一种工字型ＦＲＰ型材的钢管混凝土柱，涉及一种建筑构件。由矩形、方型或圆形的钢管和放置在钢管中的工字型ＦＲＰ型材以及填充在二者之间的混凝土构成，工字型ＦＲＰ型材的钢管混凝土柱为由ＦＲＰ、钢管和混凝土三种不同材料组成的组合柱，即工字型ＦＲＰ型材的钢管混凝土组合柱，其中工字型ＦＲＰ型材的钢管混凝土柱的截面形状为矩形结构、方形结构或圆形结构。在合理选择含钢率、ＦＲＰ的配置率的情况下，可以减小柱的截面尺寸，钢管骨架在施工时可以提供临时支撑，加速施工；由于钢管的存在改善了柱的延性，利于地震区抗震设计，利用了ＦＲＰ材料的轻质高强的特点，提高了柱的承载力，增加了使用面积。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种建筑构件，特别是涉及一种工字型FRP型材-钢管-混凝土柱。
技术介绍
由于框架结构具有布置灵活、使用空间大等优点，因此受到了工程的广泛关注。而 作为框架结构的主要构件的框架柱一般为普通的钢筋混凝土柱，即先捆扎好钢筋笼，再支 好模板，最后浇注混凝土，制作这种传统的钢筋混凝土柱存在着工期长、难度大、效率低 的缺点，中国技术专利03248845.9号给出了改进后的《一种钢筋混凝土柱》，包括钢 筋混凝土预制构件，钢筋，钢筋混凝土柱由多块钢筋混凝土筒形预制构件、纵向钢筋定位网 片、纵向钢筋组成，多块钢筋混凝土筒形预制构件叠合成柱模，在相邻钢筋混凝土筒形预制 构件接缝之间设置与筒形预制构件内腔相适应的纵向钢筋定位网片，纵向钢筋穿插在纵向 钢筋定位网片网格中，串接多块钢筋混凝土筒形预制构件，再在钢筋混凝土筒形预制构件 叠合的柱模空腔内浇筑混凝土，最终成为钢筋混凝土柱。这种改进后的钢筋混凝土柱虽初 步克服了传统钢筋混凝土柱制作时存在的缺点，但却不能满足高层建筑物对所使用混凝 土结构的越来越高的要求。为此，人们又开发出新型的混凝土结构，例如美国专利3051161 号给出的用混凝土充填钢管，以增加抗压强度的钢管混凝土结构技术方案。中国技术 专利99236299. 7号给出了《一种新型钢管混凝土柱》，其中用于充填混凝土的钢管为异形 薄壁钢管，在异形薄壁钢管各边设置有约束拉杆，这种钢管混凝土柱虽解决了现有钢管混 凝土柱形状单一的问题，但仍存在为防止薄壁钢管的局部失稳需要设置约束拉杆，施工多 有不便的缺点。而工字型FRP型材-钢管-混凝土柱是利用放置在钢管内部的工字型FRP 型材代替核心混凝土承受结构荷载，降低了核心混凝土对钢管壁的侧压力，而不需要设置 约束拉杆，并能减小构件的截面尺寸，在文献中则尚未有类似技术方案的出现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工字型FRP型材的钢管混凝土柱。这种工字型FRP型 材的钢管混凝土柱解决现有方形、矩形或圆形钢管混凝土柱的缺点，充分利用FRP材料的 强度，具有承载力高，刚度大、重量轻、塑性、韧性好，抗冲击和抗疲劳性能好、抗震性能佳等 特点。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的一种工字型FRP型材的钢管混凝土柱，由矩形、方型或圆形的钢管和放置在钢管中的 工字型FRP型材以及填充在二者之间的混凝土构成，工字型FRP型材的钢管混凝土柱为由 FRP、钢管和混凝土三种不同材料组成的组合柱，即工字型FRP型材的钢管混凝土组合柱， 其中工字型FRP型材的钢管混凝土柱的截面形状为矩形结构、方形结构或圆形结构。所述的一种工字型FRP型材的钢管混凝土柱，所述的工字型FRP型材的钢管混凝 土柱的由工字型FRP型材、矩形钢管和混凝土组成的实心组合柱。所述的一种工字型FRP型材的钢管混凝土柱，所述的工字型FRP型材的钢管混凝土柱的由工字型FRP型材、方形钢管和混凝土组成的实心组合柱。所述的一种工字型FRP型材的钢管混凝土柱，所述的工字型FRP型材的钢管混凝 土柱的由工字型FRP型材、圆形钢管和混凝土组成的实心组合柱。本专利技术的优点与效果是本专利技术针对当前由于建造的层数越来越多、建筑物高度越来越高，所使用材料的强度 越来越高，比如高强材料FRP、高强混凝土等，而高强混凝土的延性较差，FRP属于线弹性材 料，将影响结构的抗震性能。结合己知的钢管混凝土的理论，对现有钢管混凝土柱的结构进 行改进，并给出新型的工字型FRP型材-钢管-混凝土柱。这种新型的工字型FRP型材-钢 管_混凝土柱，解决现有方形、矩形或圆形钢管混凝土柱的缺点，充分利用FRP材料的强度， 具有承载力高，刚度大、重量轻、塑性、韧性好，抗冲击和抗疲劳性能好、抗震性能佳等特点。在合理选择钢管、FRP配置率后可以减小柱的截面尺寸，钢管骨架在施工时可以提 供临时支撑，加速施工。由于钢管的存在改善了柱的延性，提高了柱的承载力，利于地震区抗震设计。 工字型FRP型材_钢管_混凝土柱在使用时，能够减小建筑物的重量，增加有效使 用面积。附图说明图1为工字型FRP型材的钢管混凝土柱截面为矩形实心结构的示意图； 图2为工字型FRP型材的钢管混凝土柱截面为方形实心结构的示意图3为工字型FRP型材的钢管混凝土柱截面为圆形实心结构的示意图。具体实施例方式本专利技术工字型FRP型材的钢管混凝土柱由矩形、方形或圆形钢管和放置在钢管中 的工字型FRP型材以及填充在二者之间的混凝土构成，其特点是工字型FRP型材的钢管混 凝土柱(工字型FRP型材-钢管-混凝土柱)为由FRP、钢管和混凝土三种不同材料组成的 组合柱，即工字型FRP型材-钢管-混凝土组合柱，其中工字型FRP型材-钢管-混凝土 柱的截面形状为矩形结构、方形结构或圆形结构。在本专利技术中工字型FRP型材-钢管-混凝土柱中所用的钢管可以由钢板焊接而 成，可以是矩形也可以是方型或圆形，内置工字型FRP型材。钢管的配置按现行的钢与混凝 土组合结构技术规程设计。本专利技术涉及工字型FRP型材-钢管-混凝土柱，特别是涉及由矩形、方型或圆形 钢管和放置在钢管中的工字型FRP型材以及填充在二者之间的混凝土构成，的工字型FRP 型材_钢管_混凝土柱为由FRP、钢管和混凝土三种不同材料组成的组合柱，即工字型FRP 型材_钢管_混凝土组合柱，其中工字型FRP型材-钢管-混凝土柱的截面形状为矩形结 构、方形结构或圆形结构。既是对现有钢管混凝土柱结构的改进，也是对FRP材料在建筑 工程领域应用的扩展，属于固定建筑物中的用于承重的柱构件
，在高层建筑物中 被用作建筑物框架结构的主要构件。如图1所示，本专利技术给出的工字型FRP型材-钢管-混凝土柱截面为矩形实心结 构，主要由矩形钢管、工字型FRP型材和灌入二者之间的混凝土组成，钢管由钢板焊接而成，并采用工字型FRP型材。如图2所示，本专利技术给出的工字型FRP型材-钢管-混凝土柱截面为方形实心结 构，主要由方形钢管、工字型FRP型材和灌入二者之间的混凝土组成，钢管由钢板焊接而 成，并采用工字型FRP型材。如图3所示，本专利技术给出的工字型FRP型材-钢管-混凝土柱截面为圆形实心结 构，主要由圆形钢管、工字型FRP型材和灌入二者之间的混凝土组成，采用焊接钢管和工 字型FRP型材。权利要求一种工字型FRP型的材钢管混凝土柱，其特征在于由矩形、方型或圆形的钢管和放置在钢管中的工字型FRP型材以及填充在二者之间的混凝土构成，工字型FRP型材的钢管混凝土柱为由FRP、钢管和混凝土三种不同材料组成的组合柱，即工字型FRP型材的钢管混凝土组合柱，其中工字型FRP型材的钢管混凝土柱的截面形状为矩形结构、方形结构或圆形结构。2.根据权利要求1所述的一种工字型FRP型的材钢管混凝土柱，其特征在于所述的工 字型FRP型材的钢管混凝土柱的由工字型FRP型材、矩形钢管和混凝土组成的实心组合柱。3.根据权利要求1所述的一种工字型FRP型的材钢管混凝土柱，其特征在于所述的工 字型FRP型材的钢管混凝土柱的由工字型FRP型材、方形钢管和混凝土组成的实心组合柱。4.根据权利要求1所述的一种工字型FRP型的材钢管混凝土柱，其特征在于所述的工 字型FRP型材的钢管混凝土柱的由工字型FRP型材、圆形钢管和混凝土组成的实心组合柱。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李帼昌，张春雨，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：发明
国别省市：89
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。