圆角方钢管混凝土柱制造技术

一种圆角方钢管混凝土柱，它包括钢管以及浇注于钢管内的混凝土，所述的钢管由四个平面段和四个圆角段依次间隔围绕，采用焊接或无缝轧制的工艺制作成型，圆角段截面的半径r与钢管内径b的关系为。圆角段的截面圆弧角度为90度。本实用新型专利技术结合了圆形钢管混凝土和方形钢管混凝土的优点，平面段为工程施工提供了结合平面，以便于梁柱结点的连接，降低了施工难度，平面段与圆角段联合成整体方形截面增加了对混凝土的约束力，总之，该截面的形式的钢管混凝土的承载力能够得到有效提高，工程施工的质量和安全性能够得到有效保证，具有结构简单、施工方便、承载力强的优点，适于在工程施工中大力推广。工程施工中大力推广。工程施工中大力推广。

【技术实现步骤摘要】
圆角方钢管混凝土柱


[0001]本技术涉及一种工程结构中的钢管混凝土柱，具体是一种结合了圆形钢管混凝土和方形钢管混凝土的优点的圆角方钢管混凝土柱。

技术介绍

[0002]由于钢管混凝土具有承载力高、耐腐蚀、便于施工等一系列优点，它在实际工程中的应用越来越多。在钢管中填充混凝土，在力的作用下，混凝土对钢管有力的作用，但同时钢管约束了混凝土，使管内混凝土处于三向受压的应力状态，延缓其纵向微裂缝的发生和发展，从而提高其抗压强度和压缩变形能力。借助内填混凝土的支撑作用，增强钢管壁的几何稳定性，避免发生稳定性破坏，从而提高其承载能力。由于钢管和核心混凝土的相互作用，受力牌复杂状态，从而使混凝土的强度得以提高，塑性和韧性性能大力改善。
[0003]目前的钢管混凝土主要分为圆形钢管混凝土和方形钢管混凝土，其中圆形钢管混凝土的钢管对混凝土的约束力大，承载力强，但其缺点在于其侧面为圆弧，在梁柱节点施工时没有结合平面，造成梁柱节点设计复杂，施工难度很大，节点施工质量难以保证，同时，圆形钢管混凝土不能很好满足建筑结构的表达形式。方形钢管混凝土的钢管虽然便于施工，有利于梁柱节点连接，并且进一步丰富了工程结构的空间表达形式，但是方形钢管的对混凝土约束力较圆形钢管下降较大，研究表明方形钢管对混凝土的约束效应系数约为圆形钢管混凝土约束效应的1/3，导致方钢管混凝土的轴压承载力下降明显，研究表明，在等效截面的情况下，圆形比方形截面构件的承载力仅仅为圆形截面承载力的75%，在同等承载力要求的情况下，方形钢管混凝土的钢材用量和混凝土用量较圆形钢管混凝土增加明显，间接地增加了工程施工造价。
[0004]中国专利局于2013年9月4日公开的，专利号为201320034227.9的一种提高钢管和混凝土握裹力的钢管混凝土柱，它包括钢管和浇注于钢管内的混凝土。该钢管的内壁设置有多层栓钉。该多层栓钉沿着该钢管的轴线方向排布。每层栓钉围绕该钢管的内壁均匀分布。每个栓钉与所述钢管的轴线相垂直。这种结构只能解决钢管焊接处容易脱焊的问题，而无法解决方形钢管的每个平面对混凝土约束力很小，导致承载力不足的问题。同时，钢管内壁大量设置栓钉的要求，增加了钢管内混凝土浇筑振捣的难度，不利于钢管内混凝土的振捣密实，间接影响了混凝土的施工质量。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于针对上述现有使用的缺陷和不足，为人们提供一种既便于梁柱节点施工，又能有足够承载力并且降低工程造价的圆角方柱钢管混凝土，同时，进一步丰富钢管混凝土结构的空间结构表达形式。
[0006]为实现上述目的本技术所采取的技术方案是：该圆角方柱钢管混凝土，它包括钢管以及浇注于钢管内的混凝土，所述的钢管由四个平面段和四个圆角段依次间隔围绕，可采用焊接、无缝轧制等钢材加工工艺制作成型，圆角段截面的半径r与钢管内径b的关
系为。
[0007]圆角段的截面圆弧角度为90度。
[0008]本技术结合了圆形钢管混凝土和方形钢管混凝土的优点，平面段为工程施工提供了结合平面，以便于梁柱结点的连接，降低了施工难度，平面段与圆角段联合成整体方形截面增加了对混凝土的约束力，该截面的约束效应系数能到达圆形截面的约束效应系数的80%以上，较方形截面而言，该截面形式能有效地提升截面的承载力，同时，该截面形式采用动态调整弧形半径的方式，可以根据工程设计需要，进行动态调整，增加了该截面形式对工程建设的适应性，进一步扩大其使用范围。总之，该截面的形式的钢管混凝土的承载力能够得到有效提高，工程施工的质量和安全性能够得到有效保证，具有结构简单、施工方便、承载力强的优点，适于在工程施工中大力推广。
附图说明
[0009]图1为本技术的结构示意图。
[0010]图2为不同半径圆角段钢管对混凝土的约束效应曲线图。
具体实施方式
[0011]如图1所示，本技术为一种圆角方钢管混凝土柱，它包括钢管1以及浇注于钢管1内的混凝土2，所述的钢管1由四个平面段1.2和四个圆角段1.1依次间隔围绕，采用焊接、无缝轧制等钢材加工工艺制作成型。圆角段1.1截面的半径r与钢管内径b的关系为 。圆角段1.1的截面圆弧角度为90度，这样能使平面段1.2与圆角段1.1平滑过渡。
[0012]研究表明，该截面的约束效应系数能到达圆形截面的约束效应系数的80%以上，较方形截面而言，该截面形式能有效地提升截面的承载力，同时，该截面形式采用动态调整圆角半径的方式，可以根据工程设计需要，进行动态调整，增加了该截面形式对工程建设的适应性，进一步扩大其使用范围。
[0013]图2为多次测试后得出的钢管对混凝土的约束效应曲线图，X轴表示圆角段1.1半径r与钢管内径b的比例，Y轴表示钢管对混凝土的约束效应；由图中可以看出，当r=0时，截面形式为方形，方形钢管对混凝土的约束效应值仅为1/3左右，而圆角段1.1半径r超过钢管内径b的后，该截面形式对混凝土的约束效应值约为圆形截面的80%以上；当 时，截面形式为演变为圆形，圆钢管对混您土的约束效应值达到了1。
[0014]本技术结合了圆形钢管混凝土和方形钢管混凝土的优点，平面段1.2为工程施工提供了结合平面，以便于梁柱结点的连接，降低了施工难度，圆角段1.1增加了对混凝土2的约束力。总之，该截面的形式的钢管混凝土的承载力能够得到有效提高，工程施工的质量和安全性能够得到有效保证，具有结构简单、施工方便、承载力强的优点，适于在工程施工中大力推广。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆角方钢管混凝土柱，它包括钢管以及浇注于钢管内的混凝土，其特征在于所述的钢管由四个平面段和四个圆角段依次间隔围绕，采用焊接或无缝轧制的工艺...

【专利技术属性】
技术研发人员：高钦，钱榜，赖喜卓，张钢科，王宇迪，
申请(专利权)人：高钦，
类型：新型
国别省市：