一种钢管混合混凝土组合结构制造技术

一种钢管混合混凝土组合结构，包括钢管、普通混凝土、复合管和海水海砂混凝土，多根复合管布置于钢管的截面内部，复合管的轴线与钢管的轴线相互平行，海水海砂混凝土填充充满于各个复合管的截面内部，复合管与钢管之间空隙浇筑填充普通混凝土，复合管隔离海水海砂混凝土与普通混凝土，为抵抗氯离子腐蚀提供保护，同时为外部普通混凝土内配置钢筋提供可能，复合管及钢管为海水海砂混凝土提供内外两道约束，大幅提高了海水海砂混凝土的力学性能，在达到正常普通混凝土的应用效果的同时，实现了海水海砂资源化利用，具有远大前景。

【技术实现步骤摘要】
一种钢管混合混凝土组合结构
本技术属于土木工程领域，涉及一种复合的钢管混凝土构件，具体是一种钢管混合混凝土组合结构。
技术介绍
钢管混凝土具有强度高、自重轻、截面抗弯刚度大、耐腐蚀、防火性能好等优点，同时可作为内部混凝土的模板，具有良好的力学性能，因此在建筑工程中，尤其在高层建筑施工中得到广泛应用。然而，随着时代的发展，资源越来越紧缺，尤其是建筑河砂越来越短缺，海砂资源丰富，但是海砂氯离子含量高，对钢材具有很强的腐蚀性，无法在钢管混凝土等传统结构中简单应用。同时，钢管混凝土在荷载作用下容易发生局部屈曲，降低其承载效果。当前，为了资源化利用海砂资源及提高钢管混凝土的受力性能，不同的技术被开发。如中国专利第“201910036888.7”号公布了一种海水海砂混凝土柱，此结构由FRP-钢复合筋、聚乙烯管及海水海砂混凝土组成，若干个FRP-钢复合筋竖向设于聚乙烯管内，聚乙烯管约束填充于管内的海水海砂混凝土，此方法利用FRP-钢复合筋作为结构配筋，避免了钢筋腐蚀问题，但是FRP-钢复合筋存在弯折、连接等应用难题，仅靠聚乙烯管约束外侧，效果有限，同时耐火、耐高温性差。为了提高钢管混凝土的受力性能，中国专利第“201811400216.1”号公布了一种钢管混凝土柱，此结构包括内钢管、外钢管、内外钢管之间的连接板及内外钢管之间的混凝土，此结构提高了结构的承重能力，但是连接板的存在提高了结构的自重及材料用量，不利于节约成本和施工操作，由于钢管的腐蚀，也不适用于海砂资源的利用；再如中国专利第“201810706163.X”号公布了一种新型的配筋空心钢管高强混凝土柱，包括钢管和放置在其内部的圆形的预应力高强混凝土管柱及填充在二者之间的混凝土，此结构增强了结构整体性，提高了承载力，但高强混凝土及钢筋的大量使用使造价大幅提高，同样也不适用于海砂资源的利用。综上，现有形式的钢管混凝土结构由于钢管面临氯离子的腐蚀，尚缺乏直接利用海砂资源的有效途径。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种钢管混合混凝土组合结构。在复合管中填充充满海水海砂混凝土形成组合结构，将复合管海水海砂混凝土构件嵌入至钢管混凝土中，使之与钢管混凝土共同受力，形成内置复合管海水海砂混凝土的钢管混凝土结构。本技术结构在保持钢管混凝土原有特性的基础上，充分利用复合管对海水海砂混凝土的约束作用，提高了钢管混凝土结构的整体受力性能，同时避免了海水海砂混凝土中有害氯离子对钢管的侵蚀，结构简单，充分利用环境友好的丰富的海水海砂资源，环保性好，有广阔的应用前景。本技术的技术方案：本技术提供一种钢管混合混凝土组合结构，包括钢管、普通混凝土、复合管、海水海砂混凝土。复合管和钢管为中空，在复合管内部浇筑海水海砂混凝土，在复合管和钢管之间的间隙内浇筑普通混凝土，浇筑工作完成后进行养护形成增强的钢管混凝土结构。本技术提出的一种钢管混合混凝土组合结构，其特征在于包括钢管、普通混凝土、复合管和海水海砂混凝土，多根复合管布置于钢管的截面内部，复合管的轴线与钢管的轴线相互平行，海水海砂混凝土填充充满于各个复合管的截面内部，复合管与钢管之间空隙浇筑填充普通混凝土，复合管为FRP管、FRP夹心钢管、FRP内覆钢管和PVC管中的一种，复合管隔离海水海砂混凝土与普通混凝土，复合管和海水海砂混凝土组成的截面积不小于整个结构截面积的20％，普通混凝土的最薄处厚度不小于30mm。普通混凝土内配置纵筋，与钢管共同承受压力，以及承受可能产生的偏心弯矩以及混凝土收缩和温度变化引起的拉应力，减少混凝土的徐变变形；箍筋垂直于纵筋布置，能够防止纵向钢筋受力后压屈并固定纵向钢筋位置，改善构件破坏的脆性，当采用密排箍筋时还能约束核芯内混凝土，提高其受力性能。钢管的内部布置多根复合管，多根复合管在钢管的截面内部的位置任意，多根复合管布置形成均匀、非均匀多种形式。FRP夹心钢管由内层FRP、内钢管、外层FRP由内向外组成，FRP内覆钢管由内层FRP、内钢管由内向外组成，使得FRP管、FRP夹心钢管及FRP内覆钢管与海水海砂混凝土的接触面都为耐腐蚀FRP材料，且隔离海水海砂混凝土的有害氯离子，避免其对外部普通混凝土及钢管、钢筋的腐蚀影响。海水海砂混凝土现场浇筑或预先浇筑填充充满复合管的截面内部，预先浇筑形成预制复合管海水海砂混凝土构件，当采用预制复合管海水海砂混凝土构件时，结构成形结合预制和现浇为一体，进一步减少现场混凝土浇筑的工作量。与其它钢管混凝土构件相比，本技术有以下优点：(1)复合管的内壁为抵抗氯离子腐蚀提供保护，且复合管为海水海砂混凝土与普通混凝土之间提供了隔离屏障，为外部普通混凝土内配置钢筋提供可能。(2)复合管和海水海砂混凝土组成的截面积不小于整个结构截面积的20％，保证了海水海砂资源化利用的效果。(3)复合管为海水海砂混凝土提供了第1道约束，外部的钢管为海水海砂混凝土提供了第2道约束，内外两道约束大幅提高了海水海砂混凝土的力学性能。(4)海水海砂混凝土现场浇筑或预先浇筑填充充满复合管的截面内部，预先浇筑形成预制复合管海水海砂混凝土构件减少现场混凝土浇筑时间，有利于结构的装配化发展。(5)普通混凝土浇筑于复合管海水海砂混凝土的外围，且普通混凝土的最薄处厚度不小于30mm，为海水海砂混凝土中的氯离子与外部使用环境之间提供了第2道隔离屏障，实现了正常普通混凝土的应用效果。本技术采用环境友好的海水海砂混凝土，有利于资源节约和可持续发展。目前混凝土重要原材料砂的需求量越来越高，供给将越来越紧张，我国海岸线长，海水海砂储备量大，将海水、海砂制备成混凝土进行使用，符合我国资源节约，绿色环保的发展路线，具有远大的前景。附图说明图1：一种钢管混合混凝土组合结构，复合管以单根形式同心布置于外层圆形的钢管内部时结构立体示意图；图2：一种钢管混合混凝土组合结构，复合管以单根形式同心布置于外层圆形的钢管内部时结构横截面示意图；图3：一种钢管混合混凝土组合结构，复合管以单根形式偏心布置于外层圆形的钢管内部时结构立体示意图；图4：一种钢管混合混凝土组合结构，复合管以单根形式偏心布置于外层圆形的钢管内部时结构横截面示意图；图5：一种钢管混合混凝土组合结构，复合管以多根形式均匀布置于外层圆形的钢管内部时结构立体示意图；图6：一种钢管混合混凝土组合结构，复合管以多根形式均匀布置于外层圆形的钢管内部时结构横截面示意图；图7：一种钢管混合混凝土组合结构，复合管以多根形式偏心布置于外层圆形的钢管内部时结构立体示意图；图8：一种钢管混合混凝土组合结构，复合管以多根形式偏心布置于外层圆形的钢管内部时结构横截面示意图；图9：一种钢管混合混凝土组合结构，复合管以单根形式同心布置于外层圆形的钢管内部，且普通混凝土内配置纵筋时结构立体示意图；图10：一种钢管混合混凝土组合结构，复合管以单根形式同心布置于外层圆形的钢管内部，且普通混凝土内配置纵筋时结构横截本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢管混合混凝土组合结构，其特征在于包括钢管(1)、普通混凝土(2)、复合管(3)和海水海砂混凝土(4)，多根复合管(3)布置于钢管(1)的截面内部，复合管(3)的轴线与钢管(1)的轴线相互平行，海水海砂混凝土(4)填充充满于各个复合管(3)的截面内部，复合管(3)与钢管(1)之间空隙浇筑填充普通混凝土(2)，复合管(3)为FRP管、FRP夹心钢管、FRP内覆钢管和PVC管中的一种，复合管(3)隔离海水海砂混凝土(4)与普通混凝土(2)，复合管(3)和海水海砂混凝土(4)组成的截面积不小于整个结构截面积的20％，普通混凝土(2)的最薄处厚度不小于30mm。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢管混合混凝土组合结构，其特征在于包括钢管(1)、普通混凝土(2)、复合管(3)和海水海砂混凝土(4)，多根复合管(3)布置于钢管(1)的截面内部，复合管(3)的轴线与钢管(1)的轴线相互平行，海水海砂混凝土(4)填充充满于各个复合管(3)的截面内部，复合管(3)与钢管(1)之间空隙浇筑填充普通混凝土(2)，复合管(3)为FRP管、FRP夹心钢管、FRP内覆钢管和PVC管中的一种，复合管(3)隔离海水海砂混凝土(4)与普通混凝土(2)，复合管(3)和海水海砂混凝土(4)组成的截面积不小于整个结构截面积的20％，普通混凝土(2)的最薄处厚度不小于30mm。


2.如权利要求1所述的一种钢管混合混凝土组合结构，其特征在于普通混凝土(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏洋，朱超，钱昊，董峰辉，李国芬，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32