一种新型复合约束方钢管混凝土柱制造技术

本发明专利技术公开了一种新型复合约束方钢管混凝土柱，涉及装配式建筑工程领域。一种新型复合约束方钢管混凝土柱，包括钢筋笼、方钢管、加劲肋和核心混凝土。方钢管的四个内壁上均焊接有加劲肋，所述方钢管内设置有方形的钢筋笼，钢筋笼的四根纵筋分别与四个加劲肋连接，方钢管内浇筑有核心混凝土。本发明专利技术的方钢管和方箍筋对核心混凝土起到复合约束效果，提供了较大的围压，使核心混凝土处于三向受力状态，增大了混凝土抗压承载力，并延缓了混凝土的脆性破坏。且本发明专利技术满足了经济型好、生产工艺简单、便于施工安装等要求，可广泛的应用在装配式结构体系中。

【技术实现步骤摘要】
一种新型复合约束方钢管混凝土柱
本专利技术涉及装配式建筑工程领域，具体涉及一种内置方形箍筋笼的复合约束方钢管混凝土柱。
技术介绍
钢管约束混凝土柱是近代以来发展的一种新型组合结构构件，应用较为广泛的主要有圆钢管约束混凝土和方钢管约束混凝土。圆钢管混凝土中圆钢管对核心混凝土提供的围压较大，约束效果比较均匀，因此对核心混凝土的约束效应更强，且圆形钢管在受力过程中相对于方钢管不易发生局部屈曲，但是圆钢管混凝土抗弯承载能力较小，且其在结构框架中与梁的连接构造较为复杂。方钢管混凝土具有较大的抗弯承载能力，且其与梁的连接形式较为简单，因此被广泛应用在各类建筑中。但是方钢管对核心混凝土的约束主要集中在四个角部，对处于四边处的混凝土约束效应较小，并且方钢管在受竖向荷载作用下极易发生局部屈曲。目前，主要通过采用约束拉杆、内置螺旋箍筋或圆箍筋、钢管角部加劲肋等方法增强钢管对混凝土约束效应，通过设置钢管边部纵向加劲肋、增加钢管壁厚等方法延缓钢管局部屈曲，但上述方法存在造价高、构件生产定位困难、现场施工拼装工艺复杂等缺点。因此，需要设计一个既具有方钢管混凝土优点，又能克服方钢管混凝土约束性差、钢管易屈曲、防火性差等缺点的新型组合结构构件。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型复合约束方钢管混凝土柱。为实现本专利技术目的而采用的技术方案是这样的，一种新型复合约束方钢管混凝土柱，包括钢筋笼、方钢管、加劲肋和核心混凝土。所述方钢管竖直设置，方钢管的四个内壁上均焊接有竖直的加劲肋，加劲肋位于所在内壁的竖直平分线上，加劲肋的上下端分别与方钢管的上下端齐平。所述方钢管内设置有钢筋笼，钢筋笼的中心线与方钢管的中心线重合。所述钢筋笼包括若干方箍筋和四根纵筋，四根纵筋分别与四个加劲肋连接。所述方钢管内浇筑有核心混凝土。进一步，每根所述纵筋通过若干固定钢片与加劲肋连接，若干固定钢片焊接到纵筋与加劲肋上。进一步，所述方钢管的宽厚比限值为fy为方钢管的屈服强度。进一步，所述核心混凝土为普通混凝土或高性能混凝土，且核心混凝土的抗压强度大于等于C30。进一步，所述方钢管采用Q235、Q345、Q390或Q420钢材制成。本专利技术的有益效果在于：1.方钢管和方箍筋对核心混凝土起到复合约束效果，提供了较大的围压，使核心混凝土处于三向受力状态，增大了混凝土抗压承载力，并延缓了混凝土的脆性破坏；2.核心混凝土、方箍筋、纵向加劲肋对方钢管起到支撑作用，能有效延缓方钢管局部屈曲的发生；3.内部方箍筋笼能有效增加构件抗火能力，增强火灾情况下构件延性；4.固定钢片对钢筋笼进行了定位和固定，增加了构件制作过程中的便捷性；5.较小的构件截面与简单的生产工艺满足装配式建筑对构件的小型化、可量化生产的要求；6.相较于圆形钢管混凝土，本专利技术结构抗弯承载能力较强，便于建筑空间布局，节点连接更为简单；7.相较于内置螺旋箍筋方钢管混凝土柱，方箍筋方钢管复合约束混凝土柱在构件生产过程中工艺简单，便于制作。附图说明图1为方钢管组装示意图；图2为钢筋笼示意图；图3为钢筋笼安装示意图；图4为本专利技术结构示意图；图5为本专利技术结构横截面示意图。图中：纵筋1、方箍筋2、方钢管3、固定钢片4、加劲肋5和核心混凝土6。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但不应该理解为本专利技术上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本专利技术上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本专利技术的保护范围内。实施例1：本实施例公开了一种新型复合约束方钢管混凝土柱，包括钢筋笼、方钢管3、加劲肋5和核心混凝土6。所述方钢管3竖直设置，方钢管3采用Q235、Q345、Q390或Q420钢材制成，方钢管3的宽厚比限值为《钢管混凝土结构技术规范》(GB50936-2014)中规定的fy为方钢管的屈服强度。参见图3或5，所述方钢管3的四个内壁上均焊接有竖直的加劲肋5，加劲肋5位于所在内壁的竖直平分线上，加劲肋5的上下端分别与方钢管3的上下端齐平。参见图3、4或5，所述方钢管3内设置有钢筋笼，钢筋笼的中心线与方钢管3的中心线重合。参见图2，所述钢筋笼包括若干方箍筋2和四根纵筋1，四根所述纵筋1通过若干固定钢片4分别与四个加劲肋5连接，若干固定钢片4焊接到纵筋1与加劲肋5上。所述方箍筋2与加劲肋5之间的最小距离为30-50mm。所述方钢管3内浇筑有核心混凝土6，核心混凝土6为普通混凝土或高性能混凝土，且核心混凝土6的抗压强度大于等于C30。施工时，先将四个所述加劲肋5焊接到四块竖直的钢板上，将这四块钢板焊接形成方钢管3，在每个加劲肋5的两端焊接固定钢片4。再将若干所述方箍筋2和四根纵筋1绑扎或焊接，形成钢筋笼，将钢筋笼吊装进方钢管3，四根纵筋1分别与四个加劲肋5对应，将每个加劲肋5两端的固定钢片4焊接到对应的纵筋1上。最后浇筑所述核心混凝土6，进行充分振捣和养护，完成施工。实施例2：本实施例公开了本实施例公开了一种新型复合约束方钢管混凝土柱，包括钢筋笼、方钢管3、加劲肋5和核心混凝土6。所述方钢管3竖直设置，参见图1，方钢管3由四块竖直的钢板拼接而成，每块钢板的内侧均焊接有竖直的加劲肋5，加劲肋5位于所在钢板的竖直平分线上，加劲肋5的上下端分别与方钢管3的上下端齐平。参见图3、4或5，所述方钢管3内设置有钢筋笼，钢筋笼的中心线与方钢管3的中心线重合。参见图2，所述钢筋笼包括若干方箍筋2和四根纵筋1，四根纵筋1分别与四个加劲肋5连接。所述方钢管3内浇筑有核心混凝土6。实施例3：本实施例主要结构同实施例2，进一步，参见图3或5，每根所述纵筋1通过若干固定钢片4与加劲肋5连接，若干固定钢片4焊接到纵筋1与加劲肋5上。实施例4：本实施例主要结构同实施例3，进一步，所述方钢管3的宽厚比限值为《钢管混凝土结构技术规范》(GB50936-2014)中规定的fy为方钢管的屈服强度，如方钢管3由Q235制成时，fy为235MPa。实施例5：本实施例主要结构同实施例4，进一步，所述核心混凝土6为普通混凝土或高性能混凝土，且核心混凝土6的抗压强度大于等于C30。实施例6：本实施例主要结构同实施例5，进一步，所述方钢管3采用Q235、Q345、Q390或Q420钢材制成。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型复合约束方钢管混凝土柱，其特征在于：包括所述钢筋笼、方钢管(3)、加劲肋(5)和核心混凝土(6)；/n所述方钢管(3)竖直设置，方钢管(3)的四个内壁上均焊接有竖直的加劲肋(5)，加劲肋(5)位于所在内壁的竖直平分线上，加劲肋(5)的上下端分别与方钢管(3)的上下端齐平；/n所述方钢管(3)内设置有钢筋笼，钢筋笼的中心线与方钢管(3)的中心线重合；所述钢筋笼包括若干方箍筋(2)和四根纵筋(1)，四根纵筋(1)分别与四个加劲肋(5)连接；/n所述方钢管(3)内浇筑有核心混凝土(6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型复合约束方钢管混凝土柱，其特征在于：包括所述钢筋笼、方钢管(3)、加劲肋(5)和核心混凝土(6)；
所述方钢管(3)竖直设置，方钢管(3)的四个内壁上均焊接有竖直的加劲肋(5)，加劲肋(5)位于所在内壁的竖直平分线上，加劲肋(5)的上下端分别与方钢管(3)的上下端齐平；
所述方钢管(3)内设置有钢筋笼，钢筋笼的中心线与方钢管(3)的中心线重合；所述钢筋笼包括若干方箍筋(2)和四根纵筋(1)，四根纵筋(1)分别与四个加劲肋(5)连接；
所述方钢管(3)内浇筑有核心混凝土(6)。


2.根据权利要求1所述的一种新型复合约束方钢管混凝土柱，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡少伟，齐浩，薛翔，王沛怡，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50