鋼骨-鋼管再生混凝土組合柱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種混凝土構(gòu)件，特別是涉及一種用于土木工程中的鋼骨-鋼管再生混凝土組合柱。由鋼骨、鋼管和再生混凝土組成，鋼骨-鋼管再生混凝土組合柱的鋼骨由鋼板焊接而成，鋼管位于柱的中心，鋼骨位于柱的角部，其混凝土中含有充當(dāng)骨料的再生混凝土碎塊。所述的再生混凝土包括在5mm～30mm的再生混凝土碎塊，作為煤矸石混凝土中的粗骨料。按照每立方米再生混凝土混凝土體積，粗骨料再生混凝土重量200kg～1400kg，水泥400kg～600kg，水150kg～300kg，細(xì)砂150kg～1500kg的比例進行充分?jǐn)嚢?。鋼?鋼管再生混凝土組合柱的鋼管由再生混凝土包裹，鋼管內(nèi)可以填充混凝土。本發(fā)明是高層建筑物中建筑物框架結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件，具有承載力高，剛度大、重量輕，塑性、韌性好，抗沖擊和抗疲勞性能好，抗震性能佳等特點。
【專利說明】鋼骨-鋼管再生混凝土組合柱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混凝土構(gòu)件，特別是涉及一種用于土木工程中的鋼骨-鋼管再生混凝土組合柱，是一種新型的鋼管混凝土組合柱。
【背景技術(shù)】
[0002]在“鋼管混凝土結(jié)構(gòu)”中，鋼管混凝土柱，可以分為鋼管在柱外側(cè)的鋼管混凝土柱和鋼管在柱內(nèi)的鋼管混凝土柱，前者通常稱為鋼管混凝土柱，后者通常稱為鋼管混凝土組合柱。由于鋼管混凝土柱施工復(fù)雜、鋼管需要防火、防銹處理等問題，所以在建造高層建筑及橋梁結(jié)構(gòu)時，目前大多采用鋼管混凝土組合柱的形式。在鋼管混凝土組合柱中，鋼管內(nèi)的混凝土強度等級通常等于或高于鋼管外的混凝土強度等級。由于鋼管對核心區(qū)的混凝土提供了約束作用，產(chǎn)生了套筒效應(yīng)，所以鋼管混凝土組合柱可減少結(jié)構(gòu)的塑性位移、增加結(jié)構(gòu)的耗能能力、提高建筑物的整體抗震性能。其研究成果已應(yīng)用于許多工程之中，僅沈陽就有遼寧郵政樞紐大廈、沈陽和平地稅局大樓、沈陽和泰大廈等。但是鋼管混凝土組合柱也存在許多缺點，如:1)當(dāng)建造的房屋層數(shù)越多時，柱承擔(dān)的荷載將加大，需要的柱的截面尺寸就越大，為了減小柱的截面尺寸，這就需要壁厚較厚的鋼管以提供給混凝土足夠的“套筒”效應(yīng)，所以需要工廠特殊加工，必然提高工程造價，同時在工程不可能實現(xiàn)；2)對于截面尺寸比較大的柱，選用大直徑的鋼管，固然能夠提高鋼管含率。但是，這樣可能造成鋼管用量的增加，提高工程造價，增加施工，尤其是節(jié)點的施工難度。如遼寧郵政樞紐大廈的組合柱截面尺寸達(dá)到950X950 mm，鋼管直徑達(dá)到558.8mm，管壁厚度達(dá)到12mm。3)由于鋼管混凝土組合柱主要是通過縱向鋼筋來提供延性的，所以往往需要較多的縱向鋼筋，造成施工的困難。4)研究表明該種柱的內(nèi)外混凝土不能很好的共同工作直至破壞。
[0003]基于以上原因，課題組曾發(fā)明過專利:鋼骨一鋼管混凝土柱、碳纖維增強塑料鋼骨一鋼管混凝土組合柱等，以解決這個問題。但是當(dāng)時沒有考慮材料的環(huán)保、節(jié)能等問題。
[0004]目前情況下，全國每年從舊建筑物上拆下來的建筑垃圾中的廢混凝土就有1360萬噸，加上每年新建房屋產(chǎn)生4000萬噸的建筑垃圾所產(chǎn)生的廢混凝土，其巨大處理費用和由此引發(fā)的環(huán)境問題也十分突出。為了最大限度的減少對自然資源的開采，必須最大限度的增加對建筑垃圾再生利用。因此建筑垃圾的處理及應(yīng)用技術(shù)的研究和應(yīng)用推廣勢在必行。然而，目前由于再生骨料的內(nèi)在損傷和由于其表面吸附了一層老砂漿而導(dǎo)致的吸水率大，致使其所配成的再生混凝土的強度、收縮性能及耐久性能等較普通混凝土差，極大地限制了其使用范圍。為了推廣再生混凝土的利用，通過分析前期的研究成果，發(fā)明了一種鋼骨-鋼管再生混凝土組合柱，既能解決鋼筋混凝土異形柱的不足，又能利用建筑垃圾，對廢棄混凝土進行直接或間接再的利用，不失為一個好辦法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種鋼骨-鋼管再生混凝土組合柱，充分利用廢舊混凝土，做到廢物利用，節(jié)約能源、綠色環(huán)保。通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:由鋼骨、鋼管、再生混凝土組成，并形成一個整體，鋼骨-鋼管再生混凝土組合柱的鋼骨由鋼板焊接而成，鋼管位于柱的中心，鋼骨位于柱的角部。其特征在于:混凝土中含有充當(dāng)骨料的再生混凝土碎塊。
[0006]混凝土中充當(dāng)骨料的再生混凝土碎塊,粒徑在5mm?30mm。按照每立方米再生混凝土體積，粗骨料再生重量200kg?1400kg,水泥400 kg?600 kg,水150 kg?300 kg,細(xì)砂150kg?1500kg的比例進行充分?jǐn)嚢琛?br> [0007]本發(fā)明的優(yōu)點與效果是:
1.充分利用廢棄建筑垃圾，形成再生混凝土，做到廢物利用，節(jié)約能源、綠色環(huán)保；
2.鋼管位于縱橫方向混凝土交叉部位的內(nèi)部，可以耐火、耐腐蝕；
3.位于角部的鋼骨對再生混凝土的變形起到約束作用，從而提高延性和承載力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是截面為鋼骨-鋼管再生混凝土組合柱示意圖。由鋼骨、鋼管、再生混凝土組成，其中再生混凝土位于鋼管內(nèi)、外，鋼骨位于柱的角部。圖中I為混凝土，2為再生混凝土，3為綴板，4為鋼管,5為鋼骨。
【具體實施方式】
[0009]由鋼骨、鋼管、再生混凝土組成，并形成一個整體，鋼骨-鋼管再生混凝土組合柱的鋼骨由鋼板焊接而成，鋼管位于柱的中心，鋼骨位于柱的角部。其特征在于:混凝土中含有充當(dāng)骨料的再生混凝土碎塊。
[0010]混凝土中充當(dāng)骨料的再生混凝土碎塊,粒徑在5mm?30mm。按照每立方米再生混凝土體積，粗骨料再生重量200kg?1400kg,水泥400 kg?600 kg,水150 kg?300 kg,細(xì)砂150kg?1500kg的比例進行充分?jǐn)嚢琛?br> [0011]1.按照規(guī)定將鋼板焊接成鋼骨，鋼骨之間通過綴板連接；
2.將鋼管立起，并保持垂直或一定角度；
3.將鋼骨骨架立起，并與鋼管進行臨時固定；
4.在鋼骨外側(cè)支模版；
5.制作粒徑在5_?30_的再生混凝土碎塊,作為再生混凝土中的粗骨料；
6.按照每立方米再生混凝土體積,粗骨料再生重量200kg?1400kg,水泥400kg?600 kg,水150 kg?300 kg,細(xì)砂150kg?1500kg的比例進行充分?jǐn)嚢瑁?br> 7.在柱的外側(cè)支模版，并澆注再生混凝土。
【權(quán)利要求】
1.鋼骨-鋼管再生混凝土組合柱，由鋼骨、鋼管、再生混凝土組成，并形成一個整體，其特征在于:鋼骨-鋼管再生混凝土組合柱的鋼骨由鋼板焊接而成，鋼管位于柱的中心，鋼骨位于柱的角部，其混凝土中含有充當(dāng)骨料的再生混凝土碎塊。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的鋼骨-鋼管再生混凝土組合柱，其特征在于:所述的再生混凝土包括在5_?30_的再生混凝土碎塊，作為煤矸石混凝土中的粗骨料。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的鋼骨-鋼管再生混凝土組合柱，其特征在于:按照每立方米再生混凝土混凝土體積，粗骨料再生混凝土重量200kg?1400kg,水泥400 kg?600 kg,水150kg?300 kg,細(xì)砂150kg?1500kg的比例進行充分?jǐn)嚢琛?br> 4.根據(jù)權(quán)利I所述的鋼骨-鋼管再生混凝土組合柱，其特征在于:鋼骨-鋼管再生混凝土組合柱的鋼管由再生混凝土包裹，鋼管內(nèi)可以填充混凝土。
【文檔編號】C04B28/00GK103541503SQ201310434446
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】徐亞豐, 徐誠皓, 白首晏, 陳謙, 曾俊, 朱紹杰, 翟章琳 申請人:沈陽建筑大學(xué)