[发明专利]一种中空夹层钢管混凝土巨型柱及其施工方法

说明书

一种中空夹层钢管混凝土巨型柱及其施工方法，中空夹层钢管混凝土巨型柱包括对拉箍筋、矩形钢管、混凝土、电梯、楼梯和门洞。对拉箍筋的两端部分弯折，并与矩形钢管内壁相切套设，通过焊接固定在钢管内壁上，然后在两个同心放置的矩形钢管之间浇灌高强混凝土。本发明承载力高、滞回性能好、抗侧刚度大、延性好、受力合理、施工方便、自重轻的中空夹层钢管混凝土巨型柱，既弥补了钢管约束效果不足的缺陷，又可大大减少钢管壁厚、避免厚钢板焊接时的困难，同时还解决了巨型结构垂直交通的难题，适用于高层建筑结构。

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，具体为一种中空夹层钢管混凝土巨型柱及其施工方法。

背景技术

随着建筑功能趋向于多样化和综合化发展，世界高层建筑发展的趋势是竞相推出高度超过500m的超高层建筑和满足一些特殊功能的高层建筑的巨形结构。巨型框架结构已成为适应超高层建筑发展的一种新型高效抗侧力体系。它由作为主结构的巨型框架结构和作为次结构的楼层框架组成。巨型框架为主要抗侧力体系，楼层框架仅起到辅助作用和大震下的耗能作用，并负责将楼面竖向荷载传递给主框架。由于次结构的柱距小、荷载小，因而其梁、柱断面可以做得很小，有利于楼面的合理使用。由此可见，巨型结构是一种具有巨大侧向刚度及整体工作性能的大型结构体系。

巨型柱作为巨型框架结构竖向构件，其承受着巨大的竖向荷载和地震、风等侧向荷载作用，巨型柱具有良好的抗拉压弯和抗剪扭能力，巨型柱由于其自身的优点及特点，已越来越被人们重视，并越来越多地应用于工程实际。目前工程中普遍采用的型钢混凝土巨型柱和钢管混凝土巨型柱有如下技术不足之处：1.巨型柱截面尺寸大，若采用钢骨混凝土结构，根据相关试验结论，柱内各孤立的钢骨间必须采取全高的强连接方式，避免出现类似格构柱的分离式的布置，确保柱的整体延性，由此将产生大量箍筋绑扎、模板支护工作，不便施工；2.钢管混凝土巨型柱由于截面形式的特点，截面靠近形心部位的混凝土并不能提供多少抗弯刚度，其抗弯刚度和抗弯承载力较低，同时钢管混凝土巨型柱节点施工复杂，限制了其应用。

因此，研发一种经济实用，施工方便的中空夹层钢管混凝土巨型柱结构形式具有十分重要的实践意义和社会经济价值。

发明内容

本发明解决了现有技术的不足而提供了一种承载力高、抗震性能好、抗侧刚度大的中空夹层钢管混凝土巨型柱及其施工方法，本发明受理合理、自重轻、施工方便，既解决了钢管约束效果不足的问题，又可大大减少钢管壁厚、避免厚钢板焊接时的困难，同时还解决了巨型结构垂直交通的难题，适用于高层建筑结构。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种中空夹层钢管混凝土巨型柱，包括内矩形钢管柱、同轴安装在内矩形钢管柱外侧的外矩形钢管柱以及浇筑在内、外矩形钢管柱之间夹层内的高强混凝土，所述内、外矩形钢管柱之间的夹层内安装有钢筋笼，所述钢筋笼内外两侧分别与内矩形钢管柱和外矩形钢管柱固定，通过所述钢筋笼将内、外矩形钢管柱两者相对的面以及外矩形钢管柱相对的面固定连接，所述内、外矩形钢管柱之间的夹层内预埋有管线，所述内矩形钢管柱内中空部位设置有电梯和/或楼梯，所述钢筋笼为双向对拉箍筋笼，所述双向对拉箍筋笼包括多根沿高度方向布设、起定位作用的定位纵筋和固定在定位纵筋上横向布设双向对拉箍筋，所述双向对拉箍筋在定位纵筋上沿定位纵筋延伸方向、以一定间距布设有多层，所述双向对拉箍筋的两端分别固定在内、外矩形钢管柱相对面以及外矩形钢管柱相对面，所述双向对拉箍筋的中部固定在定位纵筋上。

进一步的，所述双向对拉箍筋的直径大于定位纵筋的直径。

进一步的，处于同一层所述双向对拉箍筋在水平方向布置间距与相邻层的双向对拉箍筋纵向布置间距相同。

进一步的，所述高强混凝土强度不低于C60。