專利名稱：帶開孔鋼板外肋的鋼管-混凝土組合墩柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼管-混凝土組合墩柱。
技術(shù)背景
鋼材由于具有良好的承載力和延性性能，被廣泛用于結(jié)構(gòu)中。尤其與混凝土形成組合結(jié)構(gòu)，受壓性能優(yōu)勢明顯。由于鋼管有著良好的抗震性能和承載力，用于結(jié)構(gòu)墩柱中具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，且截面積較小?？珍摴苁軌簳r，局部屈曲問題直接影響到其承載能力。 目前可以通過內(nèi)部填充混凝土的方式，有效延緩局部屈曲，形成了鋼管混凝土墩柱和部分填充混凝土鋼橋墩等結(jié)構(gòu)形式。對于部分填充混凝土鋼橋墩而言，未填充混凝土的部位通常設(shè)置內(nèi)加勁肋，以提高墩柱截面承載力。由此可知這種結(jié)構(gòu)形式的鋼混組合墩柱的截面取決于鋼管截面，在鋼管內(nèi)壁焊接內(nèi)加勁肋，一方面鋼材用量增加，而墩柱的截面慣性矩并未得到顯著提高，即墩柱截面承載力提高很有限；另外，鋼管外露，易于腐蝕，影響鋼混組合墩柱的使用壽命。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶開孔鋼板外肋的鋼管-混凝土組合墩柱，將常見的內(nèi)設(shè)普通加勁肋改為外設(shè)開孔鋼板加勁肋，增大了截面承載力，并使得外包混凝土更容易澆筑，起到了有效的鋼材防腐效果。
為實現(xiàn)以上的技術(shù)目的，本發(fā)明將采取以下的技術(shù)方案一種帶開孔鋼板外肋的鋼管-混凝土組合墩柱，包括中心鋼柱結(jié)構(gòu)以及外包混凝土 ； 所述中心鋼柱結(jié)構(gòu)包括鋼管、沿鋼管軸向延伸的復(fù)數(shù)塊豎向開孔鋼板外肋、與鋼管徑向相平行的環(huán)向開孔鋼板外肋以及環(huán)形鋼筋，且各豎向開孔鋼板外肋以及環(huán)向開孔鋼板外肋焊接固定在鋼管的外壁，環(huán)向鋼筋穿插在豎向開孔鋼板外肋的孔洞中環(huán)繞鋼管；所述外包混凝土與豎向開孔鋼板外肋、環(huán)向開孔鋼板外肋、環(huán)向鋼筋澆筑為整體。
各豎向開孔鋼板外肋均布在鋼管外壁面，且環(huán)向開孔鋼板外肋與豎向開孔鋼板外肋焊接為整體。
所述鋼管的內(nèi)部全部填充混凝土或者部分填充混凝土。
環(huán)向鋼筋的形狀與鋼管的截面形狀一致，所述鋼管呈變截面或者等截面結(jié)構(gòu)。
根據(jù)以上的技術(shù)方案，可以實現(xiàn)以下的有益效果1、組合結(jié)構(gòu)整體性好外包混凝土通過開孔鋼板外肋孔洞連接為整體，與外肋和環(huán)向鋼筋澆筑為整體，可以起到鋼管防銹作用，同時增大了結(jié)構(gòu)承載力。
2、受力性能優(yōu)越內(nèi)部結(jié)構(gòu)具備普通鋼管混凝土的受力優(yōu)點，而開孔鋼板外肋相對于普通外肋而言，不僅避免了混凝土被分割的問題(采用普通外肋將存在以下問題由于混凝土本身呈堿性，鋼管外包混凝土對鋼材有防銹功能。如果對帶外加勁肋的鋼管澆筑外包混凝土，普通外加勁肋可能將混凝土分割為幾塊，無法有效連為整體，造成外包混凝土易脫落。如果設(shè)置外鋼筋或者焊接栓釘，則構(gòu)造復(fù)雜。將外加勁肋設(shè)置為開孔鋼板形式，不僅避免了混凝土被分割的問題，外包混凝土通過加勁肋的孔洞有效連接為一個整體。為了更加有效對混凝土徑向進(jìn)行約束，設(shè)置了環(huán)向鋼筋，穿插在開孔鋼板孔洞中)，外包混凝土通過加勁肋的孔洞有效連接為一個整體。為了更加有效對混凝土徑向進(jìn)行約束，設(shè)置了環(huán)向鋼筋，穿插在開孔鋼板孔洞中，有效地增大了截面慣性矩，從而增大了截面的承載力。
3、構(gòu)造簡單，施工便利由于其整體性能好，避免了傳統(tǒng)的鋼管外壁布置鋼筋網(wǎng)或者焊接栓釘。同時具備鋼管混凝土施工便利的優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明所述鋼管-混凝土組合墩柱的截面形式，其中，圖Ia是環(huán)形截面形式，而圖Ib則是矩形截面形式；圖2是本發(fā)明所述中心鋼柱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖加是圓柱形(等截面)結(jié)構(gòu)形式，而圖2b則為圓錐形(變截面)結(jié)構(gòu)形式；其中鋼管1 ；豎向開孔鋼板外肋2 ；環(huán)向開孔鋼板外肋3 ；環(huán)向鋼筋4 ；外包混凝土 5。
具體實施方式
附圖非限制性地公開了本發(fā)明所涉及優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；以下將結(jié)合附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述帶開孔鋼板外肋的鋼管-混凝土組合墩柱，包括中心鋼柱結(jié)構(gòu)以及外包混凝土 ；所述中心鋼柱結(jié)構(gòu)包括鋼管、沿鋼管軸向延伸的復(fù)數(shù)塊豎向開孔鋼板外肋、與鋼管徑向相平行的環(huán)向開孔鋼板外肋以及環(huán)形鋼筋，且各豎向開孔鋼板外肋以及環(huán)向開孔鋼板外肋焊接固定在鋼管的外壁，環(huán)向鋼筋穿插在豎向開孔鋼板外肋的孔洞中環(huán)繞鋼管，即各豎向開孔鋼板外肋通過穿插其間的環(huán)向鋼筋串接成一體；所述外包混凝土與豎向開孔鋼板外肋、環(huán)向開孔鋼板外肋、環(huán)向鋼筋澆筑為整體。另外，各豎向開孔鋼板外肋均布在鋼管外壁面，當(dāng)鋼管截面呈圓形(如圖Ia所示)時，豎向開孔鋼板外肋以環(huán)形陣列的方式均布在鋼管外圍，當(dāng)鋼管截面呈呈矩形(如圖Ib所示)時，豎向開孔鋼板外肋以矩形陣列的方式均布在鋼管外圍，由此可知，豎向開孔鋼板外肋2沿鋼管的徑向呈放射狀分布。另外，環(huán)向開孔鋼板外肋與豎向開孔鋼板外肋焊接為整體，所述鋼管的內(nèi)部全部填充混凝土、部分填充混凝土或者不填混凝土，環(huán)向鋼筋的形狀與鋼管的截面形狀一致，所述鋼管呈變截面(如圖2b所示)或者等截面(如圖加所示)結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所述的鋼管-混凝土組合墩柱的生產(chǎn)過程如下首先，將豎向開孔鋼板外肋2和環(huán)向開孔鋼板外肋3焊接在鋼管1壁上，使得豎向開孔鋼板外肋2沿鋼管1壁徑向呈放射狀分布；接著，將環(huán)向鋼筋4間隔穿插在豎向開孔鋼板外肋2的孔洞中，環(huán)繞鋼管1 ；然后，在鋼管的外側(cè)澆筑外包混凝土 5 ；最后，根據(jù)實際工程需要，可以在鋼管1內(nèi)全部或者部分填充混凝土，也可不填充混凝土。
權(quán)利要求
1.一種帶開孔鋼板外肋的鋼管-混凝土組合墩柱，其特征在于包括中心鋼柱結(jié)構(gòu)以及外包混凝土 ；所述中心鋼柱結(jié)構(gòu)包括鋼管、沿鋼管軸向延伸的復(fù)數(shù)塊豎向開孔鋼板外肋、 與鋼管徑向相平行的環(huán)向開孔鋼板外肋以及環(huán)形鋼筋，且各豎向開孔鋼板外肋以及環(huán)向開孔鋼板外肋焊接固定在鋼管的外壁，環(huán)向鋼筋穿插在豎向開孔鋼板外肋的孔洞中環(huán)繞鋼管；所述外包混凝土與豎向開孔鋼板外肋、環(huán)向開孔鋼板外肋、環(huán)向鋼筋澆筑為整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶開孔鋼板外肋的鋼管-混凝土組合墩柱，其特征在于各豎向開孔鋼板外肋均布在鋼管外壁面，且環(huán)向開孔鋼板外肋與豎向開孔鋼板外肋焊接為整體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶開孔鋼板外肋的鋼管-混凝土組合墩柱，其特征在于所述鋼管的內(nèi)部全部填充混凝土或者部分填充混凝土。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶開孔鋼板外肋的鋼管-混凝土組合墩柱，其特征在于環(huán)向鋼筋的形狀與鋼管的截面形狀一致，所述鋼管呈變截面或者等截面結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶開孔鋼板外肋的鋼管-混凝土組合墩柱，包括中心鋼柱結(jié)構(gòu)以及外包混凝土；所述中心鋼柱結(jié)構(gòu)包括鋼管、沿鋼管軸向延伸的復(fù)數(shù)塊豎向開孔鋼板外肋、與鋼管徑向相平行的環(huán)向開孔鋼板外肋以及環(huán)形鋼筋，且各豎向開孔鋼板外肋以及環(huán)向開孔鋼板外肋焊接固定在鋼管的外壁，環(huán)向鋼筋穿插在豎向開孔鋼板外肋的孔洞中環(huán)繞鋼管；所述外包混凝土與豎向開孔鋼板外肋、環(huán)向開孔鋼板外肋、環(huán)向鋼筋澆筑為整體。因此，本發(fā)明將常見的內(nèi)設(shè)普通加勁肋改為外設(shè)開孔鋼板加勁肋，增大了截面承載力，并使得外包混凝土更容易澆筑，起到了有效的鋼材防腐效果。
文檔編號E04C3/34GK102535744SQ20111038615
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者傅中秋, 吉伯海 申請人:河海大學(xué)