管材和管材模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种管材，其用于装填混凝土以形成管材混凝土结构，该管材具有两个端部以及在所述两个端部之间延伸的周壁，其中至少一个端部具有用于装填混凝土的开口，其中，在所述周壁上一体地成型有至少一个侧凹部，所述侧凹部构造成，在管材外部，所述侧凹部能被插入相配的连接件并且能与该连接件形成形锁合连接，并且在管材内部，在装填混凝土的状态下，所述侧凹部能被混凝土包围，并且所述侧凹部能与混凝土除了形成材料锁合连接之外还形成形锁合连接。管材的技术效果在于，管材之间的连接可以通过形锁合连接实现，由此不再需要花费人力成本和时间成本来进行大量焊接。本实用新型专利技术还涉及一种管材模块。

【技术实现步骤摘要】
管材和管材模块
本技术涉及土木工程和建筑工程
，更具体地涉及一种管材和一种管材模块。
技术介绍
管材混凝土结构是一种在管材中填充混凝土而形成的结构，并且管材和混凝土能共同承受外荷载作用。管材混凝土结构具有承载力高、延性好、抗震性能优越、施工方便，以及耐火耐腐蚀性能好的优点。在土木工程和建筑工程领域，尤其是钢管混凝土(CFT)结构已经得以广泛应用。在现有技术的钢管之间的连接通常是在施工现场对钢管壁进行焊接，这会用到很多必需的焊接辅助设施，如吊装机、焊机、脚手架等，并且需要投入大量的人力成本来完成焊接。此外，能使用焊接进行连接的材料是有限的。目前对于不适于或不能焊接的其它金属材料或者高分子复合材料，还没有合适的连接方式将由它们制成的管材互相可靠地连接。这对管材本身的材料发展形成限制。在一些情况下，从材料成本和强度方面考虑，不适于或不能焊接连接的材料作为管材的材料也有可能是有利的。此外，现有技术的管材与在其内的混凝土仅可以形成材料锁合连接，但这种连接的牢固程度可能是不够的，因此有可能出现管材和混凝土分离的现象，这削弱管材混凝土结构的承载能力，在出现不利载荷状况或者自然灾害时可能带来安全隐患。另外，在对现有技术的钢管的外表面喷涂防火防腐材料时，不能直接将材料喷涂到其上，因为由此形成的材料锁合连接不够牢固，因此喷涂的防火防腐材料易于脱落。对此在现有技术中需要先对钢管外表面实施喷涂界面剂和打网格布等前置步骤，这是费时且高成本的。
技术实现思路
因此，本技术旨在提供一种管材和一种管材模块，借助它们能够解决现有技术中存在的上述技术问题中的至少一个。根据本技术的一个方面，提供了一种管材，其用于装填混凝土以形成管材混凝土结构。该管材具有两个端部以及在所述两个端部之间延伸的周壁。其中至少一个端部具有用于装填混凝土的开口。在所述周壁上一体地成型有至少一个侧凹部。所述侧凹部构造成，在管材外部，所述侧凹部能被插入相配的连接件并且能与该连接件形成形锁合连接，并且在管材内部，在装填混凝土的状态下，所述侧凹部能被混凝土包围，并且所述侧凹部能与混凝土除了形成材料锁合连接之外还形成形锁合连接。本技术的管材带来的技术效果可以在于：管材之间的连接可以不依赖或者不完全依赖焊接连接，而是完全或主要通过形锁合连接来进行。焊接连接必要时可以只作为形锁合连接之外的辅助性连接。形锁合连接几乎可以适用于任何管材材料。管材之间的形锁合连接可以通过管材上的侧凹部实现。由此不再需要或者不依赖于焊接辅助设施，也不再需要花费大量的人力成本和时间成本来进行大量焊接。至少可以显著减少焊接量。其次，管材的侧凹部还可以在管材内部与混凝土形成除材料锁合连接之外的形锁合连接，该形锁合连接连同材料锁合连接的牢固程度远超过现有技术中的在二者之间的仅仅的材料锁合连接，因此管材混凝土结构的承载能力是显著提高的。在一些实施方式中，参考管材的中心轴线，所述侧凹部可以纵向地延伸，并且可以在管材的纵向延伸尺寸的一部分或全长上延伸。在一些实施方式中，所述侧凹部可以延伸至所述管材的其中至少一个端部，并且可以在所述至少一个端部上是敞开的。在一些实施方式中，所述侧凹部可以延伸至所述管材的所述两个端部，并且可以在所述两个端部上是敞开的。在一些实施方式中，所述管材可以是方形管材，在该方形管材的四个侧壁之中的至少一个侧壁上可以设有所述侧凹部。在一些实施方式中，在该方形管材的所有四个侧壁上可以分别设有所述侧凹部。在一些实施方式中，在方形管材的每对对置的侧壁上可以分别设有相同数量且彼此对置的侧凹部。在一些实施方式中，所有的侧凹部在其横截面中可以具有相同的几何结构。在一些实施方式中，所述侧凹部在其横截面中可以在从侧凹部的处于管材内部的自由端部朝向侧凹部的向周壁过渡的根部的方向上至少部分地渐缩。在一些实施方式中，所述侧凹部可以具有燕尾槽状的或者T形的横截面。在一些实施方式中，所述管材可以由金属制成。在一些实施方式中，所述管材可以是钢管。此外，铝材或者高强度的复合材料作为管材的材料也是可能的。在一些实施方式中，所述侧凹部能被喷涂在管材外表面的覆盖材料填充，从而所述侧凹部能与所述覆盖材料形成材料锁合连接和形锁合连接。在一些实施方式中，所述覆盖材料可以是防火防腐材料。此外，所述覆盖材料可以是装饰材料。在一些实施方式中，所述管材可以构造成用于形成建筑物的墙体或立柱或梁。在一些实施方式中，所述管材可以是圆形管材，在该圆形管材的周壁上可以分布地设有一个或多个纵向延伸的侧凹部。根据本技术的另一个方面，提供了一种用于制造按本技术的管材的方法，该方法包括如下步骤：提供金属板材；通过成型工艺将金属板材成型为具有所述侧凹部或所述侧凹部的一部分的管材部件，所述管材部件的形状相应于待制造的管材的至少一部分的形状；并且将一个、两个或更多个管材部件焊接成一个管材。在一些实施方式中，所述步骤“提供金属板材”可以包括：利用开平机对弯曲的金属板材坯件进行开平。在一些实施方式中，所述成型工艺可以是冷轧成型工艺或热轧成型工艺。在一些实施方式中，所述金属板材可以是钢板。在一些实施方式中，可以通过成型工艺将金属板材成型为具有所述侧凹部或所述侧凹部的一部分的管材半部，并且可以将两个同样的管材半部焊接成一个管材。根据本技术的另一个方面，提供了一种管材模块，所述管材模块包括按本技术的管材和至少一个用于将管材形锁合地连接的连接件，其中，每个连接件能够同时插入两个待连接的管材的各一个侧凹部中，每个连接件具有两个连接部，所述两个连接部能够分别与两个待连接的管材的各一个侧凹部形锁合连接，从而将两个待连接的管材形锁合地连接。在一些实施方式中，所述连接件的两个连接部可以构成为关于连接件的中间平面对称的两个半部。在一些实施方式中，所述连接件的长度可以相应于所述侧凹部的长度，或者所述侧凹部的长度可以为所述连接件的长度的多倍。在一些实施方式中，所述连接件的两个连接部的横截面可以分别相应于相应的侧凹部的横截面。在一些实施方式中，所述管材可以是方形管材，其中，所述管材模块可以是L形或T形管材模块，其由至少两个方形管材和将所述至少两个方形管材形锁合连接的至少一个连接件构成；或者所述管材模块可以是十字形管材模块，其由至少三个方形管材和将所述至少三个方形管材形锁合连接的至少两个连接件构成；或者所述管材模块可以是方形、口字形、日字形、井字形或者田字形管材模块，其由多个方形管材和将所述多个方形管材形锁合连接的多个连接件构成。在一些实施方式中，所述管材模块的外表面可以被喷涂覆盖材料，使得空闲的侧凹部被所述覆盖材料填充并且与所述覆盖材料形成材料锁合连接和形锁合连接。在一些实施方式中，所述管材模块可以构造成用于形成建筑物的墙体或立柱或梁。根据本技术的另一个方面，提供了一种用于制造按本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管材，用于装填混凝土以形成管材混凝土结构，该管材具有两个端部以及在所述两个端部之间延伸的周壁，其中至少一个端部具有用于装填混凝土的开口，其特征在于，在所述周壁上一体地成型有至少一个侧凹部，所述侧凹部构造成，在管材外部，所述侧凹部能被插入相配的连接件并且能与该连接件形成形锁合连接，并且在管材内部，在装填混凝土的状态下，所述侧凹部能被混凝土包围，并且所述侧凹部能与混凝土除了形成材料锁合连接之外还形成形锁合连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种管材，用于装填混凝土以形成管材混凝土结构，该管材具有两个端部以及在所述两个端部之间延伸的周壁，其中至少一个端部具有用于装填混凝土的开口，其特征在于，在所述周壁上一体地成型有至少一个侧凹部，所述侧凹部构造成，在管材外部，所述侧凹部能被插入相配的连接件并且能与该连接件形成形锁合连接，并且在管材内部，在装填混凝土的状态下，所述侧凹部能被混凝土包围，并且所述侧凹部能与混凝土除了形成材料锁合连接之外还形成形锁合连接。


2.按照权利要求1所述的管材，其特征在于，参考管材的中心轴线，所述侧凹部纵向地延伸，并且在管材的纵向延伸尺寸的一部分或全长上延伸。


3.按照权利要求2所述的管材，其特征在于，所述侧凹部延伸至所述管材的其中至少一个端部，并且在所述至少一个端部上是敞开的。


4.按照权利要求3所述的管材，其特征在于，所述侧凹部延伸至所述管材的所述两个端部，并且在所述两个端部上是敞开的。


5.按照权利要求1至4之一所述的管材，其特征在于，所述管材是方形管材，在该方形管材的四个侧壁之中的至少一个侧壁上设有所述侧凹部。


6.按照权利要求5所述的管材，其特征在于，在该方形管材的所有四个侧壁上分别设有所述侧凹部。


7.按照权利要求6所述的管材，其特征在于，在方形管材的每对对置的侧壁上分别设有相同数量且彼此对置的侧凹部。


8.按照权利要求6或7所述的管材，其特征在于，所有的侧凹部在其横截面中具有相同的几何结构。


9.按照权利要求1至4之一所述的管材，其特征在于，所述侧凹部在其横截面中在从侧凹部的处于管材内部的自由端部朝向侧凹部的向周壁过渡的根部的方向上至少部分地渐缩。


10.按照权利要求9所述的管材，其特征在于，所述侧凹部具有燕尾槽状的或者T形的横截面。


11.按照权利要求1至4之一所述的管材，其特征在于，所述管材由金属制成。


12.按照权利要求1至4之一所述的管材，其特征在于，所述管材是钢管。


13.按照权利要求1至4之一所述的管材，其特征在于，所述侧凹部能被喷涂在管材外表面的覆盖材料填充，从而所述侧凹部能与所述覆盖材料形...

【专利技术属性】
技术研发人员：李寒磊，张超逸，
申请(专利权)人：孖垚建筑科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31