一種可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱，主要包括上、下圓鋼管混凝土柱、柱法蘭連接件、2個帶孔半圓形鋼板和抗拔連接副，通過對圓鋼管混凝土柱和柱法蘭連接件的構(gòu)造措施進行合理設(shè)計，采用抗拔連接副對圓鋼管混凝土柱與柱之間進行拼接，然后從半圓形鋼板的預(yù)留半圓孔處灌漿，最后形成可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱。當(dāng)圓鋼管混凝土柱更換時，可通過拆卸螺栓桿，使得圓鋼管混凝土柱和柱法蘭連接件，進而實現(xiàn)圓鋼管混凝土柱與柱之間的拆卸和更換。本發(fā)明使用的所有構(gòu)件均采用現(xiàn)場裝配連接，提高了建筑工業(yè)化裝配效率，實現(xiàn)了裝配式組合結(jié)構(gòu)的柱?柱構(gòu)件的可拆卸、分離和更換的功能，體現(xiàn)了建筑構(gòu)件可拆改、節(jié)能環(huán)保的新型建筑理念。
【專利說明】
一種可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體適用于多高層裝配式鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)中圓鋼管混凝土柱與柱之間現(xiàn)場拼接作業(yè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]為了推進建筑工業(yè)化，已經(jīng)頒布了《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，且裝配式混凝土結(jié)構(gòu)已在工程實踐中得到大量推廣，但該規(guī)程仍然沒有很好的解決現(xiàn)場濕作業(yè)多和混凝土養(yǎng)護時間長的問題。目前，對于裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵連接部位的設(shè)計方法缺乏系統(tǒng)的研究。另一方面，傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于其對環(huán)境污染嚴(yán)重、材料和能源消耗高、建筑材料可回收利用率低等缺點，已經(jīng)不符合國家推行的“適用、經(jīng)濟、綠色、美觀”的建筑方針。為了尋求發(fā)展新型建造方式，國家大力推動建筑工業(yè)化和推廣裝配式建筑結(jié)構(gòu)，推動結(jié)構(gòu)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的通用性及可置換性。鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)由于其承載能力高、剛度大、延性和抗震性能好，且鋼材具有綠色環(huán)保、材料回收利用率高等優(yōu)點，而近幾年國內(nèi)鋼材產(chǎn)量過剩，造價降低，應(yīng)用于多高層建筑、大跨結(jié)構(gòu)、高聳結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)和地下結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域優(yōu)勢明顯。同時，鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)能較好適應(yīng)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)對于“輕型大跨、預(yù)制裝配、快速施工”的需求，更容易實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的“便于拆改”和“可修復(fù)性”，能滿足新型工業(yè)化裝配式建筑體系的相關(guān)配套要求。
[0003]鋼管混凝土已經(jīng)在多高層建筑中得到廣泛應(yīng)用，但其核心混凝土一般采用現(xiàn)澆的施工方式。圓鋼管混凝土柱具有抗壓強度高，塑性性能好，抗震性能優(yōu)異且緊箍效應(yīng)好，堪稱是一種優(yōu)質(zhì)、高強和經(jīng)濟合理的構(gòu)件。故尋求一種建設(shè)速度快、建筑材料可回收利用的可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱，具有極大的技術(shù)經(jīng)濟效益和社會效益。
[0004]鑒于此，發(fā)明人對可拆卸裝配式圓形鋼管混凝土柱進行了深入研究，遂由本案產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種構(gòu)造簡單、抗震性能優(yōu)良、安裝便捷高效、便于拆改、節(jié)能環(huán)保、美觀堅固的可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱與柱的拼接方法。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]—種可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱，主要包括上、下圓鋼管混凝土柱、柱法蘭連接件、2個帶孔半圓形鋼板和抗拔連接副，其特征在于抗拔連接副是由螺栓桿、墊片、鋼套筒和抗拔彎筋組成。
[0008]所述抗拔彎筋通過焊接安裝到鋼套筒尾部。
[0009]所述抗拔連接副的鋼套筒和抗拔彎筋部分預(yù)埋在上、下圓鋼管混凝土柱中。
[0010]所述柱法蘭連接件在上、下兩個圓形法蘭盤上沿環(huán)向預(yù)留螺栓孔，通過抗拔連接副將上、下圓鋼管混凝土柱拼接為一體。
[0011]所述2個帶孔半圓形鋼板是通過焊接安裝到柱法蘭連接件的法蘭盤上；從半圓形鋼板的預(yù)留半圓孔處灌入無收縮自密實高強混凝土，其強度等級不低于鋼管混凝土柱中的混凝土等級。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢體現(xiàn)在:
[0014]1、本發(fā)明采用可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱，所有構(gòu)件均在工廠加工完成，運輸至施工現(xiàn)場后，可在施工現(xiàn)場裝配連接，減少了現(xiàn)場焊接工作和模板工程，保證了現(xiàn)場施工質(zhì)量，提高了建筑工業(yè)化裝配效率。
[0015]2、本發(fā)明通過對圓鋼管混凝土柱和柱法蘭連接件的構(gòu)造措施進行合理設(shè)計，采用抗拔連接副對圓鋼管混凝土柱與柱之間進行拼接，然后從半圓形鋼板的預(yù)留孔處灌漿，灌入的砂漿為無收縮自密實高強混凝土，與抗拔連接副形成一個整體后共同受力，使得柱-柱連接后構(gòu)件整體的抗彎和軸壓剛度以及抗彎和抗剪承載力不低于拼接柱身。
[0016]3、本發(fā)明圓鋼管混凝土柱與柱之間連接采用柱法蘭連接件和抗拔連接副，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)生一定程度的破壞如上側(cè)或下側(cè)的圓鋼管混凝土柱破壞，此時可通過拆卸拔連接副中的抗拔螺栓，使得上側(cè)或下側(cè)的圓鋼管混凝土柱和柱法蘭連接件分離，進而實現(xiàn)圓鋼管混凝土柱的拆卸、分離和更換。換下的受損圓鋼管混凝土柱可回收、加固，循環(huán)再利用，體現(xiàn)了安裝便捷高效、便于拆改和環(huán)保節(jié)能的建筑理念。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)三維示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明未焊接帶孔半圓形鋼板的整體結(jié)構(gòu)三維示意圖；
[0019]圖3是本發(fā)明的柱法蘭連接件三維、俯視和正視示意圖；
[0020]圖4是本發(fā)明的內(nèi)部剖面正視圖；
[0021 ]圖5是抗剪連接副示意圖。
[0022]圖中標(biāo)號:上鋼管混凝土柱I;下鋼管混凝土柱2;柱法蘭連接件3;帶孔半圓形鋼板4;半圓孔5;螺栓孔6;抗拔連接副7;螺栓桿8;墊片9;鋼套筒10;抗拔彎筋11。
【具體實施方式】
[0023]上述圓鋼管混凝土柱的拼裝施工步驟如下:
[0024]1、除需要現(xiàn)場對柱與柱連接部位的半圓形鋼板的預(yù)留孔處灌漿外，所有組成構(gòu)件均在工廠預(yù)制完成，其中柱法蘭連接件3上預(yù)留螺栓孔大小和間距應(yīng)滿足構(gòu)造要求。上、下圓鋼管混凝土柱I和2內(nèi)部預(yù)埋鋼套筒10應(yīng)與柱法蘭連接件3上預(yù)留螺栓孔6相對應(yīng)和配套(圖3和圖4所示)；
[0025]2、將柱法蘭連接件3放置在下圓鋼管混凝土柱2預(yù)留鋼套筒10的那個面上，使得柱法蘭連接件3上預(yù)留螺栓孔6與鋼套筒10的孔洞對齊，安裝6對螺栓桿8和墊片9，完成下圓鋼管混凝土柱2和柱法蘭連接件3的拼接;然后對上圓鋼管混凝土柱I重復(fù)上述安裝步驟，完成上、下圓鋼管混凝土柱和柱法蘭連接件3三者之間的拼接(圖2和圖5所示)；
[0026]3、將帶孔半圓形鋼板4上下端部焊接到柱法蘭連接件3上(圖1所示)；
[0027]4、從半圓形鋼板4上其中一側(cè)的預(yù)留半圓孔5處灌漿，灌入的砂漿為無收縮自密實高強混凝土，另一側(cè)的預(yù)留半圓孔5用于排出空氣(且若柱遭遇到火災(zāi)作用，預(yù)留半圓孔5可用于排出柱內(nèi)混凝土中的水汽)，最后形成可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱(圖1所示)；
[0028]5、若需對圓鋼管混凝土柱I或2進行拆卸和更換，先把焊接在柱法蘭連接件3上的帶孔半圓形鋼板4用電焊切除，然后將之前灌入的砂漿去除，接著把螺栓桿8從鋼套筒10內(nèi)依次擰出，使得圓鋼管混凝土柱和柱法蘭連接件3整體分離。然后從工廠運來新的圓鋼管混凝土柱等構(gòu)件，重復(fù)I?4安裝步驟，即可完成圓鋼管混凝土柱的再次拼裝(圖1?5所示)。
[0029]上述實施例和圖示并非限定本發(fā)明專利的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明專利的專利范疇。
【主權(quán)項】
1.一種可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱，主要包括上、下圓鋼管混凝土柱、柱法蘭連接件、2個帶孔半圓形鋼板和抗拔連接副，其特征在于抗拔連接副是由螺栓桿、墊片、鋼套筒和抗拔彎筋組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱，其特征在于所述抗拔彎筋通過焊接安裝到鋼套筒尾部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱，其特征在于所述抗拔連接副的鋼套筒和抗拔彎筋部分預(yù)埋在上、下圓鋼管混凝土柱中。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱，其特征在于所述柱法蘭連接件在上、下兩個圓形法蘭盤上沿環(huán)向預(yù)留螺栓孔，通過抗拔連接副將上、下圓鋼管混凝土柱拼接為一體。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱，其特征在于所述2個帶孔半圓形鋼板是通過焊接安裝到柱法蘭連接件的法蘭盤上;從半圓形鋼板的預(yù)留半圓孔處灌入無收縮自密實高強混凝土，其強度等級不低于鋼管混凝土柱中的混凝土等級。
【文檔編號】E04C3/34GK105863167SQ201610368415
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月29日
【發(fā)明人】霍靜思, 王海濤, 劉艷芝, 劉漢青
【申請人】湖南大學(xué)