[发明专利]钢管混凝土完全组合柱及制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程中的组合梁，尤其涉及了一种钢管混凝土完全组合柱及制造工艺。

背景技术

目前，在钢管混凝土组合梁中，钢管内浇筑混凝土时，在混凝土凝固后会发生收缩与徐变，混凝土的体积减小，从而导致钢管与混凝土之间存在空隙，钢管与混凝土无法紧密连接，此假象组合导致在结构受力时不能达到理想的承载状态，导致应力重新分布。当钢管与混凝土紧密连接时，其组合结构的承载力能够明显超过钢管承载力与混凝土承载力的之和，而当钢管与混凝土之间存在空隙时，其组合结构的实际承载力能反而小于钢管承载力与混凝土承载力的之和。因此，如何使得钢管与混凝土之间的紧密连接，提高组合的结构的承载力，达到真正的1+1＞2的效果，一直是行业中的难以解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中钢管内浇筑混凝土时，在混凝土凝固后会发生收缩与徐变，混凝土的体积减小，从而导致钢管与混凝土之间存在空隙，影响组合结构的承压性能等缺点，提供了一种在钢管内浇筑预压式混凝土，钢管将预压式混凝土抱紧，预压时将部分反作用力施加在钢管上，从而达到钢管受拉的预应力状态，达到钢管与混凝土的紧密接触，使混凝土实现真正的三向受力，使构件在荷载作用下达到相互作用的完全组合状态的钢管混凝土完全组合柱及制造工艺。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

钢管混凝土完全组合柱，包括一根或一根以上钢管及钢管内的混凝土，所述的混凝土为预压式混凝土，钢管一端设有密封端头板，钢管另一端设有承压固定封头板，钢管或钢管端部上有排水或排气的孔。排水或排气的孔沿钢管长度方向均匀分布，使得钢管内的混凝土在受压时，混凝土内的水与空气选择就近的孔排出，减少了现有技术中，由于排水排气孔设置在钢管的两端，导致预压式混凝土内排气排水不畅，使预压式混凝土内含水量及气孔过多，影响结构强度。另一方，排水、排气孔设置在钢管端部，使得空气与水在排出的过程中，形成较长的水道，同样不利于钢管混凝土柱的结构强度。

作为优选，所述的钢管内壁表面粗糙度为55-450μm。

作为优选，所述的两根以上的钢管之间直接焊接或通过波形钢腹板、平钢板、型钢中的一种或一种以上的组合焊接。

作为优选，所述的钢管壁上设有加压压浆头。

作为优选，所述的钢管中段的壁厚大于上下段的壁厚。

作为优选，所述的钢管中段的直径大于上下段的直径。

钢管混凝土完全组合柱制造工艺，包含如下工艺：焊钢管密封端头板、振动浇筑钢管内混凝土、放置另一端承压固定封头板并加压、焊接封头板、混凝土带压凝固。

作为优选，所述的振动浇筑钢管内混凝土时，采用悬挂钢管管壁振动或变频振动。上述变频振动，包括以下步骤：

a、倒入混凝土；

b、通过调频振动找出引起不同粒径骨料共振的两组以上的最佳频率f1、f2……；

c、找出f1、f2……对应的最佳振幅A1、A2……；

d、以上述f1对应A1、f2对应A2……，以最佳频率f1、f2……上下波动10%以内，最佳振幅A1、A2……上下波动10%以内，依次振动混凝土。

最佳频率f1、f2……由于受混凝土地方材料、施工环境、施工人员等不定因素影响，实际测得的最佳频率f1、f2……允许有±10%的波动范围。同理，最佳振幅A1、A2……也允许有±10%的波动范围。

作为优选，所述的混凝土带压凝固，加压时，压力机的油缸外壳与钢管相连，将部分反作用力施加在钢管上，从而达到钢管受拉的预应力状态，达到钢管与混凝土的紧密接触，使混凝土实现真正的三向受力。

作为优选，混凝土带压凝固初凝前或终凝后，通过钢管管壁上设有加压压浆头对钢管内进行压浆。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：由于混凝土收缩与徐变，而钢管存在弹性变形，使二者之间存在间隙，在荷载作用初始阶段钢管不能完全发挥作用，本结构解决了钢管混凝土组合结构中，钢管与混凝土的“假象组合”的通病，达到了钢管混凝土组合结构完全组合的最佳状态。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是本发明实施例2的结构示意图。

图3是本发明实施例3的结构示意图。

以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中1—钢管、2—混凝土。

具体实施方式

下面结合附图1至图3与实施例对本发明作进一步详细描述：

实施例1