[实用新型]一种可提高防火效果的波纹钢管混凝土柱

说明书

本实用新型公开了一种可提高防火效果的波纹钢管混凝土柱，包括波纹钢管体，所述波纹钢管体内设置有含内钢筋笼的填充混凝土，所述波纹钢管外表面设置有混凝土层；所述混凝土层的厚度≥5cm时，混凝土层内设置有外钢筋笼；所述混凝土层外表面涂覆有膨胀型防火涂料层。本实用新型旨在提供具有防火涂料保护效果，并兼具防火板材的包覆保护效果，易于施工，保护层耐久性好的波纹钢管混凝土柱。

技术领域

本实用新型涉及工程建筑领域，尤其涉及一种可提高防火效果的波纹钢管混凝土柱。

背景技术

波纹钢管混凝土柱是在波纹钢管中填充混凝土制成的结构构件。与传统的普通钢管混凝土柱相比，在竖直方向，每个波纹都像一个加劲肋一样支撑着邻边，由于两相邻侧边的支撑作用，可以防止单个波纹屈曲失稳的传播。而且，波纹钢管抗屈曲破坏的承载力更高，这意味着在相同的临界屈曲应力条件下，波纹钢管可以更薄、更经济。此外，实际工程设计中，设计者可以根据需要选择波纹的个数，从而可以控制临界屈曲应力。由于波纹钢管对混凝土具有很好套箍约束作用，在波纹钢管混凝土柱受压承载时，波纹钢管内的填充混凝土不但承受纵向压力，还受到波纹钢管的侧向约束，处于三向受压的应力状态，提高了波纹钢管内填充混凝土的承载力和抵抗纵向变形的能力。波纹钢管内填充混凝土在波纹钢管的约束下，不但在使用阶段改善了混凝土的弹性性质，而且在破坏时具有较大的塑性变形。此外波纹钢管混凝土柱在承受冲击荷载和振动荷载时，韧性良好。由于波纹钢管混凝土柱具有良好的塑性和韧性，因而抗震性能好。

波纹钢管混凝土结构能够共同工作的前提条件，是波纹钢管和混凝土良好的粘结性能。以波纹钢管混凝土柱承受轴向压力荷载为例，火灾情况下，波纹钢管位于试件的最外侧，由于高温下钢材的热膨胀系数高于混凝土的热膨胀系数，如果波纹钢管外部没有设置有效的防火保护措施，在波纹钢管与混凝土的界面处会产生缝隙，使得波纹钢管与混凝土不能有效的共同工作，波纹钢管和混凝土各自承受压力荷载，而原本处于三项受力状态的波纹钢管内的填充混凝土受到外部钢管的约束作用减弱，波纹钢管内部填充混凝土可以承受的极限受压承载力降低，造成波纹钢管混凝土柱的极限受压承载力降低。在火灾下，没有防火保护的波纹钢管混凝土柱，其耐火极限一般不能达到规范规定的耐火极限要求，需要采用防火保护措施提高其耐火极限。与普通钢管混凝土柱相比，截面尺寸相同时，波纹钢管混凝土柱的钢管表面积更大，也就是说火灾下波纹钢管混凝土柱的受火面积更大，在同等条件下波纹钢管混凝土柱的受火损伤可能更为严重。

对于普通钢管混凝土柱，目前常用的防火保护方法包括：喷涂非膨胀型防火涂料保护法，其优点是保护效果较好，缺点是耐久性差、易破损；喷涂膨胀型防火涂料保护法，其优点是施工方便、美观、适用范围广，缺点是耐久性差、易破损；防火板材包覆保护法，其优点是保护效果较好，缺点是防火板材易破损、施工相对复杂。对于波纹钢管混凝土柱，采用单一的防火保护方式难以取得令人满意的防火保护效果。因此，现急需一种施工方便，具有防火涂料保护效果，并兼具防火板材包覆保护效果的波纹钢管混凝土柱。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供具有防火涂料保护效果，并兼具防火板材的包覆保护效果，易于施工，保护层耐久性好的波纹钢管混凝土柱。

为达到上述目的，本实用新型是通过下述技术方案予以实现的：

一种可提高防火效果的波纹钢管混凝土柱，包括波纹钢管体，所述波纹钢管体内设置有含内钢筋笼的填充混凝土，所述波纹钢管外表面设置有混凝土层；所述混凝土层的厚度≥5cm时，混凝土层内设置有外钢筋笼；所述混凝土层外表面涂覆有膨胀型防火涂料层。

进一步的，所述内钢筋笼和所述外钢筋笼，均由纵向钢筋和箍筋构成，所述纵向钢筋在钢筋笼中至少为四根。

进一步的，所述波纹钢管、所述内钢筋笼和所述外钢筋笼，截面均为圆形、方形、矩形、椭圆形、五边形或六边形其中的一种构成。

进一步的，所述混凝土为普通混凝土、高强混凝土或纤维混凝土。