[实用新型]一种内置预加工半连续钢筋笼的钢管混凝土柱

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种钢管混凝土柱，特别是一种内置预加工半连续钢筋笼的钢管混凝土柱。

背景技术

随着城市建筑物规模不断的增加和抗震技术的要求，钢管混凝土结构应用越多，常用的钢管混凝土结构为外包钢管，内浇筑混凝土的方式，但是此构造形式存在一些问题，比如混凝土存在收缩和徐变的问题，尤其对大尺寸钢管混凝土，内部体积较大的混凝土在收缩之后，与钢管存在微裂缝，这样可能导致混凝土和钢管无法同时受力，达到预定的受力效果。

为解决上述问题，也出现一种大截面钢管混凝土柱如图1所示，其构造形式包括外包钢管1围合成的钢筒，核心区放置连续的钢筋笼，连续的钢筋笼由通长的纵向钢筋4和小箍筋3焊接形成，连续的钢筋笼和钢筒之间的分散放置竖向的连续钢筋11，内浇筑钢筋混凝土的方式，此结构形式在一定程度上增强了限制了混凝土的收缩，增加了外钢管和内混凝土的整体性，由于钢筋的设置增加了钢管混凝土柱的韧性在一定程度上提高了其抗震性能，此结构形式适用于柱截面尺寸较大的情况。

上述结构在具体实施过程中，存在如下问题：从结构受力角度，上述结构形式由于只有核心区有横向约束的箍筋，大面积的混凝土无约束的横向箍筋，在外部荷载作用下，其中部首先破坏，如图2所示，从图中可以看到在外荷载F作用下，变形曲线一12中部的曲率非常大，出现凸肚现象。那为何不给大面积的混凝土也增加横向约束，提高其抗压强度呢，其根源在于，大截面钢管混凝土柱钢筋部分的施工需要进入钢管内，工人进入钢管内施工空间狭小，作业时间长，而且施工现场往往为多工种交叉作业很容易发生事故。因此，在现有的大截面钢管混凝土柱的离散分布的连续钢筋施加横向约束在现场无法实施。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种内置预加工半连续钢筋笼的钢管混凝土柱，要解决的技术问题是增强现有的大截面钢管混凝土柱的抗压强度，提高其承载力并降低其施工难度，提高施工效率和施工安全性的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种内置预加工半连续钢筋笼的钢管混凝土柱，包括混凝土、内部预制有断续钢筋笼的钢筒和连续钢筋笼；所述内部预制有断续钢筋笼的钢筒由断续钢筋笼、巨型钢筒和拉结件组成的整体；所述巨型钢筒内部被纵向竖隔板和横向竖隔板分隔成若干个腔体，每个腔体内沿高度方向间隔设置有横向分隔板，所述断续钢筋笼位于相邻横向分隔板之间，其通过拉结件与巨型钢筒内壁连接成整体；所述连续钢筋笼沿腔体长度通长设置，所述横向分隔板中部有供连续钢筋笼穿过的孔洞。

进一步地，所述横向分隔板中心孔洞的整体件或以钢筒中心为中心放射状分布的多个独立件。

进一步地，所述外包钢板、纵向竖隔板或横向竖隔板表面焊接有栓钉。

进一步地，所述横向分隔板在同一位置设置至少一层。

进一步地，所述横向分隔板沿所述腔体高度方向的设置间距为0.2m～30m。

进一步地，所述拉结件为直的短钢筋、端部带弯头的短钢筋、钢垫块或者卡子。

优选地，所述巨型钢筒和/或所述腔体的横断面为圆形、多边形或十字形。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：

本实用新型提出了一种新型的钢管混凝土柱结构形式，此结构由于将巨型钢筒和断续的钢筋笼设置为一体，既满足了给断续纵向钢筋施加横向约束，提高钢管混凝土巨柱抗压强度，同时，无需或减少钢筒内施工，提高的施工效率，降低了施工难度，减少的事故的发生率。

通过给断续纵向钢筋施加横向约束使钢管和混凝土在施工和正常使用阶段能够紧密接触，充分发挥钢管对混凝土的约束作用，充分减少混凝土收缩对承载力带来的不利影响。

本实用新型提出了一种新型的钢管混凝土柱结构形式具有良好的抗震性能。首先，多腔钢管对混凝土形成多腔空间约束，同时，传统钢管混凝土柱破坏主要是发生在柱的中部区域，本新型柱通过非连通纵筋在中部设置的箍筋，起到加强中部混凝土约束的作用，能够进一步提高钢管混凝土柱的抗震的承载力和延性。

本实用新型提出了一种新型的钢管混凝土柱其内部的钢筋笼包括连续钢筋笼和断续的钢筋笼，断续的钢筋笼与混凝土一起构成内置的钢筋半连通的钢筋混凝土部分，在火灾中，外包钢板首先失效，但是内置的钢筋混凝土部分构成钢筋混凝土柱，能够继续承担火灾中的荷载，从而有效提高结构的防火能力。

在施工过程中，本实用新型中的非连通纵筋和箍筋可以预加工成钢筋笼，通过连接件与钢管焊接到一起，直接运输到施工现场，连通钢筋和箍筋也可以预加工为钢筋笼，钢板也是预加工，可以有效提高施工质量，缩短施工时间。