薄壳带底填实柱制造技术

薄壳带底填实柱由带底薄壳（１）、抗压缩的固体填充材料（２）和柱盖（３）组成。柱子的受压能力比目前常用的柱子大几倍，由此长细比可以成倍提高，柱截面可以减小，并增加建筑物的有效空间。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本实用新颖专利属建筑工程领域。柱是建筑物的骨架之一，是将建筑物的上层荷载传递到基础的通道。柱是受压构件。本专利属产品或构件。目前使用的柱的构造，形式和计算方式可以从下列几本有代表性的书藉中查得《结构力学》(高专学校试用教材，湖南大学本南交通木学长沙铁道学院编，李廉锟主编，人民教育出版社，1981年版)；《钢筋混凝土结构计算》(蒋森荣编，上海科学技术出版社，1978年版)；也可以通过建筑结构专利文献来检验。现行的柱受制于材料性能和自重，长细比受到严格限制的同时，柱截面面积不得不增加许多，从而在经济上很不经济，建筑物的空间利用减少。“薄壳效应”指材料经薄壳包裹后其抗压强度被提高，一般情况下最高可达原值的6倍，其计算式如下R＝Rx+11C1σg式中R-被薄壳包裹的材料抗压强度，Rx-材料抗压强度，C1-薄壳比，σg-薄壳抗拉强度。本专利技术利用“薄壳效应”原理制成一种建筑上使用的薄壳带底填实柱，目的是提高柱子的承压能力，减小柱子横截面，增加建筑物的有效空间，提高柱子的长细比。普通柱子由壳体(如钢管)和填充壳体的填实材料(如混凝土)组成。本专利技术与其区别处在于薄壳壳底有一块与薄壳固结的底板[请见附图(1)〕，柱子顶面戴一个直接承压的带沿柱盖[请见附图(3)〕。由此可知薄壳带底填实柱由三部分构成(1)带底薄壳；(2)填实材料；(3)柱盖。请见附图。附图表明本专利技术的整体为一个柱盖(3)紧盖在一个由填实材料(2)填实的带底薄壳柱身(1)的顶面上的柱子。其横截面形状可以是方形，长方形，多边形或园形。常见的横截面为园形，如附图所示。带底薄壳可以厂制。常用材料为钢材，铝合金等。薄壳厚度小于等于填充材料当量直径的5％。薄壳壳底(底板)可以与薄壳一次成型，也可以分别制成后再与薄壳满焊而成。壳底厚度通常与薄壳一致，但可以大于不能小于薄壳厚度。壳底外缘可以大于薄壳壳体，以便于与基础的连接。填实材料通常采用质轻而抗压缩的固体材料，一般使用高强度的水泥混凝土或水泥砂浆，但也可以采用轻质的金属材料，如铝合金材料。也可采用钢或铸铁。填充材料必须填实。柱盖是保证产生“薄壳效应”的重要构件。通常采用与薄壳一样的金属材料。柱盖由垫板，盖帽组成，垫板直径与填充材料一致，以便填充材料全面而均匀地受压，其厚度可以从零开始至与薄壳厚度一致，但太厚就不经济，也不好调整，所以一般采用5毫米以下。如果垫板厚度为零时，即柱盖仅由盖帽而矣。盖帽内径必须与薄壳壳体外径一致，起保护壳口不裂和柱盖正确就位且不会滑动的作用。外荷载是通过柱盖传递给柱子的，而柱盖又起保证薄壳壳体不直接承受压力的作用。柱盖一般与柱子不作固定，即不与薄壳焊接或铆接。但在保证与填充材料全部紧密接触的前提下，也可以局部焊接。柱盖帽沿高度应不小于5厘米，帽壳厚度小于等于薄壳厚度。为与外荷载构件衔接起见，柱盖可以按衔接要求增加多种辅助预理件，例如与梁连接的箍托，与板连接的栓扣等。这部分辅助构件在柱子安装过程中进行焊接同样可以。薄壳内的填实材料可以在出厂时同时完成，这样容易保证质量；也可以在现场进行浇筑，这样方便运输。外保护可以用油漆，电镀或水泥混凝土等，但这不属于本专利内容。与现行的柱相比，优点如下1，承载能力大由于利用“薄壳效应”，使材料的抗压能力提高几倍，所以在相同受压面积条件下，承载能力可以提高几倍；2，长细比大由于薄壳具有较大抗拉抗折能力，在相同截面下，比钢筋混凝土柱的长细比大2-3倍；3，容易标准化和厂制由于构造简单，使用灵活，带底薄壳和填充材料可以分别制作，可以容易标准化和工业化；4，经济性与现行柱相比，除能缩短施工周期外，还可节省投资10-15％。权利要求1，一种建筑上使用的薄壳带底填实柱，由壳体和填实材料组成，其区别特征在于a，柱子薄壳壳体带底板(1)，b，用填实材料(2)填实的柱身带柱盖(3)。2，根据权利要求1所述的柱，其特征在于薄壳的厚度小于等于柱当量直径的5％。3，根据权利要求1所述的柱，其特征在于填实材料为抗压缩固体材料。4，根据权利要求1所述的柱一，其特征在于柱盖内径与柱子壳体外径相等，且柱盖厚度小于等于薄壳。5，根据权利要求1所述的柱一，其特征在于壳体底板的厚度大于或等于薄壳厚度，并与壳体固结。专利摘要薄壳带底填实柱由带底薄壳(1)、抗压缩的固体填充材料(2)和柱盖(3)组成。柱子的受压能力比目前常用的柱子大几倍,由此长细比可以成倍提高,柱截面可以减小,并增加建筑物的有效空间。文档编号E04C3/30GK2360495SQ9621309公开日2000年1月26日 申请日期1996年6月19日 优先权日1996年6月19日专利技术者谢锡范 申请人:谢锡范本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑上使用的薄壳带底填实柱，由壳体和填实材料组成，其区别特征在于：ａ，柱子薄壳壳体带底板（１），ｂ，用填实材料（２）填实的柱身带柱盖（３）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢锡范，
申请(专利权)人：谢锡范，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]