專利名稱：多室式鋼管混凝土組合l形柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑工程領(lǐng)域，具體涉及一種多室式鋼管混凝土組合L形柱。
背景技術(shù)：
隨著社會和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對綠色環(huán)保型建筑的要求不斷提高。我國人口眾多，需要大量住宅建筑，長期以來混凝土結(jié)構(gòu)是住宅建筑的主要結(jié)構(gòu)形式，隨著鋼產(chǎn)量不斷增力口，鋼材用于住宅建筑是大勢所趨。與鋼筋混凝土柱相比，鋼管混凝土柱具有承載力高、延性好等優(yōu)越的力學性能，還具備占地面積小、結(jié)構(gòu)自重輕、免除模板和鋼筋加工、施工速度快等工程優(yōu)點。與全鋼柱相比，又有用鋼量較少、剛度大和工程造價低等優(yōu)點。然而，盡管鋼管混凝土柱的截面尺寸已大大減小，但是柱子凸出墻面，影響房屋布置的問題依然存在。鋼管混凝土異形柱，即角柱采用L形截面、邊柱采用T形截面、中柱采用十字型截面，不但具有鋼管混凝土柱的優(yōu)點，并且很好地解決了柱子凸出墻面的問題。目前，鋼管混凝土L形柱形式多樣，有以下幾種。一種是普通鋼管混凝土 L形柱，如圖1所示，用鋼板焊接成L形鋼管，再向其中澆筑混凝土，但是因為存在陰角，導致鋼管對混凝土的約束作用不強，組合性能較差。在此基礎(chǔ)上，學者們進行了不同形式的改進，如圖2所示設(shè)置加勁肋，如圖3所示設(shè)置約束拉桿，上述措施在一定程度上改進了鋼管混凝土 L形柱的性能，但是這些措施會對鋼管造成損傷，并且加工成本大幅度增加。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有鋼管混凝土 L形柱的不足，綜合考慮力學性能、施工制作、經(jīng)濟效益等各方面的因素，本發(fā)明提供了一種多室式鋼管混凝土組合L形柱。該截面形式的L形柱構(gòu)造簡單、方便施工、力學性能良好、經(jīng)濟效益好。本發(fā)明是一種多室式鋼管混凝土組合L形柱，由多個矩形(方形)薄壁鋼管型材直接焊接成L形截面，每個方形(矩形)鋼管獨立成室，再在每個室中填充混凝土。所述的矩形(方形)鋼管為鋼材廠生產(chǎn)的鋼管型材，尺寸符合國家矩形(方形)鋼管規(guī)格標準。參考鋼筋混凝土異形柱的肢高肢厚比最大值為4，根據(jù)《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS159:2004)中矩形鋼管混凝土邊長比不宜大于2規(guī)定，為了使L形多室式鋼管混凝土柱承載力范圍更大和滿足矩形鋼管混凝土截面長寬比的要求，該形式的L形組合柱可以組成多種形式。本發(fā)明的優(yōu)點在于:(I)與普通的鋼筋混凝土柱、鋼管混凝土(圓形、矩形)柱相比，解決了柱子凸出墻面的問題。(2)與其它異形鋼管混凝土柱相比，截面構(gòu)造簡單，易于施工。本發(fā)明采用的鋼管均為符合國家規(guī)格標準的鋼管型材，然后直接焊接成L形截面，加工十分方便。(3)與普通L形鋼管混凝土柱相比，多室形狀有利于消除陰角的不利影響，提高L形柱的承載力和抗震性能。
(4)與增加約束拉桿和加勁肋等改進形式相比，相當于將約束拉桿和加勁肋無限加密，受力更為合理，并且對管壁無損傷。(5)由于不需進行大量的鋼板彎折和焊接，降低了施工難度，大大降低了構(gòu)件的加工費用，從而大大提高構(gòu)件的經(jīng)濟效益。(6)組合形式多樣。根據(jù)實際結(jié)構(gòu)的需要，可以組合成3室、4室、5室的不同尺寸、不同形式的L形柱。(7)采用的矩形(方形)鋼管，尺寸符合國家規(guī)格標準，便于獲得。


圖1為發(fā)明背景技術(shù)中普通鋼管混凝土 L形柱示意圖；圖2為發(fā)明背景技術(shù)中設(shè)置加勁肋的鋼管混凝土 L形柱截面示意圖；圖3為發(fā)明背景技術(shù)中設(shè)置約束拉桿的鋼管混凝土 L形柱截面示意圖；圖4為本發(fā)明中由一個方鋼管和兩個矩形鋼管組成的3室式鋼管混凝土組合L形柱；圖5為本發(fā)明中由一個方鋼管和三個矩形鋼管組成的4室式鋼管混凝土組合L形柱；

圖6為本發(fā)明中由一個方鋼管和四個矩形鋼管組成的5室式鋼管混凝土組合L形柱；圖7為3室式鋼管混凝土組合等肢L形柱三維示意圖。1-加勁肋，2-約束拉桿，3-(方)矩形鋼管，4-混凝土，5-焊縫
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步的說明。本發(fā)明是一種多室式鋼管混凝土組合L形柱，由多個矩形(方形)薄壁鋼管型材直接焊接成L形截面，每個方形(矩形)鋼管獨立成室，再在每個室中填充混凝土。所述的矩形(方形)鋼管為鋼材廠生產(chǎn)的鋼管型材，尺寸符合國家矩形(方形)鋼管規(guī)格標準。首先，根據(jù)設(shè)計尺寸切割矩形和\或方形鋼管型材，再根據(jù)截面設(shè)計尺寸將三個以上的矩形和\或方形鋼管型材焊接成L形截面，焊縫按照《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》(GB50018-2002)設(shè)計，采用喇叭形焊縫，布置在矩形和\或方形鋼管的圓角處，并保證焊縫質(zhì)量，最后在矩形和\或方形鋼管內(nèi)澆筑混凝土，管內(nèi)混凝土澆筑可采用人工逐層振搗法、導管澆筑法、泵送頂升法或高位拋落無振搗法。參考鋼筋混凝土異形柱的肢高肢厚比最大值為4，根據(jù)《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS159:2004)中矩形鋼管混凝土邊長比不宜大于2規(guī)定，為了使L形多室式鋼管混凝土柱承載力范圍更大和滿足矩形鋼管混凝土截面長寬比的要求，該形式的L形組合柱可以組成多種形式:用一個方鋼管和兩個相同的矩形(方形)鋼管組成等肢3室L形柱(圖4中當b=c時);用一個方鋼管和兩個不同的矩形鋼管組成不等肢3室L形柱(圖4中當b古c時)；用4個矩形鋼管組成4室不等肢L形柱，如圖5所示；用5個矩形(方形)鋼管組成等肢或不等肢的5室L形柱，如圖6所示。圖7為由3個鋼管組合而成的多室式鋼管混凝土組合L形柱的三維示意圖，其它形式多室式鋼管混凝土組合L形柱的三維圖與此類似，在此不再贅述 。
權(quán)利要求
1.一種多室式鋼管混凝土組合L形柱，其特征在于:由矩形和\或方形鋼管型材和澆筑在鋼管型材內(nèi)的混凝土組成，所述L形柱的截面包括三個以上矩形和\或方形鋼管型材的分室，首先，根據(jù)設(shè)計尺寸切割矩形和\或方形鋼管型材，再根據(jù)截面設(shè)計尺寸將三個以上的矩形和\或方形鋼管型材焊接成L形截面，焊縫按照《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》(GB50018-2002)設(shè)計，采用喇叭形焊縫，布置在矩形和\或方形鋼管的圓角處，并保證焊縫質(zhì)量，最后在矩形和\或方形鋼管內(nèi)澆筑混凝土，管內(nèi)混凝土澆筑采用人工逐層振搗法、導管澆筑法、泵送頂升法或高位拋落無振搗法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多室式鋼管混凝土組合L形柱，其特征在于:所述L形柱的截面包括三個鋼管型材的分室，其中用一個方鋼管和兩個相同的矩形和\或方形鋼管組成等肢三室L形柱或者用一個方鋼管和兩個不同的矩形鋼管組成不等肢三室L形柱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多室式鋼管混凝土組合L形柱，其特征在于:所述L形柱的截面包括四個矩形鋼管型材的分室，其中用四個矩形鋼管組成四室不等肢L形柱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多室式鋼管混凝土組合L形柱，其特征在于:所述L形柱的截面包括五個矩形和\或方形鋼管型材的分室，其中用五個矩形和\或方形鋼管組成等肢或不等肢的五室式L形柱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多室式鋼管混凝土組合L形柱，其特征在于:所述矩形和\或方形鋼管型 材為鋼材廠出廠的鋼管型材。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多室式鋼管混凝土組合L形柱。由三個或者三個以上矩形和\或方形鋼管焊接組合成L形截面鋼管，每個矩形和\或方形鋼管自成一室，再向其中澆筑混凝土，形成多室式鋼管混凝土組合L形柱。所用鋼管為鋼材廠生產(chǎn)的鋼管型材，故焊縫數(shù)量少，加工方便，成本低，質(zhì)量易于保證。本發(fā)明充分發(fā)揮材料和截面特性，提高L形柱的力學性能；本發(fā)明加工方便，制作成本低，從而大幅度提高鋼管混凝土L形柱的經(jīng)濟效益，適合廣泛推廣。
文檔編號E04C3/34GK103243860SQ201310178610
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月15日
發(fā)明者屠永清, 馬麗婭, 黃蔚 申請人:北京航空航天大學