[发明专利]一种内置钢骨的异形截面钢管混凝土组合柱

说明书

技术领域：

本发明涉及一种内置钢骨的异形截面钢管混凝土组合柱，属土木工程建筑构件设计技术领域。

背景技术：

钢管混凝土柱以其优越的力学性能和成熟的理论成果在实际工程中得到广泛应用。但是在高压力下采用钢管混凝土柱时，柱子的截面尺寸往往较大，柱体常常突出室内，既占用了房屋使用面积又不利于室内装修和家具布置。因此，国内外学者提出异形截面钢管混凝土柱的设计构想。目前异形截面钢管混凝土柱主要有三种形式，第一种是普通异形钢管混凝土柱，第二种是带约束拉杆的异形钢管混凝土柱，第三种是带缀板的异形钢管混凝土柱。

虽然上述三种异形截面钢管混凝土柱都能解决柱体突出室内的问题，但是这三种柱不同程度的存在一些缺陷。普通异形钢管混凝土柱在国内外还没有生产线，实际施工中通常通过钢板弯折后焊接或直接焊接而成，在施工中的焊接工作量很大，且钢板很难准确定位，截面形状不易控制。此外，普通异形钢管混凝土柱的最大缺点在于管壁钢材对核心混凝土约束作用很小，钢管的阴角在竖向荷载作用下极易变形破坏。带约束拉杆的T形、L形、十形钢管混凝土柱施工中要在管壁上钻孔，孔位需要精确测量方能实现拉杆对穿，给施工提出了很高要求，带来很大的施工难度，不利于提高工作效率。带缀板的异形钢管混凝土柱的制作过程较复杂，梁柱节点不易实现，整体抗弯、抗剪和抗震的性能还有待进一步研究。

发明内容：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种内置钢骨的异形截面钢管混凝土组合柱，由二个或三个钢管通过角焊缝连接，并在钢管中加入钢骨，使得组合柱的承载能力显著提高，约束效果明显，抗震性能和耐火性好，具有焊接简单、成型准确、现场施工方便、利于提高工作效率和工程质量的特点。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

在一种内置钢骨的异形截面钢管混凝土组合柱的结构中，设置有钢管、钢骨、混凝土；组合柱由二个或三个钢管通过角焊缝连接而成；在各分钢管内设置有钢骨，钢骨的对称轴与各分钢管的对称轴相重合；在钢管和钢骨之间内填混凝土密实；组合柱的横截面形式可以为“十”字形、“T”字形或“L”形；钢管可以是矩形钢管，可以是方形钢管，也可以是“U”形钢管；钢骨可以是“工”字形钢，也可以是“十”字形钢；内填的混凝土可以是普通混凝土、高强混凝土、再生混凝土或自密实混凝土。

本发明与现有的技术相比，由二个或三个钢管通过角焊缝连接，并在钢管中加入钢骨，使得组合柱的承载能力显著提高，约束效果明显，抗震性能、抗拔性能、抗弯性能和耐火性好，具有焊接简单、成型准确、现场施工方便、利于提高工作效率和工程质量的特点。

附图说明：

图1为本发明的“十”字形截面组合柱的结构示意图。

图2为本发明的“T”字形截面组合柱的结构示意图。

图3为本发明的“L”字形截面组合柱的结构示意图。

在图中：1.钢管、2.钢骨、3.混凝土。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

本发明一种内置钢骨的异形截面钢管混凝土组合柱由钢管1、钢骨2、混凝土3组成；组合柱由二个或三个钢管1通过角焊缝连接而成；在各分钢管1内设置有钢骨2，钢骨2的对称轴与各分钢管1的对称轴相重合；在钢管1和钢骨2之间内填混凝土3密实；组合柱的横截面形式可以为“十”字形、“T”字形或“L”形；钢管1可以是矩形钢管，可以是方形钢管，也可以是“U”形钢管；钢骨2可以是“工”字形钢，也可以是“十”字形钢；内填的混凝土3可以是普通混凝土、高强混凝土、再生混凝土或自密实混凝土。

实施本发明时，可按以下步骤进行：

1、制作加工钢管1和钢骨2；

2、固定钢骨2下端，保证钢骨2的垂直度和水平位置；

3、安装钢管1，保证钢管1的水平位置和垂直度，对钢管1进行角焊缝连接；

4、浇筑混凝土3。