本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域，具體涉及一種鋼管混凝土柱防火機構(gòu)及其施工連接方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代建筑工程對建筑的材料和建筑結(jié)構(gòu)的要求越來越高。為適應(yīng)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)的大跨、高聳、重載以及使用環(huán)境惡劣的需求，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)充分地利用了鋼材優(yōu)越的抗拉性能以及混凝土優(yōu)越的抗壓性能，從而使得鋼管混凝土結(jié)構(gòu)能夠發(fā)揮出更好的結(jié)構(gòu)特性。但鋼材在火災(zāi)高溫下的材料性能特別是力學(xué)性能有顯著影響，當(dāng)溫度超過550℃時，普通結(jié)構(gòu)鋼將喪失大部分強度和剛度?；馂?zāi)時，建筑室內(nèi)的溫度半小時內(nèi)可達到800～1200℃，因此鋼結(jié)構(gòu)和鋼-混凝土結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中極易受到損害。

多數(shù)情況下，要提高鋼結(jié)構(gòu)的抗火能力需要采取防火保護措施，從而將鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限提高到設(shè)計規(guī)范規(guī)定的極限范圍。防止鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中迅速升溫發(fā)生變形倒塌。提高鋼結(jié)構(gòu)抗火性能的主要方法有：(1)水冷卻法。此法對結(jié)構(gòu)設(shè)計有專門要求，應(yīng)用較少。(2)單面屏蔽法。在鋼結(jié)構(gòu)迎火面設(shè)置阻火屏障，常用于在特殊部位。(3)澆筑混凝土或砌筑耐火磚。采用混凝土或耐火磚完全封閉鋼構(gòu)件，但施工較麻煩。(4)采用耐火輕質(zhì)板材作為防火外包層。占用空間少，綜合造價低。(5)涂抹防火涂料。將防火涂料涂覆于鋼材表面，施工簡便、重量輕、耐火時間長，而又不受鋼構(gòu)件集合形狀現(xiàn)在，具有較好的經(jīng)濟性和實用性。目前使用最為廣泛的就是防火涂料，然而其施工性差及其他一些存在的不足，導(dǎo)致防火效果不是最好。

一旦高層建筑發(fā)生火災(zāi)，短時間內(nèi)并不能排除火情，這就要求我們在設(shè)計建造時加大對建筑物防火的保護程度，達到增強其耐火極限的目的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種鋼管混凝土柱防火機構(gòu)，該防火機構(gòu)通過在鋼管混凝土柱外加設(shè)加強筋機構(gòu)和防火層機構(gòu)，鋼管混凝土柱整體的強度和防火性能得到了極大的提高。

本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的，采用的技術(shù)解決方案是：

一種鋼管混凝土柱防火機構(gòu)，包括鋼管混凝土柱、加強筋機構(gòu)、防火層機構(gòu)和拉桿機構(gòu)，鋼管混凝土柱由鋼管和澆筑在鋼管內(nèi)的第一混凝土層組成，加強筋機構(gòu)包括橫桿和豎桿，橫桿和豎桿呈十字形交叉連接在鋼管的外壁上，防火機構(gòu)包括防火板和鍍鋅鋼板網(wǎng)，鍍鋅鋼板網(wǎng)位于鋼管的外圍，防火板連接在鍍鋅鋼板網(wǎng)的外端，拉桿機構(gòu)包括內(nèi)拉桿、頂帽和外拉桿，內(nèi)拉桿的一端與鋼管的外壁連接，內(nèi)拉桿另一端連接頂帽，頂帽與防火板的內(nèi)壁相接，外拉桿穿過防火板與頂帽相連，鋼管和防火板之間設(shè)置有第二混凝土層。

優(yōu)選的，所述拉桿機構(gòu)有多個，所述頂帽的兩端面上分別開有第一凹槽和第二凹槽，內(nèi)拉桿的一端與鋼管的外壁連接，內(nèi)拉桿另一端與第一凹槽插接。

優(yōu)選的，所述外拉桿包括銷柱、擋塊、桿體和拉桿把手，銷柱上通過擋塊連接桿體，桿體上連接拉桿把手，所述防火板上開有板材定位孔，銷柱穿過板材定位孔后與第二凹槽插接。

優(yōu)選的，所述橫桿和豎桿均由長條形的鋼板制成，橫桿焊接在鋼管的外壁上，豎桿焊接在橫桿的外端。

優(yōu)選的，所述橫桿和豎桿均有多個，多個橫桿沿鋼管的上下方向依次平行設(shè)置，多個豎桿沿鋼管的左右方向依次平行設(shè)置。

優(yōu)選的，所述防火板的內(nèi)端面上連接有多個掛鉤，鍍鋅鋼板網(wǎng)通過掛鉤與防火板相連。

本發(fā)明的另一目的是提供一種利用上述鋼管混凝土柱防火機構(gòu)的施工連接方法，該施工連接方法使得鋼管混凝土柱防火機構(gòu)的施工更簡便安全，更夠?qū)崿F(xiàn)鋼管混凝土柱防火機構(gòu)更高效快速的施工連接。

本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的，采用的技術(shù)解決方案是：

第一步，提供混凝土、混凝土平整用的刮板和支模用的柱箍，混凝土澆筑在鋼管內(nèi)并在鋼管內(nèi)形成第一混凝土層，使用刮板刮平第一混凝土層的上端并且使第一混凝土層的上端與鋼管的上端平行；

第二步，將多個橫桿焊接在鋼管的外壁上，然后將豎桿焊接在橫桿的外端，將內(nèi)拉桿的一端焊接在橫桿和豎桿交叉形成的空隙的內(nèi)側(cè)的鋼管外壁上，內(nèi)拉桿的另一端插接在第一凹槽內(nèi)；

第三步，將鍍鋅鋼板圍在鋼管的外端，鍍鋅鋼板的兩端焊接，將防火板圍在鍍鋅鋼板的外端，防火板的兩端鉚接，此時頂帽穿過鍍鋅鋼板的網(wǎng)孔與防火板相接，然后旋轉(zhuǎn)防火板，使得防火板的板材定位孔的中心軸和頂帽的第二凹槽的中心軸位于同一水平線上；

第四步，將外拉桿插接在板材定位孔中，此時銷柱穿過板材定位孔與第二凹槽插接，然后使用高溫粘結(jié)劑將鍍鋅鋼板和防火板粘連，然后再在防火板的外圍加設(shè)柱箍；

第五步，將混凝土澆筑在鋼管和防火板之間，此時內(nèi)拉桿、頂帽和鍍鋅鋼板網(wǎng)外的鋼管和防火板外得空間內(nèi)填充有混凝土并形成第二混凝土層，使用刮板刮平第二混凝土層的上端，使得第二混凝土層的上端面和鋼管的上端面相持平；

第六步，待第二混凝土層達到拆模強度后，工作人員將外拉桿拉出，拆除柱箍，然后在板材定位孔內(nèi)注入水泥砂漿，完成防火機構(gòu)的構(gòu)造施工。

本發(fā)明的有益效果是：

上述鋼管混凝土柱防火機構(gòu)，首先在普通的鋼管混凝土柱的外端設(shè)置加強筋機構(gòu)，增加了鋼管混凝土柱的拉伸強度，同時由長條形鋼板制成的橫桿和豎桿更容易焊接，提高了防火機構(gòu)整體加工時的方便性。其次在加強筋機構(gòu)定位外圍設(shè)置由防火板和鍍鋅鋼板網(wǎng)制成的防火機構(gòu)，然后在加強筋機構(gòu)和防火機構(gòu)之間澆筑第二混凝土層，提高了鋼管混凝土柱整體的強度，并且防火機構(gòu)能夠有效防火。

通過拉桿機構(gòu)的設(shè)置，極大的提高了加強筋機構(gòu)和防火機構(gòu)的連接定位，在澆筑第二混凝土層時，內(nèi)拉桿、頂帽和外拉桿的這種分體式的設(shè)計，在有效提高防火機構(gòu)支座的方便性，內(nèi)拉桿和頂帽的組合能夠?qū)Ψ阑饳C構(gòu)進行定位，在澆筑第二混凝土層時，外拉桿可抽出的設(shè)計，不僅使得內(nèi)拉桿和頂帽定位更準(zhǔn)確，而且還提高了拉桿機構(gòu)整體的回收利用，即外拉桿可重復(fù)使用。

本發(fā)明的鋼管混凝土柱防火機構(gòu)能夠顯著提高矩形鋼管混凝土柱的耐火極限，網(wǎng)格狀的加強筋機構(gòu)能夠防止鋼管壁局部屈曲，使得結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；將防火板材采用鍍鋅鋼板網(wǎng)加固后直接作為模板，減少了拆模過程部分工序，施工方便可靠。

附圖說明

圖1是鋼管混凝土柱防火機構(gòu)整體結(jié)構(gòu)剖視示意圖。

圖2是鋼管混凝土柱防火機構(gòu)整體結(jié)構(gòu)安裝時的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是鋼管混凝土柱、加強筋機構(gòu)和拉桿機構(gòu)連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是拉桿機構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是拉桿機構(gòu)整體結(jié)構(gòu)分解示意圖。

圖6是拉桿機構(gòu)整體結(jié)構(gòu)等軸測分解結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明：

實施例1，結(jié)合圖1至圖6，一種鋼管混凝土柱防火機構(gòu)，包括鋼管混凝土柱1、加強筋機構(gòu)2、防火層機構(gòu)3和拉桿機構(gòu)4。

鋼管混凝土柱1由鋼管11和澆筑在鋼管11內(nèi)的第一混凝土層12組成，第一混凝土層12由水泥混凝土制成。鋼管11可由四個鋼板呈長方體形焊接而成，或者是鋼管1直接采用現(xiàn)有技術(shù)中使用的方形鋼管或圓柱鋼管。

加強筋機構(gòu)2包括橫桿21和豎桿22，橫桿21和豎桿22呈十字形交叉連接在鋼管11的外壁上。橫桿21和豎桿22均由長條形鋼板制成，橫桿21焊接在鋼管11的外壁上，豎桿22焊接在橫桿21的外端。

橫桿21和豎桿22均有多個，當(dāng)橫桿21和豎桿22焊接時，多個橫桿21沿鋼管11的外壁的上下方向依次平行設(shè)置，多個豎桿22沿鋼管11的外壁的左右方向依次平行設(shè)置。

防火機構(gòu)3包括防火板31和鍍鋅鋼板網(wǎng)32，鍍鋅鋼板網(wǎng)32位于鋼管11的外端，防火板31連接在鍍鋅鋼板網(wǎng)32的外端。防火板31的內(nèi)端面上連接有多個掛鉤，防火板31與鍍鋅鋼板網(wǎng)32連接時，鍍鋅鋼板網(wǎng)32通過掛鉤定位在防火板內(nèi)。

拉桿機構(gòu)4有多個，拉桿機構(gòu)4包括內(nèi)拉桿41、頂帽42和外拉桿43，內(nèi)拉桿41的一端與鋼管11的外壁連接，內(nèi)拉桿41另一端連接頂帽42，頂帽42與防火板31的內(nèi)壁相接，外拉桿43穿過防火板31與頂帽42相連，鋼管11和防火板31之間設(shè)置有第二混凝土層5。

頂帽42呈圓臺狀，頂帽42的兩端開有第一凹槽421和第二凹槽422，內(nèi)拉桿41和頂帽42由金屬材料制成，內(nèi)拉桿41的一端在連接時，可與鋼管11的外壁焊接，內(nèi)拉桿41另一端與第一凹槽421插接，為保證內(nèi)拉桿41連接的牢固性，內(nèi)拉桿41和第一凹槽421插接后，內(nèi)拉桿41與頂帽42焊接。

外拉桿43包括銷柱431、擋塊432、桿體433和拉桿把手434，銷柱431通過擋塊432連接桿體433，桿體433上連接拉桿把手434。防火板31上開有板材定位孔，銷柱431穿過板材定位孔后，銷柱431與第二凹槽422插接。擋塊432呈圓臺狀，擋塊432的端面的半徑值大于板材定位孔的孔徑，當(dāng)銷柱431與第二凹槽422插接后，擋塊432卡接在防火板31的外端。當(dāng)內(nèi)拉桿41與第一凹槽421插接時，為了方便內(nèi)拉桿41的插接，內(nèi)拉桿41通過設(shè)置在其頂端的第一插柱435與第一凹槽421插接。當(dāng)銷柱431與第二凹槽422插接時，為了方便銷柱431的插接，銷柱431通過設(shè)置在其頂端的第二插柱436與第二凹槽422插接。

實施例2，結(jié)合圖1至圖6，一種鋼管混凝土柱防火機構(gòu)的施工連接方法，具體包括以下步驟：

第一步，提供混凝土、混凝土平整用的刮板和支模用的柱箍6，混凝土由水泥、水和沙土攪拌而成?；炷翝仓阡摴?1內(nèi)并在鋼管內(nèi)形成第一混凝土層12，使用刮板刮平第一混凝土層12的上端并且使得第一混凝土層12的上端面與鋼管11的上端面平行。第一混凝土層12的上端面與鋼管11的上端面的平行設(shè)置，保證了鋼管混凝土柱1內(nèi)的第一混凝土層12凝固后，鋼管混凝土柱1柱狀使用的方便性。

第二步，在鋼管混凝土柱1內(nèi)的第一混凝土層12凝固后，柱狀的鋼管混凝土柱1豎直放置的地上，然后將多個長條形鋼板的橫桿21通過坡口焊接在鋼管的外壁上。在焊接完橫桿21后，然后將多個長條形鋼板狀的豎桿22焊接在橫桿21外端，此時橫桿21和豎桿22交錯相接使得加強筋機構(gòu)2呈網(wǎng)格狀。然后將內(nèi)拉桿41的一端焊接在橫桿21和豎桿22交叉形成的空隙的內(nèi)側(cè)的鋼管11的外壁上，內(nèi)拉桿41的另一端插接在頂帽42中的第一凹槽421內(nèi)，即頂帽42套在內(nèi)拉桿41上。

第三步，安裝防火層機構(gòu)3時,先將鍍鋅鋼板32圍在鋼管11的外端，鍍鋅鋼板32的兩端焊接。然后將防火板31圍在鍍鋅鋼板的外端，防火板31的兩端鉚接，防火板31內(nèi)端的掛鉤與鍍鋅鋼板32的網(wǎng)孔處掛接。此時頂帽42穿過鍍鋅鋼板32的網(wǎng)孔與防火板31相接，然后旋轉(zhuǎn)防火板31，使得防火板31的板材定位孔的中心軸和頂帽42的第二凹槽422的中心軸位于同一水平線上。

第四步，將外拉桿43的銷柱431插接在板材定位孔中，此時銷柱431穿過板材定位孔與頂帽42的第二凹槽422插接，然后使用高溫粘結(jié)劑將鍍鋅鋼板32和防火板31粘連，然后在防火板31的外圍加設(shè)柱箍6，在支模整體的過程中，柱箍6起到支撐定位的作用。

第五步，將水泥攪拌而成的混凝土澆筑在鋼管11和防火板31之間，此時內(nèi)拉桿41、頂帽42和鍍鋅鋼板網(wǎng)32外的鋼管11和防火板31外得空間內(nèi)填充有混凝土并形成第二混凝土層5，使用刮板刮平第二混凝土層5的上端，使得第二混凝土層5的上端面和鋼管11的上端面相持平。

第六步，待第二混凝土層達到拆模強度后，握住外拉桿43的拉桿把手434，將外拉桿43拉出，然后拆除柱箍6，然后通過現(xiàn)有的注漿機在板材定位孔內(nèi)注入水泥砂漿，完成防火機構(gòu)的構(gòu)造施工。將外拉桿43拉出，此時板材定位孔中空，板材定位孔內(nèi)注入混凝土。

當(dāng)然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。