[实用新型]基于折纸原理的不锈钢管混凝土受压构件

说明书

本实用新型涉及一种基于折纸原理的不锈钢管混凝土受压构件，包括同轴设置的内折叠钢管和外折叠钢管，内折叠钢管和外折叠钢管均由不锈钢板采用Kresling折叠法折叠而成，内折叠钢管和外折叠钢管之间灌装混凝土；内折叠钢管和外折叠钢管的折叠旋转方向相反；内折叠钢管的上、下边缘均通过内卡扣扣紧；外折叠钢管上、下边缘均通过外卡扣扣紧；位置相对应的内卡扣与外卡扣之间通过连杆相连接。通过Kresling折叠法制作成折叠钢管，极大地节省运输空间、提高运输效率和降低运输成本，也避免运输过程中难以避免的碰撞导致钢管发生局部屈曲的风险，提高现场施工的效率；充分利用不锈钢的抗腐蚀性强，使其在山区和海岛离岸地区可以充分发挥其抗腐蚀性强的优点。

技术领域：

本实用新型涉及一种基于折纸原理的不锈钢管混凝土受压构件。

背景技术：

传统钢筋混凝土是将钢筋绑扎成型并浇筑混凝土与之共同工作的一种结构形式，其具有耐久性、耐火性、整体性及可模型好等优点，但其施工需要绑扎钢筋并需制作模板及相应支撑，施工效率低且装配性差，无法满足山区和海岛离岸等施工需求。

钢管混凝土结构在传统钢筋混凝土结构基础上演变而来，通过在钢管中填充混凝土形成组合构件，其利用钢管约束效应使得混凝土处于三轴应力状态进而提高混凝土的强度。同时混凝土的存在也可以延缓或避免钢管过早地发生局部屈，而钢管还可以作为浇筑混凝土的模板，这不仅可以节省模板费用，还可大幅提升施工效率。由于钢管需要事先在工厂进行预制后运至施工现场吊装，其运输占空间且运输过程容易导致钢管的屈曲，这不便于应用于山区和海洋离岸工程建设。

日本结构专家 Koryo Miura在1980年提出将折纸技术应用于空间折展机构的概念并引起广泛关注，这种命名为三浦折叠（Miura-ori）的方法是将平面的双向折叠问题转化为无限平面双向弹性压缩问题，通过计算获得应变能最小的可展开双波纹曲面，进而演化为纵、横两个方向的系列平行四边形褶皱。每个褶皱都具有相互依存性，并在收拢状态折叠为层叠的平行四边形。而另一种Kresling 折叠方法是由一系列倾斜和延长的平行四边形折峰形成，在其长对角线上被折谷分开并在扭转载荷下产生的自然形变。对于任何给定的间隙尺寸，都可形成一行左手或右手的Kresling 扭转变形。Kresling 折叠圆筒在轴线方向的展开可以当作一个弹簧单元，其变形展开的能力取决于内部的压力。

基于上述原理，针对海洋离岸或山区工程建设中施工材料运输不便利、环境腐蚀性强等问题，若是将钢管进行折叠并制成便于运输的压缩模块，那将提高运输效率和降低运输成本，可很好的适用于山区和海洋离岸工程建设。有鉴于此，本案由此而生。

实用新型内容：

本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于折纸原理的不锈钢管混凝土受压构件，设计合理，不仅运输方便，而且耐腐蚀性强。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于折纸原理的不锈钢管混凝土受压构件，包括同轴设置的内折叠钢管和外折叠钢管，所述内折叠钢管和外折叠钢管均由不锈钢板采用Kresling折叠法折叠而成，内折叠钢管和外折叠钢管之间灌装有混凝土。

进一步的，所述内折叠钢管和外折叠钢管的折叠旋转方向相反。

进一步的，所述内折叠钢管的上、下边缘均固定有一对内卡扣；所述外折叠钢管的上、下边缘均固定有一对外卡扣，一对内卡扣与一对外卡扣的位置相对应，位置相对应的内卡扣与外卡扣之间通过连杆相连接。

进一步的，所述内卡扣和外卡扣上均设有卡槽，所述连杆的两端设有用于勾住卡槽的弯钩。