在钢管和混凝土中间加设记忆合金层的自填充钢管混凝土的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及钢管混凝土领域，具体涉及一种在钢管和混凝土中间加设记忆合金层的自填充钢管混凝土，它包括混凝土、钢管壁、记忆合金管。在外界环境、温度变化时，记忆合金管按照预设的形状变形去填充钢管壁和混凝土之间的间隙，从而使混凝土仍然处于三向受力状态，提高了结构的强度和刚度。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及钢管混凝土领域，具体涉及一种在钢管和混凝土中间加设记忆合 金层的自填充钢管混凝土。 在钢管和混凝土中间加设记忆合金层的自填充钢管混凝土
【背景技术】
[0002] 随着社会经济的快速发展，城镇化的速度也越来越快，因而建筑业也蓬勃发展。为 了提高结构的抗压、抗拉强度，在特定情况下需要把是把混凝土灌入钢管中并捣实以加大 钢管的强度和刚度。钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成、且钢管及其核心混凝土 能共同承受外荷载作用的结构构件。众所周知，混凝土的抗压强度高。但抗弯能力很弱，而 钢材，特别是型钢的抗弯能力强，具有良好的弹塑性，但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压 能力。而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起，可使混凝土处于侧向受压状 态，其抗压强度可成倍提高.同时由于混凝土的存在，提高了钢管的刚度，两者共同发挥作 用，从而大大地提高了承载能力。钢管混凝土柱中，钢管对其内部混凝土的约束作用使混凝 土处于三向受压状态，提高了混凝土的抗压强度；钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢 管发生局部屈曲。研究表明，钢管混凝土柱的承载力高于相应的钢管柱承载力和混凝土柱 承载力之和。但是目前使用的钢管混凝土存在如下问题：第一是钢管壁和内部混凝土热胀 冷缩的性质不一样，在外界气温的影响下钢管壁与混凝土之间会产生分离，进而混凝土无 法处于三向受压状态，从而降低了结构的整体强度；第二是在受地震等较大荷载的影响时， 由于钢管壁和混凝土的弹性模量不同，所以两者产生的位移不同，进而导致钢管壁和混凝 土接触的一侧出现空隙，相对的另一侧所受的压力突增，从而导致结构的破坏。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合 理、使用方便的一种在钢管壁和混凝土中间加设记忆合金层的自填充钢管混凝土。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：在钢管和混凝土中间加设记忆 合金层的自填充钢管混凝土，包括混凝土体（1)、钢管壁（2)、凹槽卡口（5)，在所述混凝土 体（1)和钢管壁（2)之间加设记忆合金层（3)。
[0005] 在所述混凝土体（1)内使用掺有记忆合金的纵向加强筋。
[0006] 所述的自填充钢管混凝土还设置有排气孔（4)，记忆合金层（3)在变形的时候，空 气从排气孔（4)排出。
[0007] 所述混凝土体（1)上设有凹槽卡口（5)，来保持记忆合金层（3)不脱落。
[0008] 外界温度变化，钢管壁（2)和混凝土体（1)产生热胀冷缩的同时，记忆合金层（3) 按照在特定温度下预设的形状进行变形，从而填充了钢管壁（2)和混凝土体（1)由于热胀 冷缩性质不一样产生间隙。在受地震等较大荷载时，由于钢管壁（2)和混凝土体（1)之间的 相互挤压作用产生的位移释放一定出的弹性应变能，导致局部稳定升高，记忆合金层（3)按 照在特定温度下预设的形状进行变形，从而缓冲了钢管壁（3)和混凝土体（1)之间的相互 挤压作用。
[0009] 根据建设项目周围的环境(包括一年中的温度、湿度变化等）在实验室预设记忆合 金在特定温度下应该有的形状，然后在钢管壁的内侧放入记忆合金层，再浇筑混凝土。
[0010] 采用上述结构后，本实用新型有益效果为：一年中的各个时间钢管壁和混凝土之 间都不会因为热胀冷缩而分离。如遇到地震等较大荷载，也能减少荷载对整体结构的破坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是混凝土的横断面图。
[0012] 图2是本实用新型的纵断面图。
[0013] 图3是普通钢管混凝土在外界温度变化后的横断面图。
[0014] 图4是本实用新型在外界温度变化后的横断面图。
[0015] 图5是普通钢管混凝土在受地震等较大荷载时的横断面图。
[0016] 图6是本实用新型在受地震等较大荷载时的横断面图。
[0017] 其中，（1)混凝土，（ 2 )钢管壁，（3 )记忆合金层。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0019] 在图1与图2中，混凝土（ 1 )、钢管壁（2 )、记忆合金层（3 )三者贴合紧密，不影响在 正常环境下结构的正常使用。
[0020] 在图3 (目前普通的）与图4 (本实用新型）的对比中，本实用新型的记忆合金层会 根据周围温度改变自身的形状，进而充满混凝土（ 1)和钢管壁（2)之间的间隙。
[0021] 在图5 (目前普通的）与图6 (本实用新型）的对比中，混凝土（1)和钢管壁（2)相 互挤压产生的热量会本实用新型改变自身形状，进而缓冲了混凝土（1)和钢管壁（2)之间 的相互挤压。
【权利要求】
1. 在钢管和混凝土中间加设记忆合金层的自填充钢管混凝土，其特征在于，包括混凝 土体（1)、钢管壁（2)、凹槽卡口（5)，在所述混凝土体（1)和钢管壁（2)之间加设记忆合金层 (3)。
2. 根据权利要求1所述的自填充钢管混凝土，其特征在于：在所述混凝土体（1)内使用 掺有记忆合金的纵向加强筋。
3. 根据权利要求1所述的自填充钢管混凝土，其特征在于：所述的自填充钢管混凝土 还设置有排气孔（4 )，记忆合金层（3 )在变形的时候，空气从排气孔（4 )排出。
4. 根据权利要求1所述的自填充钢管混凝土，其特征在于：所述混凝土体（1)上设有凹 槽卡口（5)，来保持记忆合金层（3)不脱落。
【文档编号】E04C3/34GK203867066SQ201420116241
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2014年3月14日
【发明者】曹佩韦 申请人:曹佩韦