一种钢管混凝土异形柱的制作方法

本实用新型涉及建筑结构构件领域，具体的说，是一种钢管混凝土异形柱。

背景技术：

随着建筑工业化的推广，装配式钢结构在住宅建筑中的应用逐步加大，采用钢管混凝土异形柱，柱肢宽度与填充墙厚度基本相等，可避免室内柱楞突出，增加房间的实际使用面积，避免普通钢框架柱往往突出墙面的情况，符合国家建设节约型社会的要求。钢管混凝土异形柱框架和支撑或剪力墙可形成框架—支撑或框架—剪力墙体系，可应用于高层建筑。由于钢管混凝土异形柱平面布置灵活，经济性好，因此有着广阔的应用前景。

目前钢管混凝土异形柱截面采用了以下两种形式：1)在内凹角处设置角钢伸入内灌混凝土，作为凹角处两侧管壁的平面外约束；2)凹角处的管壁分别向柱内延长至相对的管壁处，形成三个腔体。因钢管混凝土异形柱采用的管壁厚度均较薄，一般不大于10mm，其平面外稳定问题较突出，第一种构造方式对凹角处两侧管壁的平面外约束较弱，尤其在强烈地震作用下混凝土进入塑性阶段时，由于混凝土开裂，锚入混凝土的角钢将发生滑移；因钢管混凝土异形柱肢宽较小，一般不大于200mm，采用第二种构造方式则易形成狭小腔体，且其节点本身的连接构造也较复杂，不利于管壁加工制作及混凝土灌注，尤其当需要在异形柱肢背刚接钢框梁时，钢管柱内无法设置与梁翼缘对应的水平隔板，否则将形成封闭腔体。为进一步推广钢管混凝土异形柱的应用，需研究开发一种受力合理、构造简单且具有较高承载力和抗震性能的钢管混凝土异形柱。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于设计出一种钢管混凝土异形柱，具有受力合理、构造简单，承载力高和抗震性能好的优点。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种钢管混凝土异形柱，包括竖向放置的具有一内部空腔的钢管和灌注在钢管空腔内的混凝土；还包括竖向放置在空腔内部的第三管壁，所述第三管壁的两端与钢管的管壁连接并将空腔斜向分为两个相对独立的用于灌注混凝土的灌注区。在钢管的空腔内斜向设置的第三管壁增强钢管管壁的平面外约束并提高了该异形柱承载力和抗震性能，或相比于具有多个空腔的钢管来说，第三管壁将钢管分为两个相对独立的两个腔体，减少了钢管腔体的个数从而便于钢管加工及混凝土的灌注。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述钢管为L型钢管，包括依次连接的第一管壁、第二管壁、第五管壁、第七管壁、第六管壁和第四管壁；所述第一管壁与第二管壁之间形成钢管的内侧转角，所述第六管壁与第七管壁之间形成钢管的外侧转角；所述第三管壁的两端分别与内侧转角与外侧转角连接。第三管壁将钢管分为两个相对独立的两个腔体，相对于现有技术便于混凝土的灌注，同时增强了内侧转角处和外侧转角处的平面外约束，更好地提高了该异形柱承载力和抗震性能。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述第一管壁和第六管壁之间以及第二管壁和第七管壁之间均连接有一竖向的连接构件，一所述连接构件的两侧分别连接在第一管壁和第六管壁的内侧壁上，另一所述连接构件的两侧分别连接在第二管壁和第七管壁的内侧壁上。两连接构件分别沿第一管壁和第六管壁、第二管壁和第七管壁的柱肢肢宽方向设置，并分别与第一管壁和第六管壁、第二管壁和第七管壁的内侧壁通过角焊缝焊接连接，增强其两侧管壁的平面外稳定性，使得钢管的受力更加的合理。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述连接构件包括两条竖向设置的第一角钢和用分别连接两条第一角钢的支撑件；四条所述第一角钢分别与对应的第一管壁、第六管壁、第二管壁和第七管壁连接。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述支撑件包括多条沿第一角钢的竖向间隔设置的第二角钢，所述第二角钢的两端分别连接在两条第一角钢上。第二角钢的两端部与第一角钢的内侧之间通过焊接连接，第一角钢的外侧分别与对应的第一管壁、第六管壁、第二管壁和第七管壁的内侧壁通过焊接连接。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述支撑件包括多条沿第一角钢的竖向间隔设置的缀板，所述缀板的两端分别连接在两条第一角钢上。缀板的两端部与第一角钢的内侧通过焊接连接，第一角钢的外侧分别与对应的第一管壁、第六管壁、第二管壁和第七管壁的内侧壁通过焊接连接。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述支撑件包括沿第一角钢的竖向延伸并连续弯折的钢筋，所述钢筋的两端分别连接在两条第一角钢上。钢筋的弯折处于第一角钢的内侧通过焊接连接，第一角钢的外侧分别与对应的第一管壁、第六管壁、第二管壁和第七管壁的内侧壁通过焊接连接。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述第一管壁、第四管壁和第六管壁依次通过焊接连接；所述第二管壁、第五管壁第七管壁依次通过焊接连接，所述第一管壁、第三管壁和第二管壁通过焊接连接，所述第六管壁、第三管壁和第七管壁通过焊接连接。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述第一管壁、第四管壁和第六管壁为通过冷弯成型制造而成的一体式管壁；所述第二管壁、第五管壁第七管壁为通过冷弯成型制造而成的一体式管壁；所述第一管壁、第三管壁和第二管壁通过焊接连接，所述第六管壁、第三管壁和第七管壁通过焊接连接。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述第一角钢分别与第一管壁、第二管壁、第六管壁和第七管壁通过角焊缝连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型中，在异形柱内斜向设置有第三管壁，增强了钢管管壁的平面外约束而提高异形柱承载力和抗震性能，或相对于具有多个腔体的钢管减少了腔体的个数而便于钢管加工及混凝土灌注，使得异形柱的构造更加的简单；

(2)本实用新型中，钢管的内部沿异形柱柱肢肢宽方向设置连结构件，连接构件分别焊接在钢管的内侧壁上，增强钢管的两侧管壁的平面外稳定性，使得该钢管的受力更加的合理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种钢管混凝土异形柱的结构示意图；

图2是实施例1中连接构件的结构示意图；

图3是实施例2中连接构件的结构示意图；

图4是实施例3中连接构件的结构示意图；

图中1-第一管壁；2-第二管壁；3-第三管壁；4-第四管壁；5-第五管壁；6-第六管壁；7-第七管壁；8-连接构件；9-第一角钢；10-第二角钢；11-缀板；12-钢筋。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

实施例1：

一种钢管混凝土异形柱，具有受力合理、构造简单，承载力高和抗震性能好的优点，如图1、图2所示，特别设置成下述结构：该异形柱为通过依次焊接的第一管壁1、第二管壁2、第五管壁5、第七管壁7、第六管壁6和第四管壁4所围成的横截面为L形的钢管，并在钢管中灌注混凝土形成该异形柱。

其中，第一管壁1与第二管壁2之间形成钢管的内侧转角，第六管壁6与第七管壁7之间形成钢管的外侧转角；所述第三管壁3的两端分别与内侧转角和外侧转角连接，且第三管壁3的两端端部伸出钢管墙体而位于钢管的外部，方便第三管壁3与第一管壁1、第二管壁2、第六管壁6和第七管壁7之间焊接，降低了焊接的难度。其中，第三管壁3与第一管壁1、第二管壁2、第六管壁6和第七管壁7之间采用坡口焊缝的方式连接而将钢管的内部分为两个相对独立的腔室。

优选的，为了使结构受力更加的合理，第一管壁1和第六管壁6之间以及第二管壁2和第七管壁7之间均连接有竖向的连接构件8，位于第一管壁1和第六管壁6之间的连接构件8的两侧分别连接在第一管壁1和第六管壁6的内侧壁上，位于第二管壁2和第七管壁7之间的连接构件8的两侧分别连接在第二管壁1和第七管壁6的内侧壁上。其中，两连接构件8分别沿第一管壁1和第六管壁6以及第二管壁2和第七管壁7的柱肢肢宽方向设置，并分别与第一管壁1和第六管壁6以及第二管壁2和第七管壁7的内侧壁通过角焊缝焊接连接，增强其两侧管壁的平面外稳定性，使得钢管的受力更加的合理。

其中，连接构件8包括两条竖向设置的第一角钢9和用于分别连接两条第一角钢9的支撑件，支撑件将两第一角钢9进行固定连接。两链结构件8的四条第一角钢9分别与对应的第一管壁1、第六管壁6、第二管壁2和第七管壁7连接。

其中，支撑件包括多条沿第一角钢9的竖向间隔设置的第二角钢10，第二角钢10的两端分别连接在两条第一角钢9上。第二角钢10的两端部与第一角钢9的内侧之间通过焊接连接，第一角钢9的外侧分别与对应的第一管壁1、第六管壁6、第二管壁2和第七管壁7的内侧壁通过焊接连接。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上提供了其他结构的支撑件，如图3所示，特别设置成下述结构：支撑件为多条沿第一角钢9的竖向间隔设置的缀板11，所述缀板11的两端分别连接在两条第一角钢9上。缀板11的两端部与第一角钢9的内侧通过焊接连接，第一角钢9的外侧分别与对应的第一管壁1、第六管壁6、第二管壁2和第七管壁7的内侧壁通过焊接连接。

实施例3：

本实施例是在实施例1的基础上提供了其他结构的支撑件，如图4所示，特别设置成下述结构：支撑件为沿第一角钢9的竖向延伸并连续弯折的钢筋12，钢筋12的两端分别连接在两条第一角钢9上，钢筋12的弯折处于第一角钢9的内侧通过焊接连接，第一角钢9的外侧分别与对应的第一管壁1、第六管壁6、第二管壁2和第七管壁7的内侧壁通过焊接连接。

实施例4：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，为更好的实现本实用新型，特别设置成下述结构：第一管壁1、第四管壁4和第六管壁6为通过冷弯成型制造而成的一体式管壁；第二管壁2、第五管壁5和第七管壁7为通过冷弯成型制造而成的一体式管壁；第一管壁1、第三管壁3和第二管壁2通过焊接连接，第六管壁6、第三管壁3和第七管壁7通过焊接连接。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。