十字形鋼管-鋼骨再生混凝土組合柱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種十字形鋼管-鋼骨再生混凝土組合柱，由鋼骨、鋼管和再生混凝土組成，鋼骨由鋼板焊接而成；再生混凝土位于鋼管的內(nèi)部，混凝土包裹鋼骨，鋼管為圍繞混凝土的十字形鋼管，鋼骨焊接成T形，鋼骨呈十字形布置組成內(nèi)鋼骨，內(nèi)鋼骨位于十字形鋼管的中心，與十字形鋼管同軸，內(nèi)鋼骨和鋼管通過焊接或螺栓連接與底板固定在一起。鋼管內(nèi)混凝土處于三向受壓狀態(tài)，約束了混凝土的變形，促進了脆性高強混凝土在十字形柱中的應(yīng)用。本發(fā)明是高層和大跨度建筑物中框架結(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，具有良好的耐久性，節(jié)能環(huán)保等特點。
【專利說明】十字形鋼管-鋼骨再生混凝土組合柱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及了一種混凝土構(gòu)件，特別是涉及了一種用于土木工程中的十字形混凝 土柱，是一種十字形鋼管-鋼骨再生混凝土組合柱。

【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前社會，隨著超高層和大跨度建筑的發(fā)展，普通的鋼筋混凝土柱已經(jīng)不適合用 作較大荷載下的重載柱了。在這種情況下，出現(xiàn)了圓形鋼管-鋼骨混凝土組合柱和方形鋼 管-鋼骨混凝土組合柱。但是，由于人們對建筑環(huán)境的要求越來越高，尤其是對房屋結(jié)構(gòu)和 居室布局越來越重視，普通鋼管-鋼骨混凝土重載柱的截面尺寸往往大于墻體的厚度，影 響了室內(nèi)空間的使用，難以滿足建筑美觀的要求。為了解決這一問題，后來又出現(xiàn)了十字形 鋼管混凝土柱的結(jié)構(gòu)形式。
[0003] 十字形鋼管混凝土柱結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點比較突出，國內(nèi)外的學(xué)者、專家已經(jīng)開始對 此進行了研究。十字形鋼管混凝土柱，由于其外鋼管的存在，在某種程度上約束了混凝土的 變形，為脆性高強混凝土的應(yīng)用提供了空間，且施工工藝簡單，不需要綁扎鋼筋骨架和支模 板。但是，十字形鋼管混凝土柱并沒有明顯的提高柱子的承載力，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)對承載力有較 高需求時，就會增大截面尺寸，同樣會使室內(nèi)棱角突出，而對于十字形柱，過長的柱肢容易 產(chǎn)生剪力滯后現(xiàn)象。
[0004] 同時，在目前情況下，全國每年從舊建筑物上拆下來的建筑垃圾中的廢混凝土就 有1360萬噸，加上每年新建房屋產(chǎn)生4000萬噸的建筑垃圾所產(chǎn)生的廢混凝土，其巨大處理 費用和由此引發(fā)的環(huán)境問題也十分突出。為了最大限度的減少對自然資源的開采，必須最 大限度的增加對建筑垃圾再生利用。因此建筑垃圾的處理及應(yīng)用技術(shù)的研究和應(yīng)用推廣勢 在必行。然而，目前由于再生骨料的內(nèi)在損傷和由于其表面吸附了一層老砂漿而導(dǎo)致的吸 水率大，致使其所配成的再生混凝土的強度、收縮性能及耐久性能等較普通混凝土差，極大 地限制了其使用范圍。
[0005] 因此，本文在上述背景下，提出了一種新型的十字形鋼管-鋼骨再生混凝土組合 柱，該種組合柱綜合了十字形鋼管混凝土柱、鋼骨混凝土柱、再生混凝土柱的優(yōu)點，減輕了 資源壓力和環(huán)境負(fù)擔(dān)，大大的拓寬了混凝土十字形截面柱的應(yīng)用和發(fā)展空間，具有十分重 要的研究意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種十字形鋼管-鋼骨再生混凝土組合柱，這種新型組合柱 不僅改善了普通十字形鋼管混凝土柱的受力性能，而且充分利用了廢棄混凝土，做到了廢 物的有效利用，節(jié)約了資源，保護了環(huán)境。
[0007] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：十字形鋼管-鋼骨再生混凝土組合柱，由鋼骨、鋼 管和再生混凝土組成，鋼骨由鋼板焊接而成；再生混凝土位于鋼管的內(nèi)部，混凝土包裹鋼 骨，鋼管為圍繞混凝土的十字形，鋼骨焊接成T形，鋼骨呈十字形布置組成內(nèi)鋼骨，內(nèi)鋼骨 位于十字形鋼管的中心，與十字形鋼管同軸，內(nèi)鋼骨和鋼管通過焊接或螺栓連接與底板固 定在一起。鋼骨呈十字形布置，四個鋼骨堅形柱底端固定在一起，十字形鋼管的中心是指肢 上矩形部分的中心?；炷潦窃偕炷?。鋼骨（2)端部有一檔口（4)。
[0008] 本發(fā)明中鋼骨的形狀和排列形勢時反復(fù)試驗取得的。此種結(jié)構(gòu)效果最好。位于 十字形柱里面的內(nèi)鋼骨改善了肢部的受力性能，提高了十字形柱的承載能力和延性；充分 利用廢棄建筑垃圾，形成再生混凝土，做到廢物利用，節(jié)約能源、綠色環(huán)保；由于內(nèi)鋼骨的存 在，與普通十字形鋼管混凝土相比，其抗震性能顯著提高。
[0009] 本發(fā)明的優(yōu)點與效果是： 1. 充分利用廢棄建筑垃圾，形成再生混凝土，做到廢物利用，節(jié)約能源、綠色環(huán)保； 2. 鋼骨位于十字形鋼管混凝土柱的內(nèi)部，受到外部混凝土的保護，具有良好的耐火、耐 腐蝕性能； 3. 鋼管內(nèi)混凝土處于三相受壓狀態(tài)，約束了混凝土的變形，為脆性高強混凝土的應(yīng)用 提空了空間； 4. 鋼骨的存在，改善了肢部的受力性能，提高了組合柱的承載能力； 5. 可以先施工鋼骨、鋼管，將鋼骨、鋼管在底部焊接或螺栓連接固定，然后綁扎縱筋和 箍筋，形成骨架后澆注再生混凝土，從而形成疊合柱； 6. 由于鋼骨、鋼管的存在改善了柱的延性，提高了柱的極限承載力，有利于地震區(qū)抗震 設(shè)計； 8.拓寬了十字形柱的應(yīng)用和發(fā)展空間，美化了建筑外觀。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是十字形鋼管-鋼骨再生混凝土組合柱的示意圖。
[0011] 由鋼骨、鋼管、再生混凝土組成，其中再生混凝土位于十字形鋼管內(nèi)，鋼骨位于十 字形鋼管的中心。圖中：1為鋼管，2為鋼骨，3為再生混凝土，4為檔口。

【具體實施方式】
[0012] 本發(fā)明參照附圖和說明書在一般混凝土構(gòu)件廠都可實現(xiàn)。由鋼骨、鋼管和再生混 凝土組成，鋼骨由鋼板焊接而成；再生混凝土位于鋼管的內(nèi)部，混凝土包裹鋼骨，鋼管（1) 為圍繞混凝土的十字形，鋼骨2焊接成T形，鋼骨2呈十字形布置組成內(nèi)鋼骨，內(nèi)鋼骨位于 十字形鋼管的中心，與十字形鋼管同軸，內(nèi)鋼骨和鋼管通過焊接或螺栓連接與底板固定在 一起。鋼骨2呈十字形布置，四個鋼骨2堅形柱底端固定在一起，十字鋼管的中心是指肢上 矩形部分的中心。鋼骨2端部有一檔口 4。
[0013] 具體工藝如下 1. 按照規(guī)定將鋼板焊接成鋼骨； 2. 將鋼骨和鋼管焊接或螺栓連接與底板固定在一起，并保持垂直或一定角度； 3. 將一定比例、一定尺寸的再生混凝土碎塊與水泥等充分?jǐn)嚢?，形成再生混凝土?4. 澆注再生混凝土； 5. 定期養(yǎng)護； 到達規(guī)定養(yǎng)護日期后，拆模成型。
【權(quán)利要求】
1. 十字形鋼管-鋼骨再生混凝土組合柱，由鋼骨、鋼管和再生混凝土組成，鋼骨由鋼板 焊接而成；再生混凝土位于鋼管的內(nèi)部，混凝土包裹鋼骨，其特征在于：鋼管（1)為圍繞混 凝土的十字形鋼管，鋼骨（2)焊接成T形，鋼骨（2)呈十字形布置組成內(nèi)鋼骨，內(nèi)鋼骨位于十 字形鋼管的中心，與十字形鋼管同軸，內(nèi)鋼骨和鋼管通過焊接或螺栓連接與底板固定在一 起。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的十字形鋼管-鋼骨再生混凝土組合柱，其特征在于：鋼骨 (2)呈十字形布置，四個鋼骨（2)堅形柱底端固定在一起，T形鋼管的中心是指肢上矩形部 分的中心。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的十字形鋼管-鋼骨再生混凝土組合柱，其特征在于：鋼骨 (2)端部有一檔口（4)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的十字形鋼管-鋼骨再生混凝土組合柱，其特征在于：混凝土 是再生混凝土。
【文檔編號】E04C3/36GK104088399SQ201410311181
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】朱紹杰, 呂叢叢, 陳謙 申請人:沈陽建筑大學(xué)