專利名稱：中空鋼管-鋼筋混凝土疊合構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土木結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中空鋼管-鋼筋混凝土疊合構(gòu)件。
背景技術(shù)：
常規(guī)的鋼管混凝土疊合構(gòu)件是由截面中部的內(nèi)鋼管混凝土和內(nèi)鋼管外的鋼筋混 凝土疊合而成；這類構(gòu)造可有效提高構(gòu)件的承載能力，延性和耐火能力，并減小構(gòu)件截面尺 寸；已開始在一些多、高層建筑中使用。常規(guī)的中空夾層內(nèi)鋼管混凝土構(gòu)件是在兩個(gè)同心放 置的內(nèi)鋼管之間澆筑混凝土而形成；總體上這類構(gòu)件具備實(shí)心內(nèi)鋼管混凝土的基本優(yōu)點(diǎn)， 還有自重輕和剛度大的特點(diǎn)，且由于其內(nèi)鋼管受到混凝土的保護(hù)，使得該類構(gòu)件可具有更 好的耐火性能；該類構(gòu)件可用作橋墩、海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)的支架柱、建筑物中的大直徑柱、其他 有關(guān)高聳構(gòu)筑物或其柱以及大尺寸的灌注樁等。常規(guī)的中空夾層鋼筋混凝土構(gòu)件是在兩 個(gè)同心支護(hù)的模板之間布置鋼筋骨架并澆筑混凝土而形成；總體上這類構(gòu)件具備實(shí)心鋼筋 混凝土的基本優(yōu)點(diǎn)，還有自重輕和剛度大的特點(diǎn)，該類構(gòu)件可用作橋墩、建筑物中的大直徑 柱、其他有關(guān)高聳構(gòu)筑物或其柱以及大尺寸的灌注樁等

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種新型中空鋼管-鋼筋混凝土疊合構(gòu)件，其特征在于，所述中空 鋼管-鋼筋混凝土疊合構(gòu)件由外鋼筋混凝土包裹內(nèi)鋼管構(gòu)成，在內(nèi)鋼管內(nèi)未填充混凝土 ； 所述外鋼筋混凝土由縱筋和箍筋構(gòu)成鋼筋骨架，并澆筑混凝土組成。
所述內(nèi)鋼管采用普通鋼管。 所述外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管端面相平，外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管截面的幾何形心重合。 所述中空鋼管_鋼筋混凝土疊合構(gòu)件的組合截面包括外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均 為圓形截面；或外鋼筋混凝土為圓形截面、內(nèi)鋼管為方形截面；或外鋼筋混凝土為方形截 面、內(nèi)鋼管為圓形截面；或外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為方形截面；或外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼 管均為矩形截面；或外鋼筋混凝土為圓形截面、內(nèi)鋼管為矩形截面；或外鋼筋混凝土為方 形截面、內(nèi)鋼管為矩形截面；或外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為六邊形截面；或外鋼筋混凝土 和內(nèi)鋼管均為八邊形截面；或外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為圓端形截面；或外鋼筋混凝土和 內(nèi)鋼管均為橢圓形截面。 本發(fā)明的有益效果為相對(duì)于常規(guī)的鋼管混凝土疊合構(gòu)件，大大降低了結(jié)構(gòu)自重， 提高了結(jié)構(gòu)的抗彎剛度，充分發(fā)揮材料的作用和節(jié)省結(jié)構(gòu)造價(jià)，同時(shí)提高其抗震性能和抗 火性能；相對(duì)于常規(guī)的中空夾層內(nèi)鋼管混凝土構(gòu)件，可提高其耐火性能和耐腐蝕性能，便于 與混凝土構(gòu)件的連接，易于裝飾；相對(duì)于常規(guī)的中空鋼筋混凝土構(gòu)件，不用架設(shè)內(nèi)模板，便 于施工，降低造價(jià)，同時(shí)可提高其抗震性能。本發(fā)明的外鋼筋混凝土的鋼筋可以采用普通鋼 筋或高強(qiáng)鋼筋，混凝土可以是普通混凝土或抗壓強(qiáng)度為80-120MPa的高強(qiáng)混凝土或自密實(shí)混凝土，內(nèi)鋼管可以采用普通強(qiáng)度鋼材或屈服強(qiáng)度在550Mpa以上的高強(qiáng)鋼材，而且可以采 用內(nèi)鋼管外直徑或外邊長(zhǎng)與內(nèi)鋼管壁厚的比值為40-150的薄壁內(nèi)鋼管，可以進(jìn)一步發(fā)揮 內(nèi)鋼管混凝土疊合構(gòu)件的優(yōu)勢(shì)，取得更好的經(jīng)濟(jì)效果；該新型結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于橋墩、建筑物 中的大直徑柱以及其它有關(guān)的高聳構(gòu)筑物或其柱構(gòu)件。


圖1為外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為圓形截面的結(jié)構(gòu)平面圖； 圖2為外鋼筋混凝土為圓形截面、內(nèi)鋼管為方形截面的結(jié)構(gòu)平面圖； 圖3為外鋼筋混凝土為方形截面、內(nèi)鋼管為圓形截面的結(jié)構(gòu)平面圖； 圖4為外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為方形截面的結(jié)構(gòu)平面圖； 圖5為外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為矩形截面的結(jié)構(gòu)平面圖； 圖6為外鋼筋混凝土為圓形截面、內(nèi)鋼管為矩形截面的結(jié)構(gòu)平面圖； 圖7為外鋼筋混凝土為方形截面、內(nèi)鋼管為矩形截面的結(jié)構(gòu)平面圖； 圖8為外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為六邊形截面的結(jié)構(gòu)平面圖； 圖9為外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為八邊形截面的結(jié)構(gòu)平面圖； 圖10為外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為圓端形截面的結(jié)構(gòu)平面圖； 圖11為外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為橢圓形截面的結(jié)構(gòu)平面圖； 圖12為外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為圓形截面的結(jié)構(gòu)立體圖； 圖13為外鋼筋混凝土為圓形截面、內(nèi)鋼管為方形截面的結(jié)構(gòu)立體圖； 圖14為外鋼筋混凝土為方形截面、內(nèi)鋼管為圓形截面的結(jié)構(gòu)立體圖； 圖15為外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為方形截面的結(jié)構(gòu)立體圖； 圖16為外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為矩形截面的結(jié)構(gòu)立體圖； 圖17為外鋼筋混凝土為圓形截面、內(nèi)鋼管為矩形截面的結(jié)構(gòu)立體圖； 圖18為外鋼筋混凝土為方形截面、內(nèi)鋼管為矩形截面的結(jié)構(gòu)立體圖； 圖19為外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為六邊形截面的結(jié)構(gòu)立體圖； 圖20為外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為八邊形截面的結(jié)構(gòu)立體圖； 圖21為外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為圓端形截面的結(jié)構(gòu)立體圖； 圖22為外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為橢圓形截面的結(jié)構(gòu)立體圖。 圖中標(biāo)號(hào) 1-縱筋；2-箍筋；3-混凝土 ；4_內(nèi)鋼管。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種中空鋼管-鋼筋混凝土疊合構(gòu)件，下面通過附圖和具體實(shí)施方 式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。 在圖1-圖22中，中空鋼管_鋼筋混凝土疊合構(gòu)件由外鋼筋混凝土包裹內(nèi)鋼管4 構(gòu)成，在內(nèi)鋼管4內(nèi)未填充混凝土 3 ;外鋼筋混凝土由縱筋1和箍筋2構(gòu)成鋼筋骨架，并澆 筑混凝土3組成。內(nèi)鋼管采用普通內(nèi)鋼管；外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管端面相平，外鋼筋混凝土 和內(nèi)鋼管截面的幾何形心重合。 圖1-圖22分別為外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為圓形截面；或外鋼筋混凝土為圓形截面、內(nèi)鋼管為方形截面；或外鋼筋混凝土為方形截面、內(nèi)鋼管為圓形截面；或外鋼筋混凝 土和內(nèi)鋼管均為方形截面；或外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為矩形截面；或外鋼筋混凝土為圓 形截面、內(nèi)鋼管為矩形截面；或外鋼筋混凝土為方形截面、內(nèi)鋼管為矩形截面；或外鋼筋混 凝土和內(nèi)鋼管均為六邊形截面；或外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為八邊形截面；或外鋼筋混凝 土和內(nèi)鋼管均為圓端形截面；或外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為橢圓形截面的平面結(jié)構(gòu)示意圖 和立體結(jié)構(gòu)示意圖。
權(quán)利要求
一種中空鋼管-鋼筋混凝土疊合構(gòu)件，其特征在于，所述中空鋼管-鋼筋混凝土疊合構(gòu)件由外鋼筋混凝土包裹內(nèi)鋼管構(gòu)成，在內(nèi)鋼管內(nèi)未填充混凝土；所述外鋼筋混凝土由縱筋和箍筋構(gòu)成鋼筋骨架，并澆筑混凝土組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述中空內(nèi)鋼管-鋼筋混凝土疊合構(gòu)件，其特征在于，所述內(nèi)鋼管采 用普通鋼管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述中空鋼管-鋼筋混凝土疊合構(gòu)件，其特征在于，所述外鋼筋混凝 土和內(nèi)鋼管端面相平，外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管截面的幾何形心重合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述中空鋼管-鋼筋混凝土疊合構(gòu)件，其特征在于，所述中空鋼 管-鋼筋混凝土疊合構(gòu)件的組合截面包括外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為圓形截面；外鋼筋 混凝土為圓形截面、內(nèi)鋼管為方形截面；外鋼筋混凝土為方形截面、內(nèi)鋼管為圓形截面；外 鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為方形截面；外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為矩形截面；外鋼筋混凝土 為圓形截面、內(nèi)鋼管為矩形截面；外鋼筋混凝土為方形截面、內(nèi)鋼管為矩形截面；外鋼筋混 凝土和內(nèi)鋼管均為六邊形截面；外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為八邊形截面；外鋼筋混凝土和 內(nèi)鋼管均為圓端形截面；外鋼筋混凝土和內(nèi)鋼管均為橢圓形截面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述中空鋼管-鋼筋混凝土疊合構(gòu)件，其特征在于，所述內(nèi)鋼管外直 徑或外邊長(zhǎng)與內(nèi)鋼管壁厚的比值為40-150的薄壁鋼管。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于土木結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域的一種中空鋼管-鋼筋混凝土疊合構(gòu)件。該疊合構(gòu)件由外鋼筋混凝土包裹內(nèi)鋼管構(gòu)成，是在內(nèi)鋼管中不填充混凝土的新型鋼管混凝土疊合構(gòu)件，外層采用鋼筋混凝土，內(nèi)層采用普通鋼管?？v筋、混凝土和內(nèi)鋼管端面相平，外層鋼筋混凝土和內(nèi)層內(nèi)鋼管的截面幾何形心重合。外層鋼筋混凝土和內(nèi)層的內(nèi)鋼管分別采用圓形、圓端形、橢圓形或多邊形等截面形式。本發(fā)明在具有普通內(nèi)鋼管凝土疊合構(gòu)件優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，大大降低了結(jié)構(gòu)自重，提高了結(jié)構(gòu)的抗彎剛度，充分發(fā)揮材料作用和節(jié)省結(jié)構(gòu)造價(jià)，同時(shí)提高其抗震性能和抗火性能。廣泛應(yīng)用于橋墩、建筑物中的大直徑柱以及其它有關(guān)的高聳構(gòu)筑物的柱構(gòu)件。
文檔編號(hào)E01D19/02GK101701485SQ200910180608
公開日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者任慶新, 韓林海 申請(qǐng)人:清華大學(xué)