[发明专利]一种钢管混凝土用钢管连接装置及其施工方法

说明书

本发明提供了一种钢管混凝土用钢管连接装置及其施工方法，属于钢管混凝土领域，包括上立柱、下立柱和连接件；上立柱、下立柱和连接件通过螺栓连接，上立柱由第一钢管和第一支撑座构成，下立柱由第二钢管和第二支撑座构成，连接件由芯柱、定位柱和法兰构成，连接件上设置定位柱和定位槽，第一钢管、第二钢管和芯柱内填充第一混凝土层；上下立柱外侧连接处设置套筒，套筒内填充第二混凝土层。本发明从内外两方面加强钢管混凝土连接处强度，连接处强度高；连接件上设置定位柱和定位槽，便于连接件和上立柱的安装定位，结构简单，施工方便，省时省力，提高工作效率；连接处外部设置混凝土结构，连接件不会受到外界腐蚀，延长使用寿命。

技术领域

本发明涉及钢管混凝土领域，具体是一种钢管混凝土用钢管连接装置及其施工方法。

背景技术

钢管混凝土就是把混凝土灌入钢管中并捣实以加大钢管的强度和刚度。钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成、且钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的结构构件，按截面形式不同，可分为圆钢管混凝土，方、矩形钢管混凝土和多边形钢管混凝土等。

钢管混凝土作为一种新兴的组合结构，主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主，被广泛使用于框架结构中(如厂房和高层)。众所周知，混凝土的抗压强度高，但抗弯能力很弱，而钢材，特别是型钢的抗弯能力强，具有良好的弹塑性，但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起，可使混凝土处于侧向受压状态，其抗压强度可成倍提高；同时由于混凝土的存在，提高了钢管的刚度，两者共同发挥作用，从而大大地提高了承载能力。钢管混凝土结构的迅速发展是由于它具有良好的受力性能和施工性能，具体表现为以下几个方面:承载力高、延性好，抗震性能优越；相对混凝土施工方便，工期大大缩短；有利于钢管的抗火和防火；耐腐蚀性能优于钢结构。

钢管混凝土结构施工时，钢管可以作为劲性骨架承担施工阶段的施工荷载和结构重量，施工不受混凝土养护时间的影响；由于钢管混凝土内部没有钢筋，便于混凝土的浇注和捣实；钢管混凝土结构施工时，不需要模板，既节省了支模、拆模的材料和人工费用，也节省了时间。

钢管混凝土在施工时，钢管在接头处通常采用焊接或者法兰连接的方式，现场焊接施工费时费力，采用法兰连接会降低连接处的强度。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种连接强度高、施工方便的钢管混凝土用钢管连接装置及其施工方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种钢管混凝土用钢管连接装置，包括上立柱、下立柱和连接件；所述连接件位于在上立柱与下立柱之间，上立柱、下立柱和连接件通过螺栓连接在一起；所述上立柱由第一钢管和第一支撑座构成，所述下立柱由第二钢管和第二支撑座构成，所述连接件由芯柱、定位柱和法兰构成；所述芯柱插入第一钢管和第二钢管中，所述第一钢管、第二钢管和芯柱内填充第一混凝土层；所述上立柱与下立柱连接处外侧设置套筒，所述套筒安装在环板上，环板焊接在下立柱外侧；所述套筒内填充第二混凝土层。

作为本发明进一步的改进方案：所述第一支撑座呈圆形阵列焊接在上立柱下端，所述第一支撑座由第一筋板和第一底板组成，所述第一筋板焊接在第一钢管外侧，第一底板焊接在第一筋板下部。

作为本发明进一步的改进方案：所述第二支撑座呈圆形阵列焊接在下立柱上端，所述第二支撑座由第二筋板和第二底板构成，所述第二筋板焊接在第二钢管外侧，第二底板焊接在第二筋板上部。

作为本发明进一步的改进方案：所述芯柱与定位柱通过连接板进行连接，定位柱外侧设置法兰，法兰位于第一支撑座和第二支撑座之间；所述定位柱上开有若干定位槽，第一支撑座和第二支撑座插入定位槽中。

作为本发明进一步的改进方案：所述芯柱长度是第二钢管直径的2-3倍，芯柱直径为第二钢管直径0.4-0.7倍。