一種內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱，包括薄壁鋼管、沿薄壁鋼管內(nèi)壁設(shè)置的鋼筋桁架和填充在薄壁鋼管與鋼筋桁架中的混凝土，所述鋼筋桁架包括豎直設(shè)置的若干主筋和用于連接各主筋的腹筋，所述主筋為三條或以上，如四條、五條等，所述主筋呈三角形設(shè)置，所述腹筋包括對(duì)稱設(shè)置的第一腹筋和第二腹筋，所述第一腹筋和第二腹筋沿主筋方向波浪設(shè)置，固定在兩條主筋之間。所述鋼筋桁架間隔設(shè)置有箍筋，將各鋼筋桁架連接，所述箍筋焊接固定在處于腹筋波峰上的主筋上，形成與薄壁鋼管的截面對(duì)應(yīng)的形狀。本實(shí)用新型承載力大，抗震性好，耐火性好，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工效率高，能適應(yīng)不同截面形狀的混凝土柱，能適應(yīng)大截面的混凝土柱。
【專利說(shuō)明】一種內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于建筑混凝土柱【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，勞動(dòng)力成本的逐年上升和勞動(dòng)力的短缺已成為我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的普遍問(wèn)題。為了應(yīng)對(duì)這一發(fā)展趨勢(shì)，提高建筑建造質(zhì)量和速度，業(yè)內(nèi)提出了建筑工業(yè)化的口號(hào)，并逐步加大這一方向的研究和探索。建筑工業(yè)化的核心是制作工廠化、安裝裝配化，剔除材料成本和維護(hù)成本，鋼結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的最好結(jié)構(gòu)形式，然而，相對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)而言，鋼結(jié)構(gòu)建筑建造成本和維護(hù)成本相對(duì)較高，國(guó)內(nèi)外也相繼開(kāi)展了建筑混凝土預(yù)制裝配式建筑的研究和應(yīng)用。對(duì)混凝土預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)而言，其構(gòu)件笨重，對(duì)吊裝設(shè)備能力要求較高，尤其是對(duì)當(dāng)前一些高層或大跨建筑，其柱梁截面尺寸很大，現(xiàn)有運(yùn)，輸和吊裝能力很難滿足要求。經(jīng)調(diào)查研究，當(dāng)前建筑混凝土建筑建造過(guò)程中，勞動(dòng)力和工期主要消耗在模板系統(tǒng)安裝和拆除工序，而混凝土的澆搗基本采用泵送技術(shù)，也就是做到了機(jī)械化。因此，如何簡(jiǎn)化混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中模板安裝和拆除工序?qū)⑹枪?jié)省工期、減少勞動(dòng)力和工程成本的重要方向。
[0003]鋼管混凝土問(wèn)世以來(lái)，以其承載力高、塑性好、抗震性能優(yōu)越、施工方便等特性在工程建設(shè)中得到了廣泛的采用。鋼管作為永久性模板，無(wú)需支模、拆模，簡(jiǎn)化了施工程序。但一方面，按傳統(tǒng)鋼管混凝土進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，往往鋼材用量較大，導(dǎo)致工程成本增加；另一方面，當(dāng)澆注混凝土?xí)r會(huì)在鋼管內(nèi)部產(chǎn)生濕混凝土靜水壓力或動(dòng)壓力，導(dǎo)致施工荷載作用下，空鋼管可能會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中或局部屈曲現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致鋼管脹，特別是大截面的混凝土柱，其對(duì)于鋼管的要求更高，為了防止鋼管壁板發(fā)生應(yīng)力集中或局部屈曲，往往需要增加壁板的厚度，從而浪費(fèi)了鋼材，導(dǎo)致鋼管混凝土柱的應(yīng)用受到限制；因此迫切需要既能節(jié)省鋼材、減輕自重，又能增強(qiáng)對(duì)核心混凝土的約束作用、防止鋼管壁發(fā)生局部屈曲的薄壁鋼管混凝土柱。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了克服上述技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型提供一種承受力強(qiáng)、能適應(yīng)不同截面形狀的內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱。
[0005]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型按以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本實(shí)用新型所述內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱，包括薄壁鋼管、沿薄壁鋼管內(nèi)管壁設(shè)置的若干鋼筋桁架和填充在薄壁鋼管內(nèi)的混凝土，所述鋼筋桁架包括豎直設(shè)置的若干主筋和用于連接主筋的腹筋，所述鋼筋桁架內(nèi)側(cè)間隔設(shè)置有用于連接鋼筋桁架的箍筋，所述箍筋通過(guò)焊接固定在鋼筋桁架上。
[0007]進(jìn)一步地，所述主筋為三條以上，呈三角形設(shè)置，所述腹筋包括對(duì)稱設(shè)置的第一腹筋和第二腹筋，所述第一腹筋和第二腹筋分別沿主筋方向波紋設(shè)置在主筋上，使鋼筋桁架豎直截面呈三角形，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固。
[0008]進(jìn)一步地，為了增加強(qiáng)度，所述箍筋焊接固定在處于腹筋波峰上的主筋上。
[0009]進(jìn)一步地，所述薄壁鋼管截面為多邊形或圓形，能適應(yīng)不同建筑對(duì)于混凝土柱的需求。
[0010]進(jìn)一步地，所述薄壁鋼管為四邊形、五邊形、六邊形或七邊形。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述箍筋的形狀與薄壁鋼管截面相適應(yīng)，使結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固。
[0012]進(jìn)一步地，設(shè)計(jì)內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱時(shí)，可考慮鋼管參與結(jié)構(gòu)受力，并對(duì)鋼管進(jìn)行防火防腐設(shè)計(jì)；也可考慮鋼管不參與結(jié)構(gòu)受力，僅作模板使用，無(wú)需考慮其防火防腐問(wèn)題。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014](1)，帶鋼筋桁架薄壁鋼管混凝土柱中的自帶鋼筋桁架的鋼管構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于加工，工業(yè)化生產(chǎn)，可提高施工速度；
[0015](2)從經(jīng)濟(jì)性能來(lái)看，帶鋼筋桁架薄壁鋼管混凝土柱采用薄壁鋼管，節(jié)省了鋼材，且鋼筋桁架薄壁鋼管作為一次性永久模板，無(wú)需支模、拆模，可簡(jiǎn)化施工工序、節(jié)省工程工期、節(jié)約人工費(fèi)用，降低工程造價(jià)。
[0016](3)從受力性能來(lái)看，帶鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱采用鋼筋桁架與薄壁鋼管一起受力，與普通鋼管混凝土柱相比，加強(qiáng)了鋼管與混凝土的約束與粘接作用，提高了鋼管柱的承載力及耐火性；增加了薄壁鋼管的剛度，延緩了局部屈曲和應(yīng)力集中的問(wèn)題，解決了施工荷載下鋼管脹裂的問(wèn)題。
[0017](4)從抗震性能來(lái)看，帶鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱的結(jié)構(gòu)輕盈，自重大幅度減小，地震引起的反應(yīng)也將減小。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中:
[0019]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的垂直截面示意圖；
[0020]圖2是圖1的A-A視圖；
[0021]圖3是圖1的B-B視圖；
[0022]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例二的截面示意圖；
[0023]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例三的截面示意圖。
[0024]圖中:1-薄壁鋼管，2-鋼筋桁架，21-主筋，22-腹筋，3_箍筋，4_混凝土。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0026]實(shí)施例一
[0027]如圖1?圖3所示，本實(shí)用新型所述內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱，包括薄壁鋼管1、沿薄壁鋼管I內(nèi)壁設(shè)置的鋼筋桁架2和填充在薄壁鋼管I與鋼筋桁架2中的混凝土 4，所述鋼筋桁架2包括豎直設(shè)置的若干主筋21和用于連接各主筋的腹筋23，本實(shí)施例中主筋21為三條，也可以是三條以上，如四條、五條等，三條主筋21呈三角形設(shè)置，所述腹筋22包括對(duì)稱設(shè)置的第一腹筋和第二腹筋，所述第一腹筋和第二腹筋沿主筋21方向波浪設(shè)置，固定在兩條主筋21之間。
[0028]所述鋼筋桁架2間隔設(shè)置有箍筋3，將各鋼筋桁架2連接，所述箍筋3焊接固定在處于腹筋22波峰上的主筋21上，形成與薄壁鋼管I的截面對(duì)應(yīng)的形狀。
[0029]所述薄壁鋼管I的截面為圓形或多邊形，本實(shí)施例中薄壁鋼管I的截面為方形，對(duì)應(yīng)的箍筋3的形狀也為方形。
[0030]實(shí)施例二
[0031]如圖4所示，本實(shí)用新型所述內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱，其除了薄壁鋼管I的截面形狀與箍筋3的形狀不同外，其它的結(jié)構(gòu)與工作原理與實(shí)施例一相同。本實(shí)施例中薄壁鋼管I的截面為圓形，所述箍筋3的形狀也為相應(yīng)的圓形。
[0032]實(shí)施例三
[0033]如圖5所示，本實(shí)用新型所述內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱，其除了薄壁鋼管I的截面形狀與箍筋3的形狀不同外，其它的結(jié)構(gòu)與工作原理與實(shí)施例一相同。本實(shí)施例中薄壁鋼管I的截面為五邊形，所述箍筋3的形狀也為相應(yīng)的五邊形。
[0034]本實(shí)用新型所述內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱的施工方法為:
[0035]( I )，施工前制作多段薄壁鋼管及多道鋼筋桁架2 ；
[0036](2)，施工前將薄壁鋼板、鋼筋桁架2及多道箍筋3進(jìn)行定位，焊接成內(nèi)設(shè)多段鋼筋桁架的薄壁鋼管；
[0037](3)，按照設(shè)計(jì)規(guī)定的位置架設(shè)第一段內(nèi)設(shè)鋼筋桁架薄壁鋼管；
[0038](4)，采用泵送混凝土施工，向內(nèi)設(shè)鋼筋桁架薄壁鋼管內(nèi)部澆筑混凝土 4，邊澆筑邊振搗密實(shí)；
[0039](5)，定位第二段內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管于第一段薄壁鋼管I的頂端；
[0040](6)，將鋼筋桁架2用鋼筋連接器進(jìn)行搭接，將兩段薄壁鋼管進(jìn)行焊接固定；
[0041](7)，對(duì)第二段薄壁鋼管I進(jìn)行澆筑、振搗混凝土 4 ；
[0042](8)，以此類推，對(duì)多段內(nèi)設(shè)鋼筋桁架薄壁鋼管分別進(jìn)行搭接、澆筑混凝土 4 ；
[0043](9)，對(duì)內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱表面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)與保護(hù)；
[0044](10)，采用超聲波檢測(cè)內(nèi)帶鋼筋桁架薄壁鋼管混凝土柱的施工質(zhì)量。
[0045]本實(shí)用新型承載力大，抗震性好，耐火性強(qiáng)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工效率高，能適應(yīng)不同截面形狀的混凝土柱，能適應(yīng)大截面的混凝土柱。
[0046]本實(shí)施例所述內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱的其它結(jié)構(gòu)參見(jiàn)現(xiàn)有技術(shù)。
[0047]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，故凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱，其特征在于:包括薄壁鋼管、沿薄壁鋼管內(nèi)壁設(shè)置的若干鋼筋桁架和填充在薄壁鋼管內(nèi)的混凝土，所述鋼筋桁架包括豎直設(shè)置的若干主筋和用于連接主筋的腹筋，所述鋼筋桁架內(nèi)側(cè)間隔設(shè)置有用于連接鋼筋桁架的箍筋，所述箍筋通過(guò)焊接固定在鋼筋桁架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱，其特征在于:所述主筋為三條以上，呈三角形設(shè)置，所述腹筋包括對(duì)稱設(shè)置的第一腹筋和第二腹筋，所述第一腹筋和第二腹筋分別沿主筋方向波浪設(shè)置在主筋上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱，其特征在于:所述箍筋焊接固定在處于腹筋波峰上的主筋上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱，其特征在于:所述薄壁鋼管截面為多邊形或圓形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱，其特征在于:所述薄壁鋼管為四邊形、五邊形、六邊形或七邊形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述內(nèi)設(shè)鋼筋桁架的薄壁鋼管混凝土柱，其特征在于:所述箍筋的形狀與薄壁鋼管截面相對(duì)應(yīng)。
【文檔編號(hào)】E04C3/36GK203742077SQ201420076286
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】王龍, 高俊岳, 焦楚杰, 邵泉, 吳利敏 申請(qǐng)人:廣州建筑股份有限公司