專利名稱：分離式十字形鋼管混凝土芯柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋼管混凝土構(gòu)件，特別是涉及一種應(yīng)用于土木工程中的分離 式異形鋼管混凝土芯柱構(gòu)件。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展和居民生活水平的逐步提高，人們對住宅的要求越來越高，特別 是對房屋的結(jié)構(gòu)和居室的布局越來越重視。傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)柱通常采用方形或矩形截面， 不能完全被墻體所包圍，柱角很大一部分突出房間內(nèi)部，占用一定的室內(nèi)空間且使得家具 擺設(shè)和房間布置受到一定的限制。于是，人們開始逐漸的將原來的矩形截面柱做成一些適 應(yīng)房屋平面變化的不規(guī)則截面，如角柱采用L形截面、邊柱采用T形截面、中柱采用十字形 截面等。這樣就形成了異形柱結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計思想。這種結(jié)構(gòu)體系，使得房間內(nèi)部柱不會 出現(xiàn)棱角，方便了家具的布置，同時還增強(qiáng)了建筑的美觀。異形鋼管混凝土芯柱是由異形鋼筋混凝土柱和鋼管混凝土柱發(fā)展而來的，由于鋼 管和核心混凝土共同承受軸向荷載，鋼管同時為核心混凝土提供側(cè)向約束作用，使得異形 鋼管混凝土芯柱兼?zhèn)淞虽摴芑炷林弯摻罨炷廉愋沃膬?yōu)勢，即承載力高、剛度大、塑 性和韌性好、抗沖擊和抗疲勞性好以及抗震性能佳等特點(diǎn)。目前的現(xiàn)狀1.異形鋼管混凝土組合柱結(jié)構(gòu)形式異形鋼管混凝土組合柱作為一種新型的異形柱形式，是由異形的鋼管內(nèi)澆注混凝 土并由內(nèi)部鋼管通過銷釘連接組合而成，可以考慮為由幾個矩形鋼管連接而成。L形截面 的矩形鋼管混凝土組合柱由3個矩形鋼管混凝土柱組合而成，每個矩形鋼管混凝土柱由矩 形截面的鋼管與澆注在鋼管中的混凝土構(gòu)成；矩形截面的鋼管由“L”兩個拐角處又由豎向 連接排列的銷釘拉接構(gòu)成?！癟”形截面的矩形鋼管混凝土組合柱由4個矩形鋼管混凝土柱 組合而成；十字形截面的矩形鋼管混凝土組合柱由5個矩形鋼管混凝土柱組合而成。如圖 la-c所不。2.異形鋼管混凝土柱結(jié)構(gòu)形式異形鋼管混凝土柱，是通過在異形鋼管柱中澆注混凝土形成的。為了增強(qiáng)鋼管與 混凝土的協(xié)同工作，可設(shè)置加勁肋和約束拉桿等措施。如帶加勁肋的異形鋼管混凝土柱，帶 加約束拉桿的異形鋼管混凝土柱，如圖加-c所示。3.異形鋼管混凝土芯柱的結(jié)構(gòu)形式異形鋼管混凝土芯柱是在原來的鋼筋混凝土異形柱的基礎(chǔ)上，在每種柱的縱橫交 叉點(diǎn)上加入了鋼管混凝土核心柱，使鋼筋混凝土柱與鋼管混凝土核心柱組合在一起的一種 構(gòu)件。異形鋼管混凝土芯柱最常見的截面形式有三種，即十字形、τ形和L形。三種截面形 式可布置在建筑中的中柱、邊柱以及角柱。如圖3a_c所示。3.應(yīng)用現(xiàn)狀目前，異形鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土異形柱相比，有更高的承載能力。但同時需要指出，由于截面形式不規(guī)則，異形鋼管混凝土柱將增加施工的難度。在異形鋼管混凝土結(jié) 構(gòu)的施工過程中，由于考慮到使混凝土與鋼管能夠更好的共同工作，因此施工中應(yīng)用銷釘 來增大鋼管與混凝土之間的粘結(jié)力。這樣會增加施工時間，從經(jīng)濟(jì)上考慮，也增加了材料用量。4.部分專利現(xiàn)狀1)、異形鋼管混凝土芯柱(申請?zhí)?00620153523)，該專利論述了一種用于土木 工程中的異形鋼管混凝土芯柱，該柱由圓鋼管、鋼筋混凝土和混凝土構(gòu)成。柱的截面形式為 T、L、十字形，圓鋼管位于混凝土內(nèi)部，且在縱橫兩個方向混凝土的交叉部位；柱正截面承載 力由三部分疊加而成，分別為混凝土部分、鋼筋部分、鋼管混凝土芯柱三部分的承載力的疊 加之合。是高層建筑物中建筑物框架結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件，具有承載力高，剛度大、重量輕，塑 性、韌性好，抗沖擊和抗疲勞性能好，抗震性能佳等特點(diǎn)。但由于鋼管置于外部混凝土內(nèi)部， 鋼管的尺寸受到限制。2)、鋼管-鋼骨混凝土異型柱(申請?zhí)?00610135162)，該專利論述了一種混凝 土構(gòu)件，該柱由圓鋼管、鋼骨、鋼筋混凝土和混凝土組成，其中混凝土位于鋼管內(nèi)，鋼管位于 縱橫方向的鋼筋混凝土內(nèi)，柱正截面承載力由四部分疊加而成，分別為混凝土部分、鋼筋部 分、鋼骨部分、鋼管混凝土芯柱四部分的承載力的疊加之合。本發(fā)明是高層建筑物中建筑物 框架結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件，具有承載力高，剛度大、重量輕，塑性、韌性好，抗沖擊和抗疲勞性能 好，抗震性能佳等特點(diǎn)。但該結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜施工起來十分不便。綜合以上的分析可見，在異型鋼管混凝土柱中還存在著許多弊端。另外，以上提供的現(xiàn)有技術(shù)的附圖僅為解釋時參考用，個別文字不清楚等，并不影 響對本實(shí)用新型的理解。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提出一種分離式十字形鋼管混凝土芯柱，使之實(shí)現(xiàn)增大鋼 管使用尺寸，降低施工難度，節(jié)約材料用量加；而且采用分離式，可以獲得更大的側(cè)向剛度。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的分離式十字形鋼管混凝土芯柱，由中心處鋼管混凝土和十字形肢端的四根鋼筋混 凝土柱構(gòu)成，各肢端與鋼管呈相分離狀，并在層高位置處與梁整澆固于一體。所述的分離式十字形鋼管混凝土芯柱，其鋼管混凝土與鋼筋混凝土柱構(gòu)成，柱身 處部分呈相互分離狀，鋼管外涂防火涂料。鋼管與混凝土不用銷釘連接來增大粘結(jié)力。所述的分離式十字形鋼管混凝土芯柱，其柱只在每層層高處與梁整澆固為一體。所述的分離式十字形鋼管混凝土芯柱，其柱身處鋼筋混凝土彼此分離，只在層高 處，箍筋繞過鋼管，十字形四肢端與鋼管形成整體。所述的分離式十字形鋼管混凝土芯柱，其將各肢與鋼管間的縫隙用混凝土澆注。 如有增加隱秘性或隔音等要求時，可將各肢與鋼管間的縫隙用混凝土澆注，實(shí)際施工時可 應(yīng)工程要求可靈活使用。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與效果是柱的截面形式為十字形，適用于中柱，圓鋼管置于構(gòu)件中心處，十字肢端鋼筋混凝 土與鋼管彼此分離，形成彼此分離的獨(dú)立柱，在層高處與梁整澆于一體，形成分離式十字形鋼管混凝土芯柱。柱正截面承載力由四個鋼筋混凝土柱與鋼管混凝土柱疊加而成。
圖la-c為現(xiàn)有的異形鋼管混凝土組合柱示意圖；圖加-c為現(xiàn)有的異形鋼管混凝土柱示意圖；圖3a_c為現(xiàn)有的異形鋼管混凝土芯柱示意圖；圖4為分離式十字形鋼管混凝土芯柱側(cè)向示意圖；圖5為分離式十字形鋼管混凝土芯柱柱身截面示意圖；圖6為分離式十字形鋼管混凝土芯柱層高處截面示意圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。分離式十字形鋼管混凝土芯柱體系的基本構(gòu)成是構(gòu)成柱的肢端混凝土與鋼管混 凝土彼此有一定距離，截面如圖5所示；在每層層高處與梁整澆為一體。如圖6所示。由 于分離式十字形鋼管混凝土芯柱柱身彼此獨(dú)立，減小了由于截面形式不規(guī)則而增加的施工 的難度。分離式十字形鋼管混凝土芯柱不同于普通異形鋼管混凝土芯柱，在于其柱身鋼管 外沒有混凝土，不需要銷釘提供粘結(jié)力，因此減小了鋼材的用量，也減少了工期。而對于分 離式十字形鋼管混凝土芯柱本身，由于不用預(yù)留保護(hù)層厚度，鋼管的尺寸可以適度增大，因 此，該柱承載力也可以相對提高。注意事項(xiàng)(1)、鋼管的尺寸以不超過肢端混凝土的肢寬為宜，鋼管可采用直縫焊接管、螺旋 形縫焊接管、無縫鋼管，焊接必須采用對接焊縫，并應(yīng)達(dá)到與母材等強(qiáng)的要求；(2)、鋼管外層涂防火涂料；(3)、層高整澆處箍筋應(yīng)繞過鋼管，將各部分連成整體；0)、預(yù)留空隙不宜過大；(5)、所采用的混凝土配合比、坍落度應(yīng)符合要求，為滿足坍落度要求，應(yīng)摻加適量 減水劑；為減少混凝土收縮，鋼管內(nèi)混凝土可摻入適量的混凝土微膨脹劑。(6)、澆注混凝土前，鋼管內(nèi)雜物沖水清理干凈，鋼管內(nèi)混凝土的澆筑宜連續(xù)進(jìn)行， 必須間歇時，間歇時間不應(yīng)超過混凝土的終凝時間，需要留水平施工縫時，應(yīng)將柱端管口封 蓋，以防止雜物、雨水等落入鋼管內(nèi)。本實(shí)用新型的分離式十字形鋼管混凝土芯柱的制作步驟如下第一步綁扎鋼筋，鋼管就位；第二步拼裝肢端鋼筋混凝土柱模板；第三步澆注柱身管內(nèi)以及肢端混凝土 ；第四步將柱頭與梁整澆一起；按照上述步驟進(jìn)行，即可形成分離式十字形鋼管混凝土芯柱。
權(quán)利要求1.分離式十字形鋼管混凝土芯柱，其特征在于，由中心處鋼管混凝土和十字形肢端的 四根鋼筋混凝土柱構(gòu)成，各肢端與鋼管呈相分離狀，并在層高位置處與梁整澆固于一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式十字形鋼管混凝土芯柱，其特征在于，柱身處部分呈 相互分離狀，鋼管外涂防火涂料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式十字形鋼管混凝土芯柱，其特征在于，柱只在每層層 高處與梁整澆固為一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式十字形鋼管混凝土芯柱，其特征在于，柱身處鋼筋混 凝土彼此分離，只在層高處，箍筋繞過鋼管，十字形四肢端與鋼管形成整體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式十字形鋼管混凝土芯柱，其特征在于，各肢與鋼管間 的縫隙用混凝土澆注。
專利摘要分離式十字形鋼管混凝土芯柱，涉及一種鋼管混凝土構(gòu)件，為應(yīng)用于土木工程中的異形鋼管混凝土芯柱構(gòu)件。該構(gòu)件由中心處鋼管混凝土和十字形肢端的四根鋼筋混凝土柱構(gòu)成，各肢端與鋼管呈相分離狀，并在層高位置處與梁整澆固于一體。柱的截面形式為十字形，適用中柱，圓鋼管置于柱中部，十字形肢端鋼筋混凝土與鋼管彼此分離，形成各個彼此分離的獨(dú)立柱，在層高處與梁整澆于一體，形成分離式十字形鋼管混凝土芯柱。本實(shí)用新型減小了鋼材的用量，也減少了工期。
文檔編號E04C3/34GK201865244SQ201020205259
公開日2011年6月15日 申請日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者傅毅, 劉俊成, 劉強(qiáng), 孫鵬舉, 宋健, 張麗, 張宇博, 徐亞豐, 杜微, 趙鑫, 陳科 申請人:沈陽建筑大學(xué)