向加劲肋31和内钢管竖向加劲肋32沿钢管周向交错设置。作为优选实施方案，在竖向加劲肋3上沿中空夹层钢管1的长度方向设置有多个均匀分布的第二通孔33。第二通孔33用于增强内钢管11、外钢管12与混凝土13的连接，使得内钢管11、外钢管12与混凝土13协同工作，具体的，在本实施例中，竖向加劲肋3为长条形板体，通孔形状为圆形或者椭圆形，也可将竖向加劲肋进而通孔形状设计为其他形状，在本技术中，优选本实施例的方案。本技术通过设置竖向加劲肋3，能够有效增强构件外钢管、内钢管与混凝土的连接，使得外钢管、内钢管与混凝土更好地共同工作，提高构件的整体性能，以此进一步降低构件自重，为实现装配化提供前提条件。如图2所示，连接件2包括主体板21和设置在主体板21上的内连接环22和外连接环23，其中内连接环22与内钢管11端部对接，外连接环23与外钢管12端部对接。在主体板21的中心设置第一通孔24，第一通孔24与内钢管11的孔径匹配；外连接环23外部的一圈主体板21边缘形成凸缘25，凸缘25上设置有螺栓孔26本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预制装配式中空夹层钢管混凝土构件，包括中空夹层钢管(1)，所述的中空夹层钢管(1)包括内钢管(11)、外钢管(12)和设置在内钢管与外钢管之间的混凝土(13)，其特征在于，/n还包括设置在中空夹层钢管(1)两端的连接件(2)以及设置在内钢管(11)与外钢管(12)之间竖向加劲肋(3)，所述的竖向加劲肋(3)沿中空夹层钢管(1)的周向设置有多个；/n中空夹层钢管(1)其中一端的连接件(2)上设置有用于将混凝土灌注到内钢管(11)与外钢管(12)之间的空间中的注浆孔(4)；所述的连接件(2)向外钢管(12)外部延伸形成凸缘(25)，凸缘(25)上设置有螺栓孔(26)。/n

【技术特征摘要】
1.一种预制装配式中空夹层钢管混凝土构件，包括中空夹层钢管(1)，所述的中空夹层钢管(1)包括内钢管(11)、外钢管(12)和设置在内钢管与外钢管之间的混凝土(13)，其特征在于，
还包括设置在中空夹层钢管(1)两端的连接件(2)以及设置在内钢管(11)与外钢管(12)之间竖向加劲肋(3)，所述的竖向加劲肋(3)沿中空夹层钢管(1)的周向设置有多个；
中空夹层钢管(1)其中一端的连接件(2)上设置有用于将混凝土灌注到内钢管(11)与外钢管(12)之间的空间中的注浆孔(4)；所述的连接件(2)向外钢管(12)外部延伸形成凸缘(25)，凸缘(25)上设置有螺栓孔(26)。


2.如权利要求1所述的预制装配式中空夹层钢管混凝土构件，其特征在于，所述的连接件(2)包括主体板(21)和设置在主体板(21)上的内连接环(22)和外连接环(23)，其中内连接环(22)与内钢管(11)端部对接，外连接环(23)与外钢管(12)端部对接；外连接环(23)外部的主体板(21)边缘形成所述的凸缘(25)；所述的螺栓孔(26)有多个，沿主体板(21)边缘周向均匀分布。


3.如权利要求2所述的预制装配式中空夹层钢管混凝土构件，其特征在于，所述的连接件(2)上设置有第一通孔(24)，所述的第一通孔(24)与所述的内钢管(11)的孔径匹配；第一通孔(24)设置在主体板(21)的中心。


4.如权利要求1所述的预制装配式中空夹层钢管混凝土构件，其特征在于，所述的连接件(2)包括主体板(21)和设置在主体板(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王先铁，谢川东，梁旭东，闫辰状，赵琳，郭欣月，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61