一种螺旋加劲肋钢管混凝土叠合构件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种螺旋加劲肋钢管混凝土叠合构件，包括钢管，钢管内部填充有混凝土，钢管外壁沿周向固接有螺旋加劲肋，螺旋加劲肋从钢管的一端延伸至另一端，螺旋加劲肋上沿钢管轴向固接有多根间隔均匀的纵向钢筋，纵向钢筋与钢管等长，多根纵向钢筋共同采用多个间隔均匀的横向箍筋箍紧，钢管外壁浇铸混凝土包裹螺旋加劲肋、纵向钢筋、横向箍筋与钢管一体成型。本实用新型专利技术将大大提高现有薄壁钢管混凝土构件局部抗屈曲能力，提升构件抗震性能，同时，将解决普通钢管混凝土构件耐腐蚀及抗火性能差的问题，大大提升构件环境适应性及降低后期维护成本。

A concrete-filled steel tube composite member with spiral stiffeners

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋加劲肋钢管混凝土叠合构件
本技术属于土木工程
，具体涉及一种螺旋加劲肋钢管混凝土叠合构件。
技术介绍
钢管混凝土构件是指钢管中填充混凝土，由钢管及其核心混凝土共同承受外载荷作用的一类结构构件。钢管混凝土构件在受力过程中，钢管可有效约束核心混凝土，提高混凝土的承载力与变形能力；同时，混凝土可有效延缓或避免钢管过早出现局部屈曲情况。钢管混凝土构件充分发挥钢材质轻高强、混凝土造价低廉的特点，在厂房、桥梁、大跨及多高层建筑中取得了较好的经济效果，具有广泛的应用空间。钢管混凝土构件良好的受力性能是建立在钢管与混凝土相互约束的基础上。然而，核心混凝土仅能约束钢管的向内屈曲，对于钢管的向外鼓曲起不到作用；对于径厚比较大的薄壁钢管混凝土，尤其需要防止过早出现局部屈曲。一旦钢管出现局部屈曲，钢管对核心混凝土的约束将大大减弱，构件整体刚度及强度迅速降低，对于结构安全产生重大影响；这种情况对于薄壁钢管混凝土构件在遭受地震作用下尤为明显。对于普通钢管混凝土，钢管外露，由于钢材的耐腐性能较差，导致钢管混凝土环境适应能力较差。通常情况下，需要进行防腐处理，常规做法包括刷防腐涂料或外包防护材料等。防腐涂料施工方便，但保护期限较短，在结构服役周期内，需多次进行作业，大大增加了后期维护成本。外包防护材料虽然保护期较长，但施工较为复杂，由于外包的砂浆或混凝土与核心构件缺少有效连接，两者难以共同受力，同时，外包材料易发生开裂等情况，防护效果大大降低。另外，钢管混凝土构件继承了钢结构抗火性能差的缺点，虽然与纯钢结构相比其抗火性有一定提高，但外部钢管依然需要进行防火处理，防火措施主要包括刷防火涂层或外包防火材料等，这将增加施工难度和成本，对钢管混凝土的推广应用带来不便。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种螺旋加劲肋钢管混凝土叠合构件，大大提升了钢管混凝土构件局部抗屈曲性能，增强构件抵御地震的作用；同时，解决钢管混凝土构件耐腐性及抗火性能差的问题。本技术所采用的技术方案是，一种螺旋加劲肋钢管混凝土叠合构件，包括钢管，钢管内部填充有混凝土，钢管外壁沿周向固接有螺旋加劲肋，螺旋加劲肋从钢管的一端延伸至另一端，螺旋加劲肋上沿钢管轴向固接有多根间隔均匀的纵向钢筋，纵向钢筋与钢管等长，多根纵向钢筋共同采用多个间隔均匀的横向箍筋箍紧，钢管外壁浇铸混凝土包裹螺旋加劲肋、纵向钢筋、横向箍筋与钢管一体成型。本技术的特点还在于，螺旋加劲肋的螺距为3～5倍钢管的直径，螺旋加劲肋的厚度不小于1.2倍钢管的壁厚。纵向钢筋的直径不小于14mm。横向箍筋的直径不小于6mm，横向箍筋之间的间距为180～300mm。纵向钢筋的数量不少于4个。多根纵向钢筋的截面总面积不大于0.8倍钢管的截面面积。本技术的有益效果是，一种螺旋加劲肋钢管混凝土叠合构件，与普通钢管混凝土构件相比，钢管受到核心混凝土与外部螺旋加劲肋的复合约束，抗屈曲性能得到提升，抗震性能得到增强，外部混凝土受到螺旋加劲肋、纵向钢筋、横向箍筋的联合约束，与钢管共同受力，整体性能更好，安全性更高，同时钢管外部被混凝土包裹对钢管起保护作用，具有较好的抗火及耐侵蚀性能，后期维护成本大幅度降低。附图说明图1是本技术一种螺旋加劲肋钢管混凝土叠合构件的结构示意图。图中，1.钢管，2.螺旋加劲肋，3.纵向钢筋，4.横向箍筋，5.钢管核心混凝土。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。本技术一种螺旋加劲肋钢管混凝土叠合构件，结构如图1所示，包括钢管1，钢管1内部填充有混凝土即钢管核心混凝土5，钢管1外壁沿周向固接有螺旋加劲肋2，螺旋加劲肋2从钢管1的一端延伸至另一端，螺旋加劲肋2上沿钢管1轴向固接有多根间隔均匀的纵向钢筋3，纵向钢筋3与钢管1等长，多根纵向钢筋3共同采用多个间隔均匀的横向箍筋4箍紧，钢管1外壁浇铸混凝土包裹螺旋加劲肋2、纵向钢筋3、横向箍筋4与钢管1一体成型。螺旋加劲肋2的螺距为3～5倍钢管1的直径，螺旋加劲肋2的厚度不小于1.2倍钢管1的壁厚。纵向钢筋3的直径不小于14mm。横向箍筋4的直径不小于6mm，横向箍筋4之间的间距为180～300mm。纵向钢筋3的数量不少于4个。多根纵向钢筋3的截面总面积不大于0.8倍钢管1的截面面积。本技术一种螺旋加劲肋钢管混凝土叠合构件，钢管1内部被核心混凝土约束，外部被螺旋加劲肋2约束，螺旋加劲肋2沿钢管1外部螺旋状分布，对钢管1纵、横两个方向起到约束作用，钢管1在内外双重约束作用下，钢管1的抗局部屈曲能力得到大大提高，同时，外部混凝土受到螺旋加劲肋2、纵向钢筋3、横向箍筋4的联合约束，可与钢管1内部核心混凝土共同受力，增加了构件变形能力，抵御地震的能力；钢管1外部被混凝土包裹，利用混凝土良好的抗火与耐久性对钢管1起到保护作用，可大大降低后期的维护成本，获得良好的经济效益；螺旋加劲肋2将核心钢管1与外部纵向钢筋3连接成为一个整体，纵向钢筋3对螺旋加劲肋2形成一定的支撑，螺旋肋可更好的发挥作用；同时，螺旋加劲肋2对纵向钢筋3形成一定支撑，纵向钢筋3的受力条件得到改善，螺旋加劲肋2与纵向钢筋3两种结构互相补充，整体性能更加稳定安全。本技术一种螺旋加劲肋钢管混凝土叠合构件，施工构造要求：1、钢管1径厚比为140～200；2、螺旋加劲肋2的宽厚比为宽厚比fy为材料屈服极限；3、螺旋加劲肋2采用钢筋，螺旋加劲肋2采用钢板或角钢；4、根据截面形状及尺寸，支钢管1外部混凝土模板浇铸混凝土，钢管1外部混凝土采用自密实细石混凝土，可免除振捣工作，保证混凝土的密实性，钢管1内部混凝土采用普通混凝土，降低造价。5、钢管1及加劲肋材料可以采用普通钢材，可以采用低合金钢，也可以采用不锈钢等金属材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺旋加劲肋钢管混凝土叠合构件，其特征在于，包括钢管，所述钢管内部填充有混凝土，所述钢管外壁沿周向固接有螺旋加劲肋，所述螺旋加劲肋从钢管的一端延伸至另一端，所述螺旋加劲肋上沿钢管轴向固接有多根间隔均匀的纵向钢筋，所述纵向钢筋与钢管等长，多根所述纵向钢筋共同采用多个间隔均匀的横向箍筋箍紧，所述钢管外壁浇铸混凝土包裹螺旋加劲肋、纵向钢筋、横向箍筋与钢管一体成型。/n

【技术特征摘要】
1.一种螺旋加劲肋钢管混凝土叠合构件，其特征在于，包括钢管，所述钢管内部填充有混凝土，所述钢管外壁沿周向固接有螺旋加劲肋，所述螺旋加劲肋从钢管的一端延伸至另一端，所述螺旋加劲肋上沿钢管轴向固接有多根间隔均匀的纵向钢筋，所述纵向钢筋与钢管等长，多根所述纵向钢筋共同采用多个间隔均匀的横向箍筋箍紧，所述钢管外壁浇铸混凝土包裹螺旋加劲肋、纵向钢筋、横向箍筋与钢管一体成型。


2.根据权利要求1所述的一种螺旋加劲肋钢管混凝土叠合构件，其特征在于，所述螺旋加劲肋的螺距为3～5倍钢管的直径，所述螺旋加劲肋的厚度不小于1.2倍钢管的壁厚。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王振山，刘云贺，郭宏超，卢俊龙，田建勃，李慎，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61