【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及装配式建筑施工，更具体的说是涉及一种钢管预应力混凝土构件及连接结构和应用方法。
技术介绍
1、传统的钢管混凝土柱，一般通过在钢管内浇筑混凝土形成。传统的钢管混凝土柱受力后易发生弯曲变形。传统技术中，为了保证钢管混凝土柱整体和局部的稳定性，通过增加钢管混凝土柱的钢管壁厚实现。然而，这种方式导致钢管的用钢量升高，进而导致成本增加。
2、预应力筋通常由单根或成束的钢丝、钢绞线或钢筋组成。在先张法生产中，为了与混凝土粘结可靠，一般采用螺纹钢筋、刻痕钢丝或钢绞线。在后张法生产中，则采用光面钢筋、光面钢丝或钢绞线，并分为无粘结预应力筋和有粘结预应力筋。预应力筋具有较好的加强结构强度、提高自复位能力等结构优势。
3、在装配式结构中，预应力筋的使用比较难以在工厂预制加工，需要在现场进行张拉，这种技术上的限制使得现场施工构件总是很难达到较强的结构强度。而且对于建筑施工来说，预应力筋的连续性，即钢管与钢管(柱与柱、梁与梁、柱与梁)之间的预应力筋也需要有一定的关联关系，才能让整体的结构稳定效果更强，这使得现有技术中的钢管结构均暴露出很多值得改进的空间。
4、因此，如何提供一种能够克服现有装配式钢管缺陷，满足连接强度的钢管预应力混凝土构件及连接结构和应用方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种钢管预应力混凝土构件及连接结构和应用方法，旨在解决上述技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下
3、一种钢管预应力混凝土构件，包括空心管；所述空心管两端均固定有法兰板，所述法兰板上开设有预应力穿孔；所述空心管内布置有预应力筋，所述预应力筋的两端端头穿出对应的两个所述预应力穿孔，所述空心管或所述法兰板设置有进料孔，并通过其向所述空心管内灌注混凝土填充体将所述预应力筋固定在所述空心管内。
4、通过上述技术方案，本专利技术提供了一种新型的钢管结构，利用法兰板结构在钢管内侧设置预应力筋和混凝土，利用预应力筋的结构优势可以防止钢管管壁过厚导致的成本浪费，同时还能够有效提高结构强度和自复位能力，整体结构可以利用法兰板直接在现场进行装配式施工，也满足了装配式施工的高效优势。
5、优选的，在上述一种钢管预应力混凝土构件中，所述预应力筋预先处于张拉状态，之后灌注所述混凝土填充体。采用先张拉方式对钢管灌注混凝土，固定预应力筋，使其形成一体结构。
6、优选的，在上述一种钢管预应力混凝土构件中，所述预应力筋在所述混凝土填充体灌注后，通过张拉件在所述法兰板的外端面进行后张拉。通过采用张拉件可以实现后张拉形式，使其形成一体结构。
7、优选的，在上述一种钢管预应力混凝土构件中，所述张拉件包括锚具套和夹片；所述锚具套套设在所述预应力筋的端头外侧，所述锚具套内侧形成有锥形孔；所述夹片嵌设在所述锥形孔内，所述夹片外侧的斜面与所述锥形孔顶紧，所述夹片夹紧所述预应力筋的端头，并使得所述锚具套顶紧在所述法兰板的外端面上。张拉件采用锥形孔配合结构，使得夹片和锚具套能够在预应力筋的收缩状态下越来越紧，结构简单，连接稳定。
8、本专利技术还提供了一种钢管预应力混凝土构件连接结构，上述的一种钢管预应力混凝土构件作为建筑主体柱，组成梁柱装配结构，或竖向柱体对接结构，或钢框架结构形式。
9、通过上述技术方案，由钢管预应力混凝土构件作为主体柱形成的连接结构能够秉承钢管预应力混凝土构件的结构优势，而且在连接时可以将其内部的预应力筋进行延续，使得整体的结构稳定性更强。
10、优选的，在上述一种钢管预应力混凝土构件连接结构中，所述空心管侧壁固定有牛腿。牛腿形式可以采用不同结构，以满足各种不同的需求。
11、优选的，在上述一种钢管预应力混凝土构件连接结构中，竖向方向上需要对接的两个所述空心管之间通过连接段连接。通过设置连接段能够实现相邻的空心管之间的连接。
12、本专利技术还公开了一种钢管预应力混凝土构件连接结构的应用方法，所述梁柱装配结构，或所述竖向柱体对接结构，或所述钢框架结构形式先通过各部件连接形成钢组装结构，并根据需求穿设钢筋，再浇灌混凝土。
13、本专利技术提供的应用方法秉承钢管预应力混凝土构件的结构优势，在其与其他梁、柱等结构连接后，再根据需求穿设钢筋，浇灌混凝土提高结构强度，将既有的预应力筋结构与后穿设的钢筋结构形成一个整体结构，整体施工保留了装配式优势，且具有更强的结构强度和稳定性，且施工简单、方便、可靠。
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1.一种钢管预应力混凝土构件，其特征在于，包括空心管(1)；所述空心管(1)两端均固定有法兰板(2)，所述法兰板(2)上开设有预应力穿孔(3)；所述空心管(1)内布置有预应力筋(4)，所述预应力筋(4)的两端端头穿出对应的两个所述预应力穿孔(3)，所述空心管(1)或所述法兰板(2)设置有进料孔(5)，并通过其向所述空心管(1)内灌注混凝土填充体(6)将所述预应力筋(4)固定在所述空心管(1)内。
2.根据权利要求1所述的一种钢管预应力混凝土构件，其特征在于，所述预应力筋(4)预先处于张拉状态，之后灌注所述混凝土填充体(6)。
3.根据权利要求1所述的一种钢管预应力混凝土构件，其特征在于，所述预应力筋(4)在所述混凝土填充体(6)灌注后，通过张拉件(7)在所述法兰板(2)的外端面进行后张拉。
4.根据权利要求3所述的一种钢管预应力混凝土构件，其特征在于，所述张拉件(7)包括锚具套(8)和夹片(9)；所述锚具套(8)套设在所述预应力筋(4)的端头外侧，所述锚具套(8)内侧形成有锥形孔；所述夹片(9)嵌设在所述锥形孔内，所述夹片(9)外侧的斜面与所述
5.一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，权利要求1-4中任一项所述的一种钢管预应力混凝土构件作为建筑主体柱，组成梁柱装配结构，或竖向柱体对接结构，或钢框架结构形式。
6.根据权利要求5所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，所述空心管(1)侧壁固定有牛腿。
7.根据权利要求6所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，所述牛腿为天车牛腿(10)。
8.根据权利要求7所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，所述天车牛腿(10)位于所述空心管(1)中部或顶部。
9.根据权利要求7或8所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，所述天车牛腿(10)内部穿设有钢筋(11)，并填充有混凝土，所述钢筋(11)穿入所述空心管(1)内部。
10.根据权利要求6所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，所述牛腿为固定在所述空心管(1)侧壁的矩形空心箱体(12)；所述矩形空心箱体(12)的顶部开设有操作口(13)，所述矩形空心箱体(12)的两侧壁开设有梁连接孔。
11.根据权利要求10所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，两根所述空心管(1)之间通过对应的所述矩形空心箱体(12)对接横梁(33)，所述横梁(33)内穿设有横梁钢筋(14)，所述横梁钢筋(14)的两端均穿过对应的所述矩形空心箱体(12)和所述空心管(1)，所述空心管(1)与所述矩形空心箱体(12)相对的外侧壁上贴合布置有锚固板(15)，所述横梁钢筋(14)穿过所述锚固板(15)，并通过张拉件(7)紧固；所述横梁(33)和所述矩形空心箱体(12)内部填充有混凝土。
12.根据权利要求11所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，所述横梁(33)两端侧壁开设有与所述梁连接孔对应的牛腿连接孔，对接的所述横梁(33)和所述矩形空心箱体(12)的外侧具有连接板(16)，所述连接板(16)通过螺栓与所述梁连接孔和所述牛腿连接孔紧固连接。
13.根据权利要求11或12所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，所述横梁钢筋(14)呈曲线布置。
14.根据权利要求13所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，所述横梁(33)内部沿长度方向固定有多个定位块(17)，所述定位块(17)上开设有定位孔，所述定位孔的连线呈曲线。
15.根据权利要求14所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，所述横梁钢筋(14)外侧套设有导管(18)；位于所述横梁(33)内部的所述导管(18)呈曲线，且固定在所述定位孔内，位于所述空心管(1)和所述矩形空心箱体(12)内部的所述导管(18)呈直线，且与位于所述横梁(33)内部的所述导管(18)通过导管连接套(19)固定连接。
16.根据权利要求6所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，所述牛腿包括固定在所述空心管(1)外侧壁的钢连接件(20)，以及与所述钢连接件(20)固定的连接法兰(21)。
17.根据权利要求5-8、10-12和14-16中任一项所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，当所述空心管(1)作为基础柱时，底部的所述法兰板(2)与基础件连接，并在外侧浇筑混凝土。
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【技术特征摘要】
1.一种钢管预应力混凝土构件，其特征在于，包括空心管(1)；所述空心管(1)两端均固定有法兰板(2)，所述法兰板(2)上开设有预应力穿孔(3)；所述空心管(1)内布置有预应力筋(4)，所述预应力筋(4)的两端端头穿出对应的两个所述预应力穿孔(3)，所述空心管(1)或所述法兰板(2)设置有进料孔(5)，并通过其向所述空心管(1)内灌注混凝土填充体(6)将所述预应力筋(4)固定在所述空心管(1)内。
2.根据权利要求1所述的一种钢管预应力混凝土构件，其特征在于，所述预应力筋(4)预先处于张拉状态，之后灌注所述混凝土填充体(6)。
3.根据权利要求1所述的一种钢管预应力混凝土构件，其特征在于，所述预应力筋(4)在所述混凝土填充体(6)灌注后，通过张拉件(7)在所述法兰板(2)的外端面进行后张拉。
4.根据权利要求3所述的一种钢管预应力混凝土构件，其特征在于，所述张拉件(7)包括锚具套(8)和夹片(9)；所述锚具套(8)套设在所述预应力筋(4)的端头外侧，所述锚具套(8)内侧形成有锥形孔；所述夹片(9)嵌设在所述锥形孔内，所述夹片(9)外侧的斜面与所述锥形孔顶紧，所述夹片(9)夹紧所述预应力筋(4)的端头，并使得所述锚具套(8)顶紧在所述法兰板(2)的外端面上。
5.一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，权利要求1-4中任一项所述的一种钢管预应力混凝土构件作为建筑主体柱，组成梁柱装配结构，或竖向柱体对接结构，或钢框架结构形式。
6.根据权利要求5所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，所述空心管(1)侧壁固定有牛腿。
7.根据权利要求6所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，所述牛腿为天车牛腿(10)。
8.根据权利要求7所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，所述天车牛腿(10)位于所述空心管(1)中部或顶部。
9.根据权利要求7或8所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，所述天车牛腿(10)内部穿设有钢筋(11)，并填充有混凝土，所述钢筋(11)穿入所述空心管(1)内部。
10.根据权利要求6所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，所述牛腿为固定在所述空心管(1)侧壁的矩形空心箱体(12)；所述矩形空心箱体(12)的顶部开设有操作口(13)，所述矩形空心箱体(12)的两侧壁开设有梁连接孔。
11.根据权利要求10所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，两根所述空心管(1)之间通过对应的所述矩形空心箱体(12)对接横梁(33)，所述横梁(33)内穿设有横梁钢筋(14)，所述横梁钢筋(14)的两端均穿过对应的所述矩形空心箱体(12)和所述空心管(1)，所述空心管(1)与所述矩形空心箱体(12)相对的外侧壁上贴合布置有锚固板(15)，所述横梁钢筋(14)穿过所述锚固板(15)，并通过张拉件(7)紧固；所述横梁(33)和所述矩形空心箱体(12)内部填充有混凝土。
12.根据权利要求11所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，所述横梁(33)两端侧壁开设有与所述梁连接孔对应的牛腿连接孔，对接的所述横梁(33)和所述矩形空心箱体(12)的外侧具有连接板(16)，所述连接板(16)通过螺栓与所述梁连接孔和所述牛腿连接孔紧固连接。
13.根据权利要求11或12所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征在于，所述横梁钢筋(14)呈曲线布置。
14.根据权利要求13所述的一种钢管预应力混凝土构件连接结构，其特征...
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