專利名稱：一種基于pbl加勁肋的scs鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，尤其是涉及一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
鋼管混凝土是指在鋼管中填充混凝土后形成的結(jié)構(gòu)。鋼和混凝土兩種材料相互彌補(bǔ)彼此的弱點(diǎn)，充分發(fā)揮彼此的長處，使鋼管混凝土具有很高的承載力，有優(yōu)良的力學(xué)性能?，F(xiàn)如今，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在海洋平臺(tái)與大跨、重載、輕型橋梁等結(jié)構(gòu)中有著越來越廣泛的應(yīng)用，且所采用的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)主要有圓形、方形和矩形三種截面形式。但是，目前所使用的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)普遍存在結(jié)構(gòu)自重大等缺陷，因而在很大程度上限制了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展應(yīng)用。另外，在鋼管內(nèi)布設(shè)開孔加勁肋(簡稱PBL加勁肋)后，不僅提高了核心混凝土的抗壓強(qiáng)度，增強(qiáng)了鋼管管壁的穩(wěn)定性；同時(shí)開孔加勁肋充當(dāng)了剪力件的作用，使鋼管與混凝土連成整體，提高了鋼與混凝土的組合作用。但實(shí)際使用時(shí)，鋼管屈曲的早晚與PBL加勁肋的剛度有直接關(guān)系，因而不易控制，且結(jié)構(gòu)自重很大。綜上，現(xiàn)有的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)普遍存在幾個(gè)問題第一、外側(cè)鋼管對(duì)混凝土的套箍作用較弱，易發(fā)生局部屈曲，且鋼管與混凝土所形成組合結(jié)構(gòu)的整體性不夠;第二、自重偏大，限制了結(jié)構(gòu)尺寸；第三、鋼材的耐火性能較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、施工方便且施工成本較低、力學(xué)性能優(yōu)良、使用效果好，能有效解決現(xiàn)有鋼管混凝土結(jié)構(gòu)存在的自重大、外側(cè)鋼管與其內(nèi)部混凝土之間的連接性能差、外側(cè)鋼管對(duì)內(nèi)部混凝土的套箍作用小等問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于包括外鋼管、套裝于外鋼管內(nèi)部的內(nèi)鋼管、布設(shè)于外鋼管與內(nèi)鋼管之間的多道PBL加勁肋和待多道所述PBL加勁肋均布設(shè)完成后由填充于外鋼管與內(nèi)鋼管之間空腔內(nèi)的混凝土澆筑成型的混凝土結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)鋼管為圓形鋼管且其布設(shè)于外鋼管的內(nèi)側(cè)中部；所述外鋼管和內(nèi)鋼管呈同軸布設(shè)，且多道所述PBL加勁肋的布設(shè)方向均與所述內(nèi)鋼管和外鋼管的中心軸線方向一致，多道所述PBL加勁肋均與混凝土結(jié)構(gòu)緊固連接為一體；所述外鋼管、內(nèi)鋼管和多道所述PBL加勁肋的縱向長度均相同；所述PBL加勁肋為長條形鋼肋板，且所述長條形鋼肋板的中部由上至下開有多個(gè)通孔，多個(gè)所述通孔布設(shè)在同一直線上；多道所述PBL加勁肋沿內(nèi)鋼管的圓周方向進(jìn)行布設(shè)，每一道所述PBL加勁肋的內(nèi)側(cè)壁均與內(nèi)鋼管的內(nèi)側(cè)壁緊固連接為一體，且每一道所述PBL加勁肋的外側(cè)壁均與外鋼管的外側(cè)壁緊固連接為一體。上述一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是多道所述PBL加勁肋沿內(nèi)鋼管的圓周方向進(jìn)行均勻布設(shè)。上述一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是所述內(nèi)鋼管的外徑為Φ 102mm C>2000mm,所述外鋼管和內(nèi)鋼管的壁厚均為4mm 100mm,且Al : A2=l :(O. 6 O. 8)，其中Al=al+bl，al為外鋼管的橫截面積且bl為外鋼管內(nèi)側(cè)中空部的橫截面積，Α2=π *r2且r為內(nèi)鋼管的外徑。上述一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是每一道所述PBL加勁肋的內(nèi)側(cè)壁與內(nèi)鋼管的外側(cè)壁之間均以焊接方式進(jìn)行連接，且每一道所述PBL加勁肋的外側(cè)壁與外鋼管的內(nèi)側(cè)壁之間均以焊接方式進(jìn)行連接。上述一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是所述外鋼管的橫截面為圓形、長方形或正多邊形。 上述一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是多道所述PBL加勁肋的數(shù)量為4道 8道；多道所述PBL加勁肋上所開設(shè)的多個(gè)所述通孔的數(shù)量和各通孔所布設(shè)的位置均相同。上述一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是多個(gè)所述通孔由上至下呈均勻布設(shè)，且多個(gè)所述通孔的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同。上述一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是多道所述PBL加勁肋的厚度均相同，且多道所述PBL加勁肋的厚度均為dl，其中dl ( D，D為外鋼管或內(nèi)鋼管的壁厚；所述外鋼管與內(nèi)鋼管的壁厚越大，多道所述PBL加勁肋的厚度均越大。上述一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是每一道所述PBL加勁肋的橫向?qū)挾?，均與其所布設(shè)位置處外鋼管和內(nèi)鋼管之間的間距相同；所述通孔為圓形孔，
且所述圓形孔的孔徑( i ~ I ) d3其中d3為所述圓形孔所處PBL加勁肋的橫向?qū)?br> 5 3度。上述一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是所述混凝土結(jié)構(gòu)為碳纖維混凝土結(jié)構(gòu)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I、結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理且施工成本較低。2、結(jié)構(gòu)輕盈且抗震與抗扭性能良好。同時(shí)，使用方式靈活，可適用于墩柱、拱肋、橫梁等結(jié)構(gòu)中。3、施工方便且使用效果好，所施工成型的SCS鋼管混凝柱形結(jié)構(gòu)件的力學(xué)性能好且結(jié)構(gòu)輕盈，內(nèi)外兩層鋼管之間通過所澆注的混凝土連接成為一個(gè)整體。實(shí)際使用時(shí)，本發(fā)明能充分改善鋼管混凝土結(jié)構(gòu)自重大等缺陷，其利用外鋼管較大的截面積來提供較大的截面抗扭與抗彎慣性矩，利用內(nèi)鋼管有效減小混凝土體積來減輕自重，并且夾層混凝土處于三向受壓狀態(tài)并將內(nèi)外鋼管連成整體。因而，本發(fā)明能充分發(fā)揮鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)所具有的形式簡單、易于施工等優(yōu)點(diǎn)，截面的相對(duì)慣性矩較大，抗震、抗扭性能好，能有效克服鋼管與其內(nèi)部混凝土之間的連接性能差、外側(cè)鋼管對(duì)內(nèi)部混凝土的套箍作用小等缺點(diǎn)，本發(fā)明利用內(nèi)置的圓鋼管增強(qiáng)對(duì)混凝土的套箍作用，并利用內(nèi)鋼管有效混凝土體積來減輕自重的目的。4、內(nèi)外鋼管之間所澆注的混凝土既可以采用普通混凝土，也可以采用碳纖維混凝土。并且，所采用的碳纖維混凝土中所添加碳纖維的含量為質(zhì)量百分含量在O. 6%左右，可將混凝土的抗拉強(qiáng)度和抗拉延性分別提高30%和25%。碳纖維是由碳纖維長絲經(jīng)過短切機(jī)械切制而成，長度一般以mm為單位，外形為一定長度的絨須，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、高模、耐腐蝕、導(dǎo)電、屏蔽性能好、吸波性高等特點(diǎn)，且具有分散均勻，喂料方式多樣，工藝簡單的優(yōu)點(diǎn)。混凝土中加入適量的短切碳纖維，可以提高混凝土的抗拉強(qiáng)度、抗強(qiáng)度和抗沖擊性能，降低干縮，改善耐磨性能，且這種混凝土較普通混凝土質(zhì)量輕，具有一定的隔熱性能和減震性能。與內(nèi)鋼管內(nèi)部以及內(nèi)鋼管與外鋼管之間形成的空間內(nèi)均填滿混凝土的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明能充分利用內(nèi)置圓鋼管的強(qiáng)度。5、利用開孔加勁肋增強(qiáng)外鋼管的面外穩(wěn)定性，并相應(yīng)大幅度增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗剪能力，同時(shí)將整個(gè)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的各組成部分緊密連成整體。再配合多道箍筋，將多道開孔加勁肋有機(jī)連接為一體，進(jìn)一步增強(qiáng)了整個(gè)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的整體性。所設(shè)置的開孔加勁肋不僅提高了核心混凝土的抗壓強(qiáng)度，增強(qiáng)管壁的穩(wěn)定性；同時(shí)開孔加勁肋充當(dāng)了剪力件的作用，使鋼管與混凝土連成整體，提高了鋼與混凝土的組合作用。并且，本發(fā)明的可操作性強(qiáng)，能有效解決現(xiàn)如今鋼管的曲彎時(shí)間因與開孔加勁肋剛度有關(guān)系而導(dǎo)致的不易控制的難 題。綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、施工方便且施工成本較低、力學(xué)性能優(yōu)良、使用效果好，能有效解決現(xiàn)有鋼管混凝土結(jié)構(gòu)存在的自重大、外側(cè)鋼管與其內(nèi)部混凝土之間的連接性能差、外側(cè)鋼管對(duì)內(nèi)部混凝土的套箍作用小等多種問題。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例I的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例I的頂部結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本發(fā)明實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本發(fā)明實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明I一夕卜鋼管；2—內(nèi)鋼管；3—PBL加勁肋；4一混凝土結(jié)構(gòu)；5—通孔。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I如圖1、圖2及圖3所示，本發(fā)明包括外鋼管I、套裝于外鋼管I內(nèi)部的內(nèi)鋼管2、布設(shè)于外鋼管I與內(nèi)鋼管2之間的多道PBL加勁肋3和待多道所述PBL加勁肋3均布設(shè)完成后由填充于外鋼管I與內(nèi)鋼管2之間空腔內(nèi)的混凝土澆筑成型的混凝土結(jié)構(gòu)4，所述內(nèi)鋼管2為圓形鋼管且其布設(shè)于外鋼管I的內(nèi)側(cè)中部。所述外鋼管I和內(nèi)鋼管2呈同軸布設(shè)，且多道所述PBL加勁肋3的布設(shè)方向均與所述內(nèi)鋼管2和外鋼管I的中心軸線方向一致，多道所述PBL加勁肋3均與混凝土結(jié)構(gòu)4緊固連接為一體。所述外鋼管I、內(nèi)鋼管2和多道所述PBL加勁肋3的縱向長度均相同。所述PBL加勁肋3為長條形鋼肋板，且所述長條形鋼肋板的中部由上至下開有多個(gè)通孔5，多個(gè)所述通孔5布設(shè)在同一直線上。多道所述PBL加勁肋3沿內(nèi)鋼管2的圓周方向進(jìn)行布設(shè)，每一道所述PBL加勁肋3的內(nèi)側(cè)壁均與內(nèi)鋼管2的內(nèi)側(cè)壁緊固連接為一體，且每一道所述PBL加勁肋3的外側(cè)壁均與外鋼管I的外側(cè)壁緊固連接為一體。實(shí)際加工時(shí)，所述內(nèi)鋼管2的外徑為Φ 102mm Φ2000πιπι，所述外鋼管I和內(nèi)鋼管2的壁厚均為4mm 100_，且Al A2=l (O. 6 O. 8)，其中Al=al+bl，al為外鋼管I的橫截面積且bl為外鋼管I內(nèi)側(cè)中空部的橫截面積，A2= π *r2且r為內(nèi)鋼管2的外徑。本實(shí)施例中，所述內(nèi)鋼管2的外徑為Φ200πιπι且其壁厚為15mm。實(shí)際使用時(shí)，可根據(jù)具體需要，將所述內(nèi)鋼管2的外徑在Φ 102mm Φ2000πιπι的范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，并將內(nèi)鋼管2的壁厚在4_ IOOmm的范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。實(shí)際加工時(shí)，所述外鋼管I的橫截面為圓形、長方形或正多邊形。本實(shí)施例中，所述外鋼管I的橫截面為正方形。具體加工時(shí)，所述外鋼管I的橫截面也可以采用長方形、圓形、其它正多邊形等形狀。本實(shí)施例中，Al A2=l 0.7。實(shí)際使用時(shí)，可根據(jù)具體需要，將Al Α2的比例值在1: (O. 6 O. 8)的范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。多個(gè)所述通孔5由上至下呈均勻布設(shè)，且多個(gè)所述通孔5的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同。本實(shí)施例中，所述混凝土結(jié)構(gòu)4為碳纖維混凝土結(jié)構(gòu)。實(shí)際加工時(shí)，Al優(yōu)選為4m2 10m2，且所述外鋼管I和內(nèi)鋼管2的壁厚均優(yōu)選為18mm 25mm0本實(shí)施例中，Al=D2=6m2，其中D為所述外鋼管I的外側(cè)壁邊長，所述外鋼管I的壁 厚為20mm。實(shí)際使用時(shí)，可根據(jù)具體需要將Al在4m2 IOm2的范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，并將外鋼管I的壁厚在4_ 100_的范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。實(shí)際施工時(shí)，當(dāng)所施工的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)用于房屋建筑、橋梁等領(lǐng)域時(shí)，所述內(nèi)鋼管2和外鋼管I的壁厚優(yōu)選在4_ 66_的范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。當(dāng)所施工的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)用于海洋平臺(tái)時(shí)，所述內(nèi)鋼管2和外鋼管I的壁厚優(yōu)選在12mm IOOmm的范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。實(shí)際加工制作時(shí)，多道所述PBL加勁肋3沿內(nèi)鋼管2的圓周方向進(jìn)行均勻布設(shè)。所述PBL加勁肋3的數(shù)量為4道 8道。多道所述PBL加勁肋3上所開設(shè)的多個(gè)所述通孔5的數(shù)量和各通孔5所布設(shè)的位置均相同。本實(shí)施例中，多道所述PBL加勁肋3的數(shù)量為4道，且4道所述PBL加勁肋3分別固定在外鋼管I的4個(gè)側(cè)壁中部。并且，每一道所述PBL加勁肋3的內(nèi)側(cè)壁與內(nèi)鋼管2的外側(cè)壁之間均以焊接方式進(jìn)行連接，且每一道所述PBL加勁肋3的外側(cè)壁與外鋼管I的內(nèi)側(cè)壁之間均以焊接方式進(jìn)行連接。
本實(shí)施例中，所述混凝土結(jié)構(gòu)4為碳纖維混凝土結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，多道所述PBL加勁肋3的厚度均相同，且多道所述PBL加勁肋3的厚度均為dl，其中dl ( D，D為外鋼管I的壁厚。所述外鋼管I的壁厚越大，多道所述PBL加
勁肋3的厚度均越大。所述通孔5為圓形孔，且所述圓形孔的孔徑d2=|d3，其中d3為所述
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圓形孔所處PBL加勁肋3的橫向?qū)挾?。?shí)際加工制作時(shí)，每一道所述PBL加勁肋3的橫向?qū)挾?，均與其所布設(shè)位置處外鋼管I和內(nèi)鋼管2之間的間距相同。并且，可以根據(jù)具體需要，將每一道所述PBL加勁肋3的
橫向?qū)挾仍谄渌荚O(shè)位置處外鋼管I和內(nèi)鋼管2之間間距的(H )之間進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
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同時(shí)，可以根據(jù)具體需要，對(duì)所述PBL加勁肋3和所述箍筋6的數(shù)量進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。實(shí)際加工時(shí)，當(dāng)所述外鋼管I的橫截面為長方形或正多邊形時(shí)，多道所述PBL加勁肋3分別布設(shè)在所述外鋼管I的各側(cè)壁中部。實(shí)施例2如圖4所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例I不同的是所述外鋼管I的橫截面為圓形，Al A2=l O. 6，所述外鋼管I和內(nèi)鋼管2的壁厚均為25mm，Al= π · R2=IOm2,其中R為夕卜鋼管I的外徑。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例I相同。實(shí)施例3如圖5所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例2不同的是所述PBL加勁肋3的數(shù)量為6道。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例2相同。實(shí)施例4如圖6所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例I不同的是所述外鋼管I的橫截面為正十六邊形，外鋼管I內(nèi)側(cè)中空部的橫截面為正十六邊形孔，且Al=所述外鋼管I的橫截面積+所述正十六邊形孔的橫截面積；所述PBL加勁肋3的數(shù)量為8道，且8道所述PBL加勁肋3分別固定在外鋼管I的8個(gè)側(cè)壁中部。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例4相同。實(shí)施例5如圖7所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例I不同的是所述外鋼管I的橫截面為正六邊形，Al A2=l 0.8，外鋼管I內(nèi)側(cè)中空部的橫截面為正六邊形孔，且Al=所述外鋼管I的橫截面積+所述正六邊形孔的橫截面積，所述外鋼管I和內(nèi)鋼管2的壁厚均為25mm，Al=IOm2 ;所述PBL加勁肋3的數(shù)量為6道，且6道所述PBL加勁肋3分別固定在外鋼管I的6個(gè)側(cè)壁中部。實(shí)際使用時(shí)，所述外鋼管I的橫截面也可以為其它正多邊形。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例I相同。實(shí)施例6如圖8所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例I不同的是所述外鋼管I的橫截面為正八邊形，外鋼管I內(nèi)側(cè)中空部的橫截面為正八邊形孔，且Al=所述外鋼管I的橫截面積+所述正八邊形孔的橫截面積；所述PBL加勁肋3的數(shù)量為8道，且8道所述PBL加勁肋3分別固定在外鋼管I的8個(gè)側(cè)壁中部。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例I相同。
實(shí)施例7如圖9所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例9不同的是所述PBL加勁肋3的數(shù)量為4道，且4道所述PBL加勁肋3分別固定在外鋼管I的4個(gè)側(cè)壁中部。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例9相同。實(shí)施例8本實(shí)施例中，與實(shí)施例I不同的是每一道所述PBL加勁肋3的橫向?qū)挾?，均為其所布設(shè)位置處外鋼管I和內(nèi)鋼管2之間間距的*，所述圓形孔的孔徑d2為所述內(nèi)鋼管
2的外徑為Φ 102mm,所述外鋼管I和內(nèi)鋼管2的壁厚均為4mm, Al=4m2。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例I相同。、實(shí)施例9本實(shí)施例中，與實(shí)施例I不同的是每一道所述PBL加勁肋3的橫向?qū)挾?，均為?br> 所布設(shè)位置處外鋼管I和內(nèi)鋼管2之間間距的I，所述圓形孔的孔徑d2為所述內(nèi)鋼管
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2的外徑為Φ 1000mm，所述外鋼管I和內(nèi)鋼管2的壁厚均為40mm，Al=8m2。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例I相同。實(shí)施例10本實(shí)施例中，與實(shí)施例I不同的是每一道所述PBL加勁肋3的橫向?qū)挾?，均為?br> 所布設(shè)位置處外鋼管I和內(nèi)鋼管2之間間距的I，所述圓形孔的孔徑d2為所述內(nèi)鋼管
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2的外徑為Φ2000mm，所述外鋼管I和內(nèi)鋼管2的壁厚均為66mm，Al=10m2。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例I相同。實(shí)施例11本實(shí)施例中，與實(shí)施例I不同的是每一道所述PBL加勁肋3的橫向?qū)挾?，均為?br> 所布設(shè)位置處外鋼管I和內(nèi)鋼管2之間間距的I，所述圓形孔的孔徑d2為所述內(nèi)鋼管
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2的外徑為Φ2000mm，所述外鋼管I和內(nèi)鋼管2的壁厚均為100mm，Al=10m2。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例I相同。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于包括外鋼管(I)、套裝于外鋼管(I)內(nèi)部的內(nèi)鋼管(2)、布設(shè)于外鋼管(I)與內(nèi)鋼管(2)之間的多道PBL加勁肋(3)和待多道所述PBL加勁肋(3)均布設(shè)完成后由填充于外鋼管(I)與內(nèi)鋼管(2)之間空腔內(nèi)的混凝土澆筑成型的混凝土結(jié)構(gòu)(4)，所述內(nèi)鋼管(2)為圓形鋼管且其布設(shè)于外鋼管(I)的內(nèi)側(cè)中部；所述外鋼管(I)和內(nèi)鋼管(2)呈同軸布設(shè)，且多道所述PBL加勁肋(3)的布設(shè)方向均與所述內(nèi)鋼管(2)和外鋼管(I)的中心軸線方向一致，多道所述PBL加勁肋(3)均與混凝土結(jié)構(gòu)(4)緊固連接為一體；所述PBL加勁肋(3)為長條形鋼肋板，且所述長條形鋼肋板的中部由上至下開有多個(gè)通孔(5)，多個(gè)所述通孔(5)布設(shè)在同一直線上；多道所述PBL加勁肋(3)沿內(nèi)鋼管(2)的圓周方向進(jìn)行布設(shè)，每一道所述PBL加勁肋(3)的內(nèi)側(cè)壁均與內(nèi)鋼管(2)的外側(cè)壁緊固連接為一體，且每一道所述PBL加勁肋(3)的外側(cè)壁均與外鋼管(I)的內(nèi)側(cè)壁緊固連接為一體；所述外鋼管(I)、內(nèi)鋼管(2)和多道所述PBL加勁肋(3)的縱向長度均相同，所述外鋼管(I)的頂端和多道所述PBL加勁肋(3)的頂端均與所述內(nèi)鋼管(2)的頂端相平齊，且所述外鋼管(I)的底端和多道所述PBL加勁肋(3)的底端均與所述內(nèi)鋼管(2)的底端相平齊。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于多道所述PBL加勁肋(3)沿內(nèi)鋼管(2)的圓周方向進(jìn)行均勻布設(shè)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于所述內(nèi)鋼管(2)的外徑為￠102mm 0 2000mm,所述外鋼管(I)和內(nèi)鋼管(2)的壁厚均為4mm 100_，且Al A2=l (0. 6 0. 8)，其中Al=al+bl，al為外鋼管(I)的橫截面積且bl為外鋼管(I)內(nèi)側(cè)中空部的橫截面積，A2= T2且!■為內(nèi)鋼管(2)的外徑。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于每一道所述PBL加勁肋(3)的內(nèi)側(cè)壁與內(nèi)鋼管(2)的外側(cè)壁之間均以焊接方式進(jìn)行連接，且每一道所述PBL加勁肋(3)的外側(cè)壁與外鋼管(I)的內(nèi)側(cè)壁之間均以焊接方式進(jìn)行連接。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于所述外鋼管(I)的橫截面為圓形、長方形或正多邊形。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于多道所述PBL加勁肋(3)的數(shù)量為4道 8道。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于多個(gè)所述通孔(5)由上至下呈均勻布設(shè)，且多個(gè)所述通孔(5)的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同；多道所述PBL加勁肋(3)上所開設(shè)通孔(5)的數(shù)量和各通孔(5)的布設(shè)位置均相同。
8.按照權(quán)利要求1或2所述的一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于多道所述PBL加勁肋(3)的厚度均相同，且多道所述PBL加勁肋(3)的厚度均為dl，其中dl≥D，D為外鋼管(I)的壁厚；所述外鋼管(I)的壁厚越大，多道所述PBL加勁肋(3)的厚度均越大。
9.按照權(quán)利要求7所述的一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于每一道所述PBL加勁肋(3)的橫向?qū)挾?，均與其所布設(shè)位置處外鋼管(I)和內(nèi)鋼管(2)之間的間距相同；所述通孔(5)為圓形孔，且所述圓形孔的孔徑
10.按照權(quán)利要求I或2所述的一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于所述混凝土結(jié)構(gòu)(4)為碳纖維混凝土結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于PBL加勁肋的SCS鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，包括外鋼管、內(nèi)鋼管、布設(shè)于外鋼管與內(nèi)鋼管之間的多道PBL加勁肋和由填充于外鋼管與內(nèi)鋼管之間空腔內(nèi)的混凝土澆筑成型的混凝土結(jié)構(gòu)；外鋼管、內(nèi)鋼管和多道PBL加勁肋的縱向長度均相同；多道PBL加勁肋沿內(nèi)鋼管的圓周方向進(jìn)行布設(shè)，每一道PBL加勁肋的內(nèi)側(cè)壁均與內(nèi)鋼管的內(nèi)側(cè)壁緊固連接為一體且其外側(cè)壁均與外鋼管的外側(cè)壁緊固連接為一體。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、施工方便且施工成本較低、力學(xué)性能優(yōu)良、使用效果好，能有效解決現(xiàn)有鋼管混凝土結(jié)構(gòu)存在的自重大、外側(cè)鋼管與其內(nèi)部混凝土間連接性能差、外側(cè)鋼管對(duì)內(nèi)部混凝土的套箍作用小等問題。
文檔編號(hào)E04C3/00GK102979251SQ20121057992
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者劉永健, 王旭, 高小育, 楊光輝, 孫昊, 程高, 賀諧, 田智娟, 劉玉娟 申請(qǐng)人:長安大學(xué)