[发明专利]拼接多腔室十字形钢管混凝土柱

说明书

技术领域

本发明涉及一种多腔室十字形钢管混凝土异形柱构件，主要应用于建筑工程结构技术领域，尤其是应用于采用钢管混凝土构件的工程中。

背景技术

随着国家基本建设的向前发展与建筑结构科学技术的进步，建筑业由横向发展逐渐转为纵向发展，即减少建筑物的占地面积，向高空甚至超高空寻找生存空间，高层建筑、大跨度结构已经成为建筑结构发展的主要方向之一。从而钢-混凝土组合结构体系的出现是现代工程科学技术进步和施工技术向工业化生产发展的必然产物。其中钢管混凝土作为钢-混凝土组合结构的一种，具有承载力高、抗震性能好、混凝土延性好、耐火性能好、施工简便以及造价经济合理等一系列优点。作为一种新兴的组合结构形式，钢管混凝土结构的应用在我国有了广泛的发展，能很好地应用于一些承重结构(如高层结构下部柱、工业厂房柱等)、高耸结构(如高层和超高层建筑等)以及大跨结构(如桥梁结构等)。

钢管混凝土按截面形式不同，分为方钢管混凝土、圆钢管混凝土和多边形钢管混凝土，而目前运用较多的一般为方、圆钢管混凝土。但在实际的房屋设计中，方钢管混凝土柱常出现露柱现象，而圆钢管混凝土柱有时与墙体不太好完全连接，因此异形钢管混凝土得以发展。其中，十字形钢管混凝土柱可以很好地运用于房屋的中柱，能与墙体较好的连接，避免墙体连接处凹凸不平，以便合理划分室内空间，使其整体空间利用率提高，因此设计出一种新型的十字形钢管混凝土柱对工程实践具有重要的参考意义。

发明内容

本发明的目的是，设计一种结构简单、施工方便，具有较好的承载力和抗震性能，且能够有效提高建筑结构内部空间使用率的拼接多腔室十字形钢管混凝土柱。

本发明的技术方案是，一种拼接多腔室十字形钢管混凝土柱由矩形钢管、U形钢、混凝土和焊缝构成。在所述矩形钢管长边方向分别外焊U形钢，形成三个腔室，并在各个腔室内浇筑混凝土。

本发明的工作机理是，本发明是一种拼接多腔室十字形钢管混凝土柱，可根据所需实际要求设计矩形钢管和两边U形钢的尺寸，以期满足建筑空间内与墙体的较好连接。其钢管对核心混凝土起到很好的约束作用，使混凝土材料本身性质得以改善，即强度得以提高，塑性和韧性性能大为改善。同时，由于混凝土的存在，尤其是两边U形钢内的混凝土与矩形钢管中部混凝土能够很好的相互作用，相互制约，可以减缓或者阻止在压力作用下矩形钢管壁中部发生较大的局部屈曲。

附图说明

图1为本拼接多腔室十字形钢管混凝土柱形成的空腔示意图；

图2为本拼接多腔室十字形钢管混凝土柱截面示意图，矩形钢管与上下两U形钢采用焊接；

图3为U形钢示意图；

图4为矩形钢管示意图。

图中：1-矩形钢管，2-U形钢，3-混凝土，4-焊缝。

具体实施方式

本发明的截面形式如图2所示。

拼接多腔室十字形钢管混凝土柱是一种结构简单、运用灵活的异形钢管混凝土柱。它主要是由矩形钢管(1)、U形钢(2)、混凝土(3)和焊缝(4)组成。施工的方式是在所述矩形钢管(1)的长边方向往外相对焊接U形钢(2)，形成三个腔室，并向各个腔室内浇筑混凝士(3)，在浇筑过程中采用振捣棒侧振以保证混凝士灌注均匀、密实。在实际工程当中，可根据所需实际要求设计矩形钢管和两边U形钢的尺寸，以期满足与建筑墙体的较好连接，从而克服现有方、圆钢管混凝土柱与墙体连接时造成的室内墙面连接不顺畅的弊端，能有效提高室内整体利用率。

本发明的有益效果

(1)拼接多腔室十字形钢管混凝土柱，不仅具有一般钢管混凝土承载力高、施工方便、耐火性能好等优点，且其两边U形钢的设计能够很好的约束矩形钢管中部，可以更好的减缓或者阻止在压力作用下矩形钢管壁中部发生较大的屈曲。

(2)拼接多腔室十字形钢管混凝土柱，制作简单、焊缝较少、施工速度快、省工省料，且设计尺寸灵活，可根据实际需求进行相应尺寸调整，能与建筑墙体较好连接，进而避免与墙体连接时造成的室内墙面凹凸不平，既提高了室内空间的有效利用率，又可满足人们对美观及房间布置的需求。