[发明专利]一种钢管束-波纹钢板混凝土组合柱

说明书

一种钢管束波纹钢板混凝土组合柱，包括组合柱本体，组合柱本体包括钢管束、波纹钢板和混凝土，钢管束竖直设置，波纹钢板位于钢管束之间，钢管束、波纹钢板的侧边首尾相连组成柱状体，混凝土浇筑在柱状体内。本发明的钢管束‑波纹板组合柱，采用波纹钢板作为钢管壁，在加载过程中不会出现钢与混凝土的滑移，钢与混凝土可以很好的共同工作，组合柱中部管壁不会屈曲引起承载力退化波。纹钢板在受压时有效拉结四周钢管束，为核心混凝土提供较强的约束作用，避免混凝土发生脆性破坏。由矩形钢管、C形钢和角钢组成的钢管束能在相同用钢量的情况下可大大提高钢管的抗弯刚度，使得钢管在不完全轴心受压时同样可以高效工作。

技术领域

本发明涉及建筑结构领域，具体涉及一种钢管束波纹钢板混凝土组合柱。

背景技术

近年来，钢管混凝土柱作为新型高效组合构件快速发展。当钢管壁较薄时，内部仍需要配置钢筋或型钢，施工较为复杂，而对于钢管壁较厚的钢管混凝土，并不能达到钢管与混凝土理想的组合作用。同时，矩形钢管虽较圆形钢管更能适应建筑布置，但是由于矩形钢管截面的中部管壁对混凝土的约束较弱，受压情况下更容易发生局部屈曲导致钢材浪费。对于普通钢管混凝土柱，在大跨高层建筑在应用时需要考虑剪跨比限制，钢管壁厚很大导致无法充分发挥钢与混凝土的组合作用，在工程应用有一定限制。因此，需要研发一种能有效利用钢材，充分发挥钢与混凝土组合作用的组合柱子。

发明内容

【技术问题】

矩形钢管截面的中部管壁对混凝土的约束较弱，受压情况下更容易发生局部屈曲导致钢材浪费。普通钢管混凝土柱需考虑剪跨比限制，钢管壁厚很大导致无法充分发挥钢与混凝土的组合作用。

【技术方案】

本发明技术方案为：

一种钢管束波纹钢板混凝土组合柱，包括组合柱本体，组合柱本体包括钢管束、波纹钢板和混凝土，钢管束竖直设置，波纹钢板位于钢管束之间，钢管束、波纹钢板的侧边首尾相连组成柱状体，混凝土浇筑在柱状体内，钢管束内不浇筑混凝土。

进一步的，所述组合柱本体的横截面为矩形，所述钢管束位于矩形的四角。

进一步的，所述钢管束的横截面为矩形，钢管束的横截面矩形是组合柱本体的横截面矩形的四角。

进一步的，所述钢管束包括矩形钢管、C形钢和角钢；钢管束四面封闭，两端开口，钢管束的横截面上，矩形钢管位于靠近混凝土的内角，角钢位于与内角相对的外角，C形钢位于内角与外角之间的侧角。

进一步的，所述钢管束是由1根矩形钢管、2根C形钢和1根角钢焊接而成。

进一步的，所述钢管束是由1根矩形钢管、4根C形钢和4根角钢焊接而成，4根角钢焊接在一起构成外角，4根C形钢两两焊接在一起构成内外角之间的侧角。

进一步的，所述波纹钢板上的波纹垂直于所述钢管束。

[有益效果]

本发明的一种钢管束-波纹板组合柱结构，采用波纹钢板作为钢管壁，由于波纹板的波纹形状，柱内浇筑的混凝土与钢板能够很好的嵌合，在加载过程中不会出现钢与混凝土的滑移，钢与混凝土可以很好的共同工作。由于波纹板竖向传力在波纹凹槽处断开导致波纹钢板在组合柱受压时不承担压力，因此组合柱中部管壁不会屈曲引起承载力退化，同时，波纹钢板在受压时有效拉结四周钢管束，为核心混凝土提供较强的约束作用，避免混凝土发生脆性破坏。

钢管束能在相同用钢量的情况下很大程度上提高钢管的抗弯刚度，使得钢管在不完全轴心受压时同样可以高效工作。钢管束内不浇筑混凝土，避免了混凝土在小钢管内浇筑不均匀导致的初始缺陷，并且能节省材料缩短工期，大大提供工程应用中的性价比。同时，钢管束和波纹钢板组成的钢管能够直接作为混凝土模板。因此，相比传统矩形钢管，本发明的钢管束-波纹板混凝土组合柱具有更好的工程应用前景。

附图说明