一种内部带斜向加劲钢管混凝土柱的制作方法

本实用新型涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种内部带斜向加劲钢管混凝土柱。

背景技术：

钢管混凝土柱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。外围钢管对核心混凝土提供套箍作用，使其处于三向受压状态，从而提高其抗压承载力。

由于矩形截面钢管混凝土在核心混凝土膨胀作用下变形大，对内部混凝土的约束作用减弱，因此工程中一般采用圆形截面钢管混凝土柱，但圆形截面钢管混凝土柱由于钢管外壁为曲面，使得梁柱节点设计变得尤为复杂。中国专利号CN201520552465.8公开的一种名称为“圆钢管混凝土柱套筒连接节点”实用新型专利；中国专利号CN201410225322.6公开的一种名称为“一种钢管混凝土柱与梁连接节点”发明专利等，都属于解决此类圆形钢管混凝土梁柱连接的发明专利。

采用矩形或异形截面钢管混凝土柱时，钢管内壁需设置拉结钢筋加劲以限制钢管面外变形，但目前拉结钢筋加劲一般垂直焊接于钢管内壁，使钢管混凝土柱在承受水平荷载时剪力无法有效传递，两侧钢管无法协同工作。

综上所述，现有的钢管混凝土柱存在以下缺点：

1、截面类型受限：由于矩形钢管在混凝土受压膨胀作用下，钢管变形大，对内部混凝土的约束作用减弱，因此钢管混凝土截面一般采用圆形截面，矩形或其他形状的钢管混凝土柱的承载力低于相同材料用量的圆钢管混凝土柱；

2、梁柱连接复杂：由于圆形截面钢管混凝土柱外壁为曲面，使得梁柱节点设计复杂；

3、钢管与混凝土粘结作用差：钢管与混凝土之间易发生相对滑移，整体作用差；如增强钢管与混凝土的整体作用，需设置抗剪连接键，施工复杂。

4、抗剪承载力低：钢管内填充混凝土一般采用素混凝土，抗剪承载力差。

5、钢管内设有拉结钢筋可提高钢管对混凝土的约束作用，但拉结钢筋不能提高抗剪承载力。钢管内设置钢板可提高抗剪承载力，但显著增加材料用量和制作难度。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种内部带斜向加劲钢管混凝土柱，能确保钢管柱的两对边共同受力，提高钢管混凝土柱的抗剪和抗弯承载力，使外围钢管与混凝土能够充分协同工作的一种内部斜向加劲钢管混凝土柱；能够增强对钢管柱内混凝土的约束作用、降低钢管与混凝土之间相对滑移，增强钢管混凝土柱承载力。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：该种内部带斜向加劲钢管混凝土柱，包括外围钢管，外围钢管内壁设有斜向布置的用于对钢管的两对边起拉结作用的加劲，在外围钢管内填充有混凝土。

进一步地，所述加劲为钢板加劲，所述钢板加劲沿钢管高度方向布置。

进一步地，所述加劲设有多个，多个加劲首尾相接连续交错设置，每个加劲的两端均与外围钢管内壁固定。

进一步地，所述加劲有两排，每排加劲首尾连接连续交错设置，两排加劲对应交错布置，所述加劲与外围钢管内壁焊接固定。

进一步地，所述外围钢管横向截面为矩形。

进一步地，所述外围钢管包括有多个，多个外围钢管组合且组合的横向截面为异形。

进一步地，所述异形为T型或十字型或L型。

进一步地，所述外围钢管包括有多个，且多个外围钢管成一排彼此相邻设置。

综上，本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

1、钢管混凝土柱截面可设计为矩形或多个矩形组成的异形截面，满足建筑要求，丰富截面形状，采用异形钢管混凝土柱时，室内没有外露的柱子棱角，提高了建筑空间利用率，同时使得梁柱节点设计简单。

2、有效限制钢管发生局部屈曲。焊接于外围钢管内壁斜向布置的钢板加劲起拉结作用，可有效防止外围钢管壁发生外屈曲。

3、使外围钢管与混凝土充分协同工作。斜向布置的加劲增强了钢管与混凝土之间的相互作用，加强了对核心混凝土的约束作用，使钢管与混凝土成为一个整体工作。

4、提高钢管混凝土柱的抗剪承载力。焊接于外围钢管内壁的斜向布置的钢板加劲在钢管混凝土柱承受横向荷载作用时可提供一定的抗剪承载力，同时也可传递水平剪力，使两侧钢管壁能够协同工作，共同抵抗水平荷载。

5、梁柱节点设计简单。外围钢管外壁为平面，可方便焊接端板与梁连接。

附图说明

图1为矩形截面内部斜向加劲钢管混凝土柱(实施例1)横截面示意图；

图2为矩形截面内部交叉布置斜向加劲钢管混凝土柱(实施例1)纵向截面示意图；

图3为矩形截面内部单向布置斜向加劲钢管混凝土柱(实施例1)纵向截面示意图；

图4为长边尺寸远大于短边尺寸的矩形内部斜向加劲截面钢管混凝土柱(实施例2)横截面示意图；

图5为异形截面内部斜向加劲钢管混凝土柱(实施例3)横截面示意图；

图6为异形截面内部斜向加劲钢管混凝土柱(实施例4)横截面示意图；

图7为异形截面内部斜向加劲钢管混凝土柱(实施例5)横截面示意图；

图中：1外围钢管，2混凝土，3钢板加劲。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的特征和原理进行详细说明，所举实施例仅用于解释本实用新型，并非以此限定本实用新型的保护范围。

实施例1:

如图1-2所示，一种矩形截面钢管混凝土柱，包括矩形的外围钢管1、混凝土2及焊接于钢管内壁斜向布置的钢板加劲3。矩形钢管内壁纵横两方向设有沿柱高间隔布置的数个斜向钢板加劲3。钢板加劲分为两排，两排可斜向交叉布置，如图2所示。钢板加劲也可首尾相连单向布置，如图3所示。斜向钢板加劲3一方面起拉结作用，限制钢管平面外屈曲，增强对核心混凝土的约束作用；另一方面，增强两侧钢板的协同工作，提高钢管混凝柱的抗剪承载力，钢板加劲3与矩形外围钢管1内壁通过焊接连接。钢管内壁不需设置抗剪键，内部混凝土可不配置钢筋。

实施例2:

如图4所示，一种长边尺寸远大于短边尺寸的矩形截面钢管混凝土柱，包括外围钢管1、混凝土2及焊接于钢管内壁斜向布置的钢板加劲3。该矩形截面钢管混凝土柱截面的长边尺寸远大于短边尺寸，对应于建筑工程的种剪力墙。矩形钢管内壁横向设有沿柱高高度方向布置的数个斜向钢板加劲3，一方面起拉结作用，限制钢管平面外屈曲，增强对核心混凝土的约束作用；另一方面，增加两侧钢板的协同工作，提高钢管混凝柱的抗剪承载力，钢板加劲3与外围矩形钢管1内壁通过焊接连接。钢管内壁不需设置抗剪键，内部混凝土可不配置钢筋。

实施例3:

如图5示，一种异形截面钢管混凝土柱，包括外围钢管1、混凝土2及焊接于钢管内壁斜向布置的钢板加劲3。该异形截面钢管混凝土柱截面呈L形，对应角柱。异形钢管内壁纵横两方向设有沿柱高间隔布置的数个斜向钢板加劲4，除在宽厚比较大的钢管壁上布置斜向钢板加劲3外，还需在纵横钢管相交的阴角处布置纵横方向的斜向钢板加劲。钢板加劲一方面起拉结作用，限制钢管平面外屈曲，增强对核心混凝土的约束作用；另一方面，增加两侧钢板的协同工作，提高钢管混凝柱的抗剪承载力，钢板加劲3与外围钢管1内壁通过焊接连接。

实施例4:

如图6示，一种异形截面钢管混凝土柱，包括外围钢管1、混凝土2及焊接于钢管内壁斜向布置的钢板加劲3。该异形截面钢管混凝土柱截面呈T形，对应边柱。异形钢管内壁纵横两方向设有沿柱高间隔布置的数个斜向钢板加劲3，除在宽厚比较大的钢管壁上布置斜向钢板加劲外，还需在纵横钢管相交的阴角处布置纵横方向的斜向钢板加劲。钢板加劲一方面起拉结作用，限制钢管平面外屈曲，增强对核心混凝土的约束作用；另一方面，增加两侧钢板的协同工作，提高钢管混凝柱的抗剪承载力，钢板加劲3与外围异形钢管1内壁通过焊接连接。

实施例5:

如图7示，一种异形截面钢管混凝土柱，包括外围钢管1、混凝土2及焊接于钢管内壁斜向布置的钢板加劲3。该异形截面钢管混凝土柱截面呈十字形，对应中柱。异形钢管内壁纵横两方向设有沿柱高间隔布置的数个斜向钢板加劲3，除在宽厚比较大的钢管壁上布置斜向钢板加劲外，还需在纵横钢管相交的阴角处布置纵横方向的斜向钢板加劲。钢板加劲一方面起拉结作用，限制钢管平面外屈曲，增强对核心混凝土的约束作用；另一方面，增加两侧钢板的协同工作，提高钢管混凝柱的抗剪承载力，钢板加劲3与外围异形钢管1内壁通过焊接连接。

上述实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进，均应扩入本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。