钢骨-钢管煤矸石混凝土t形截面组合柱的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于土木工程中的T形截面组合柱。钢骨-钢管煤矸石混凝土T形截面组合柱，由钢骨、钢管、钢筋骨架和混凝土组成，钢骨由钢板焊接而成，钢骨位于箍筋围成的钢筋骨架T形柱的肢上，钢管位于T形柱的核心，箍筋围成的钢筋骨架T形柱和钢管内充满混凝土。钢骨焊接成T形状。所述的混凝土是煤矸石混凝土，混凝土中含有充当骨料的煤矸石碎块。煤矸石混凝土减轻了柱子的自重，并且做到了节约资源，保护环境；钢筋骨架对混凝土起到了约束作用，增强了柱子的承载能力。本发明是高层和大跨度建筑物中框架结构的主要构件，具有承载力高，刚度大、重量轻，塑性、韧性好，抗冲击和抗疲劳性能好，抗震性能佳，节能环保等特点。
【专利说明】钢骨-钢管煤矸石混凝土 T形截面组合柱
【技术领域】
[0001]本发明涉及了一种混凝土构件，特别是涉及一种用于土木工程中的混凝土 T形柱，是一种新型的T形截面组合柱。
【背景技术】
[0002]当前社会，随着经济的发展和居民生活水平的提升，人们对住宅的要求越来越高，尤其是对房屋结构和居室布局越来越重视。由于普通混凝土柱的截面尺寸往往大于墙体的厚度，影响了室内空间的使用，难以满足建筑美观的要求。为了解决这一问题，出现了钢筋混凝土 T形柱的结构形式。钢筋混凝土 T形柱结构体系的优点比较突出，国内外的学者、专家对此进行了广泛、深入的研究。钢筋混凝土 T形柱的理论体系已基本形成，比如天津、沈阳、广东、山西等省市已经完成了地方规程的编写，并指导于工程实践，建筑面积达数千万平方米。
[0003]但是，随着超高层和大跨度建筑结构的不断发展，纯粹的钢筋混凝土 T形柱的缺点越来越突出。如受到轴压比的限制，较大荷载下如果仍然采用普通钢筋混凝土T形柱，将会导致柱的截面尺寸非常大；T形柱的肢长不可以太长，柱肢过长后会容易产生剪力滞后现象，因此通常将T形柱的肢长与肢宽限制在一定的比例范围内；τ形柱子由于截面形式发生了改变，导致其力学特性也发生了变化，与普通矩形柱相比，承载能力和延性都有所下降，抗震性能并不理想。
[0004]同时，煤矸石综合利用是资源综合利用的重要方面，是我国能源结构的必然选择，也是实施可持续发展战略的重要措施之一。“十二五”期间《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年计划的建议》指出:坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点。深入贯彻节约资源和保护环境基本国策，节约能源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术，积极应对气候变化。而煤矸石的综合利用的主要方面就是生产建筑材料，包括生产轻骨料、建筑制品等。
[0005]因此，本文在上述背景下，提出了一种新型的钢骨-钢管煤矸石混凝土 Τ形截面组合柱，该种组合柱综合了钢筋混凝土 Τ形柱、钢管混凝土柱、钢骨混凝土柱、煤矸石混凝土柱的优点，减轻了资源压力和环境负担，大大的拓宽了混凝土 Τ形柱的应用和发展空间，具有十分重要的研究意义。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种钢骨-钢管煤矸石混凝土 Τ形截面组合柱，这种新型组合柱不止改善了普通钢筋混凝土 Τ形柱的受力性能，而且充分利用了煤矸石，做到了废弃物的有效利用，节约了资源，保护了环境。本发明通过以下技术方案实现:钢骨-钢管煤矸石混凝土 Τ形截面组合柱的Τ形钢骨由钢板焊接而成，位于Τ形柱的肢上，钢管位于柱的中心，试件制作时先将钢骨和钢管通过焊接或螺栓连接固定，然后绑扎钢筋骨架，支模，浇筑煤矸石混凝土。其特征在于:位于Τ形柱肢上的钢骨改善肢部受力性能；位于核心处的钢管提高了 T形柱的承载能力和延性；混凝土中含有充当骨料的煤矸石碎块，减轻了柱子的自重；由于外围煤矸石混凝土的存在，提高了组合柱的耐火性能。
[0007]混凝土中充当骨料的煤砰石碎块,粒径在5mm?30mm的煤砰石碎块,作为煤--干石混凝土中的粗骨料。按照每立方米煤矸石混凝土体积，粗骨料煤矸石重量200kg?1400kg，水泥400 kg?600 kg,水150 kg?300 kg,细砂150kg?1500kg的比例进行充分搅拌。煤矸石过多不行，会影响煤矸石混凝土的强度，过少也不行。
[0008]本发明的优点与效果是:
1.充分利用废弃煤矸石，做到变废为宝，节约能源、绿色环保；
2.钢管位于纵横方向混凝土交叉部位的内部，受到外部混凝土的保护，具有良好的耐火、耐腐蚀性能；
3.钢管内混凝土处于三相受压状态，提高了柱子的极限承载力，为高强混凝土的应用提空了空间；
4.钢骨位于T形柱的肢部，改善了肢部的受力性能；
5混凝土中含有充当骨料的煤矸石碎块，减轻了柱子的自重；
6.可以先施工钢骨、钢管，将钢骨、钢管在底部焊接或螺栓连接固定，然后绑扎纵筋和箍筋，形成骨架后浇注煤矸石混凝土，从而形成叠合柱；
7.由于钢骨、钢管的存在改善了柱的延性，提高了柱的极限承载力，有利于地震区抗震设计；
8.拓宽了混凝土T形柱的应用和发展空间，美化了建筑外观。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是钢骨-钢管煤矸石混凝土 T形截面组合柱的示意图。
[0010]由钢骨、钢管、煤矸石混凝土和钢筋骨架组成，其中煤矸石混凝土位于钢管内、外，钢骨位于T形柱的四肢上，钢管位于T形柱的中心，钢筋骨架处在T形柱的四周。图中:1为纵向钢筋，2为煤矸石混凝土，3为钢管，4为箍筋，5为钢骨。
【具体实施方式】
[0011]本发明钢骨-钢管煤矸石混凝土 T形截面组合柱由钢骨、钢管、钢筋骨架和混凝土组成，钢骨5由钢板焊接而成，钢骨位于箍筋4围成的钢筋骨架T形柱的肢上，钢管3位于T形柱的核心，箍筋4围成的钢筋骨架T形柱和钢管3内充满混凝土。钢骨焊接成T形状。所述的混凝土是煤矸石混凝土，混凝土中含有充当骨料的煤矸石碎块，所述的煤矸石混凝土包括粒径在5mm?30mm的粗煤矸石骨料。按照每立方米煤矸石混凝土体积，粗骨料煤石干石重量200kg?1400kg,水泥400 kg?600 kg,水150 kg?300 kg,细砂150kg?1500kg的比例进行充分搅拌。
[0012]具体工艺如下:
1.按照规定将钢板焊接成钢骨；
2.将钢骨和钢管焊接或螺栓连接固定，并保持垂直或一定角度；
3.绑扎钢筋骨架；
4.在钢筋骨架外侧支模板； 5.制作粒径在5_?30_的煤砰石碎块,作为煤砰石混凝土中粗骨料；
6.按照每立方米煤矸石混凝土体积，粗骨料煤矸石重量200kg?1400kg，水泥400kg?600 kg,水150 kg?300 kg,细砂150kg?1500kg的比例进行充分搅拌；
7.浇注煤矸石混凝土；
8.定期养护；
9.到达规定养护日期后，拆模成型。
【权利要求】
1.钢骨-钢管煤矸石混凝土I形截面组合柱，由钢骨、钢管、钢筋骨架和混凝土组成，钢骨(5)由钢板焊接而成，钢骨位于箍筋(4)围成的钢筋骨架I形柱的肢上，钢管(3)位于I'形柱的核心，箍筋(4)围成的钢筋骨架I形柱和钢管(3)内充满混凝土。
2.根据权利要求要求1所述的钢骨-钢管煤矸石混凝土I形截面组合柱，其特征在于:钢骨(5)焊接成I形状。
3.根据权利1要求所述的钢骨-钢管煤矸石混凝土I形截面组合柱，其特征在于:所述的混凝土是煤矸石混凝土，混凝土中含有充当骨料的煤矸石碎块。
4.根据权利1要求2所述的钢骨-钢管煤矸石混凝土I形截面组合柱，其特征在于:所述的煤矸石混凝土包括粒径在5皿?30皿的粗煤矸石骨料。
5.如权利要求3所述的钢骨-钢管煤矸石混凝土I形截面组合柱中的煤矸石混凝土，其特征在于:按照每立方米煤矸石混凝土体积，粗骨料煤矸石重量2001--14001?，水泥.400 1--600 1?，水150 1--300 1?，细砂1501--15001?的比例进行充分搅拌。
【文档编号】E04C3/36GK104314234SQ201410590102
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】徐亚丰, 朱绍杰, 吕丛丛, 时庆泽, 陈谦, 翟章琳 申请人:沈阳建筑大学