[发明专利]一种预制装配复合钢管混凝土格构柱及施工方法

说明书

一种预制装配复合钢管混凝土格构柱，由预制的双钢管夹层混凝土柱肢和柱肢间的格构式连接件组成。预制柱肢外侧钢管通过螺栓与格构式连接件连接，柱肢内外侧钢管之间的夹层混凝土采用超高性能混凝土。上下层预制柱肢之间通过法兰及连接管连接。双钢管夹层约束混凝土可有效降低柱构件配钢率，节省混凝土用量，减轻自重。格构式柱采用全装配的方式，现场施工简便，无需湿作业。内钢管空心部分作为强度储备，可通过二次浇筑中空部分混凝土达到使用过程中吊车升级、厂房改造的目的。基于设计简便、应用灵活的特点，本发明可广泛应用于中型工业厂房中，有效提高格构式柱的耐久性能、耐火性能和抗震性能。

技术领域

本发明属于建筑技术领域，特别涉及一种预制装配复合钢管混凝土格构柱及施工方法。

背景技术

在生产电气设备的现代工业厂房中，对于重工业厂房(吊车吨位常大于500t)多采用承载力较高的钢管混凝土柱或钢管混凝土格构柱，而对于中级吨位吊车(100t-400t)的厂房，一般常采用钢柱或格构式钢柱作为重力柱及主要抗侧力构件。钢柱截面设计一般受稳定控制，材料强度无法得到充分利用，若采用减小构件长细比的方法来解决稳定问题，则会造成截面过大，进一步增大配钢率，造价过高。如采用承载力较好的钢管混凝土格构柱，则计算柱肢截面常小于200mm，截面尺寸处于规范下限，混凝土不易浇筑，施工工艺难以保证。因此需要一种经济可行，施工简便的格构式柱来解决中、重型工业厂房建造过程中的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种预制装配复合钢管混凝土格构柱及施工方法，工厂预制率高，施工速度快，大大缩短了工期，同时具有节省材料，减小自重，抗弯刚度大，性能优越，组合灵活等特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种预制装配复合钢管混凝土格构柱，包括柱肢和格构式连接件，所述柱肢包括：

柱肢外钢管；

柱肢内钢管；

位于柱肢外钢管与柱肢内钢管之间的预制夹层高性能混凝土；

所述格构式连接件包括：

用于分别贴附连接在两相邻柱肢外钢管外侧壁的两个弧形钢板；

焊接于所述两个弧形钢板外侧壁以形成格构式结构的若干缀条。

可选地，所述柱肢外钢管的端部焊接有钢结构连接法兰，用于上下柱肢的连接。

可选地，所述柱肢内钢管内置连接管，连接管伸出柱肢内钢管的端部，且伸出部分的侧壁开有连接管螺栓孔，相应地，所述柱肢外钢管的端部外侧壁开有外钢管螺栓孔一，通过分离式自锁紧单向螺栓一连接外钢管螺栓孔一和连接管螺栓孔，用于上下柱肢的连接。

可选地，所述连接管为短钢管，分别设置在柱肢内钢管的两端，即，在单个柱肢中，有两个连接管。

可选地，所述弧形钢板端部预留钢板螺栓孔，相应地，所述柱肢外钢管的外侧壁开有外钢管螺栓孔二，通过分离式自锁紧单向螺栓二与柱肢外钢管干式连接。

本发明还提供了所述预制装配复合钢管混凝土格构柱的施工方法，步骤如下：

步骤1)，在工厂，将柱肢外钢管和柱肢内钢管进行定位固定，随后柱肢外钢管和柱肢内钢管之间浇筑高性能混凝土，得到柱肢；

步骤2)，在工厂，将缀条和弧形钢板焊接，得到格构式连接件；

步骤3)，在现场，将上下柱肢通过法兰连接，左右柱肢用格构式连接件连接。

可选地，所述步骤1)中，在柱肢外钢管端部焊接钢结构连接法兰，步骤3)中，用钢结构连接法兰实现上下柱肢连接。