专利名称：间接装配式钢管混凝土组合异形柱及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钢管混凝土组合异形柱，更具体地说，涉及一种间接装配 式钢管混凝土组合异形柱结构及其制作方法。
背景技术：
钢管混凝土结构是在钢管中填充混凝土构成，由于钢管的约束作用，受压 时核心混凝土处于三向受压状态，提高了混凝土的承载力，而由于混凝土的填
充，防止了钢管管壁的过早屈曲，进而达到了 1 + 1>2的效果，使其具有强度 高、抗震性能好的特点，此外，钢管混凝土还具有防火性能好、施工便捷、经 济性能好等优势，因此，钢管混凝土用于结构柱具有极大的优势。
但是在住宅和办公建筑中，常常由于过大的柱子截面使得建筑角部出现凸 角，影响房屋的使用面积和家具布置。而现代人们在对室内装修和环境要求越 来越高，对房屋使用面积也越来越重视，若能避免柱子引起的角部凸角问题， 将会是住宅和办公建筑的一大进步。
使用异形柱结构就可以避免室内凸角的现象，而且能以较小的截面获得很 大的抗弯刚度，是一种适合于住宅、办公建筑的柱子形式。目前应用较多的异 形柱为钢筋混凝土异形柱结构，但是混凝土易开裂，因而柱的抗剪和抗扭性能 不好，因而抗震性能存在不足，而且施工复杂，需要很多钢筋绑扎和模板的支 设工作。
为了解决室内柱凸角现象、钢筋混凝土柱抗震性能不足的问题，需要寻求 一种即可保证延性，又可发挥异形柱优势的柱子形式。
发明内容
本发明提供一种间接装配式钢管混凝土组合异形柱。该柱是用缀件将单根
钢管连接，形成截面形状为L形、T形或十字形的异形柱，再在钢管内浇注混 凝土制成的。
本发明的技术方案如下
一种间接装配式钢管混凝土组合异形柱，该柱包括钢管、缀件、连接板、 螺栓、混凝土，在钢管上焊接连接板，将缀件与连'接板螺栓连接，将三根钢管 连接成截面形状为L形、或者将四根钢管连接成截面形状为T形或者将五根钢 管连接成截面形状为十字形的间接装配式钢管组合异形柱，在钢管内浇注有混 凝土；
所述的缀件为角钢缀件或钢板缀件； 所述的连接板为钢板连接板或T型钢连接板；
所述的钢板连接板留有螺栓孔，竖立于钢管侧壁，与钢管焊接连接，角钢 缀件或钢板缀件留有与钢板连接板上的螺栓孔对应的螺栓孔，钢板连接板与缀 件螺栓连接；
所述的T型钢连接板一边焊接在钢管侧壁， 一边带有螺栓孔，角钢缀件或 钢板缀件留有与T型钢连接板上的螺栓孔对应的螺栓孔，T型钢连接板与缀件螺 栓连接；
一种间接装配式钢管混凝土组合异形柱结构制作方法，包括以下步骤 (1)、在工厂中预制构件
制作缀件缀件采用角钢缀件或者钢板缀件，在角钢或钢板的两端车螺栓 孔，可与连接板进行螺栓连接；
制作连接板采用钢板连接板，将带有螺栓孔的钢板连接板间隔一段距离地焊接在钢管管壁上；
(2) 、现场拼装钢管组合异形柱
构件运至现场后，将钢板缀件与钢板连接板螺栓连接，再与另一钢管的连 接板连接，钢板缀件水平向和斜向间隔布置，形成单榀组合柱，作为L形柱的 第一条边，采用上述连接方式，将三根钢管进行连接，形成间接连接的L形钢 管组合异形柱；
现场定位固定后，在钢管内浇注混凝土并养护，形成间接连接的L形钢管 混凝土组合异形柱；
(3) 、采用相同连接方法，将四根钢管进行连接，浇注混凝土并养护，形成 间接连接的T形钢管混凝土组合异形柱；
(4) 、采用相同连接方法，将五根钢管连接，浇注混凝土养护，形成间接连
接的十字形钢管混凝土组合异形柱。
另一种间接装配式钢管混凝土组合异形柱结构制作方法，包括以下歩骤
(1) 、在工厂中预制构件
制作缀件缀件采用角钢缀件或者钢板缀件，在角钢或钢板的两端车螺栓 孔，可与连接板进行螺栓连接；
制作连接板采用T型钢连接板，首先在T型钢的一边车螺栓孔，另一边 焊接在钢管管壁上，也是沿竖向间隔一段距离布置；
(2) 、现场拼装钢管组合异形柱
构件运至现场后，将钢板缀件与钢板连接板螺栓连接，再与另一钢管的连 接板连接，钢板缀件水平向和斜向间隔布置，形成单榀组合柱，作为L形柱的 第一条边，采用上述连接方式，将三根钢管进行连接，形成间接连接的L形钢管组合异形柱；
现场定位固定后，在钢管内浇注混凝土并养护，形成间接连接的L形钢管 混凝土组合异形柱；
(3) 、采用相同连接方法，将四根钢管进行连接，浇注混凝土并养护，形成 间接连接的T形钢管混凝土组合异形柱；
(4) 、采用相同连接方法，将五根钢管连接，浇注混凝土养护，形成间接连 接的十字形钢管混凝土组合异形柱。
本发明的有益效果是(1)柱子包裹在墙体中，避免了室内角部出现凸角， 克服了普通矩形柱或圆形柱截面尺寸大的缺点；(2)采用钢管混凝土柱，提高 了延性，克服了钢筋混凝土异形柱易开裂、抗震不好的缺点；(3)单根钢管的 间距可以调整，容易实现较大的抗弯刚度，而且容易实现两主轴的等稳定性， 节约了材料；(4)工厂预制构件，现场螺栓连接，施工速度快，精度高。适用 于钢结构住宅或办公建筑。
图la， lb， lc为本发明的L形、T形、十字形间接装配式钢管混凝土组合 异形柱三维结构体系示意图2a为钢板连接板与钢管连接的构造示意图2b为T型钢连接板与钢管连接的构造示意图3a为角钢缀件构造示意图3b为钢板缀件构造示意图4为钢板缀件与钢板连接板连接的构造示意图；图5为单榀组合异形柱的构造示意图6为L形间接装配式装配式钢管组合异形柱构造示意图7为L形间接装配式钢管混凝土组合异形柱构造示意图8为T形间接装配式钢管混凝土组合异形柱构造示意图9为十字形间接装配式钢管混凝土组合异形柱构造示意图。 图中，1:钢管，2:钢板连接板，3:钢板缀件，4:螺栓，5:混凝土， 6: T型钢连接板，7:角钢缀件。
具体实施例方式
如图1-9所示，本发明提供一种间接装配式钢管混凝土组合异形柱，该柱包 括钢管1、缀件(角钢缀件7或钢板缀件3)、连接板(钢板连接板2或角钢连 接板6)、螺栓4、混凝土 5等组成。该柱是在钢管上焊接连接板，将缀件与钢 管的连接板螺栓连接，将多根钢管连接成截面形状为L形、T形或十字形的间 接装配式钢管组合异形柱，再在钢管内浇注混凝土构成的。连接板可采用钢板 连接板2和T型钢连接板6。钢板连接板2留有螺栓孔，竖立于钢管侧壁，与钢 管1焊接连接，螺栓孔用于与缀件螺栓连接，如图2a所示。T型钢连接板6 — 边焊接在钢管l侧壁， 一边带有螺栓孔，用于与缀件螺栓连接，如图2b所示。 所述缀件是将角钢或钢板的两端车螺栓孔，可与连接板进行螺栓连接，形成角 钢缀件7或钢板缀件3，如图3a和3b所示。
所述间接装配式是指，构件运至现场后，将钢板缀件3—端与钢板连接板2 螺栓连接，间接与钢管连接，如图4所示，再将钢板缀件3另一端与另一钢管 的钢板连接板2连接，钢板缀件3水平向和45。间隔布置，形成单榀组合柱， 作为L形柱的第一条边，如图5所示。采用上述连接方式，将3根钢管进行连接，形成L形间接装配式钢管组合异形柱，如图6所示。现场定位固定后，在
钢管内浇注混凝土并养护，形成L形间接装配式钢管混凝土组合异形柱，如图7所示。
采用相同连接方法，将4根钢管进行连接，浇注混凝土并养护，形成T形 间接装配式钢管混凝土组合异形柱，如图8所示。将5根钢管连接，浇注混凝 土养护，形成十字形间接装配式钢管混凝土组合异形柱，如图9所示。
当采用工厂预制异形柱时，本专利中的所有螺栓连接均可以改为相应的焊 接连接，即缀条直接焊接于钢管管壁上，将钢管连接成为L形、T形、十字形钢 管混凝土组合异形柱。
权利要求
1、一种间接装配式钢管混凝土组合异形柱，该柱包括钢管(1)、缀件、连接板、螺栓(4)、混凝土(5)，其特征是在钢管上焊接连接板，将缀件与连接板螺栓连接，将三根钢管连接成截面形状为L形、或者将四根钢管连接成截面形状为T形或者将五根钢管连接成截面形状为十字形的间接装配式钢管组合异形柱，在钢管内浇注有混凝土。
2、 根据权利要求l所述的间接装配式钢管混凝土组合异形柱，其特征是缀件为角钢缀件(7)或钢板缀件(3)。
3、 根据权利要求2所述的间接装配式钢管混凝土组合异形柱，其特征是连接板为钢板连接板(2)或T型钢连接板(6)。
4、 根据权利要求3所述的间接装配式钢管混凝土组合异形柱，其特征是钢板连接板(2)留有螺栓孔，竖立于钢管侧壁，与钢管(1)焊接连接，角钢缀件(7)或钢板缀件(3)留有与钢板连接板上的螺栓孔对应的螺栓孔，钢板连接板与缀件螺栓连接。
5、 根据权利要求3所述的间接装配式钢管混凝土组合异形柱，其特征是T型钢连接板一边焊接在钢管(1)侧壁， 一边带有螺栓孔，角钢缀件(7)或钢板缀件(3)留有与T型钢连接板上的螺栓孔对应的螺栓孔，T型钢连接板与缀件螺栓连接。
6、 一种间接装配式钢管混凝土组合异形柱制作方法，其特征是(1)、在工厂中预制构件制作缀件缀件采用角钢缀件(10)或者钢板缀件(3)，在角钢或钢板的两端车螺栓孔，可与连接板进行螺栓连接；制作连接板采用钢板连接板(2)，将带有螺栓孔的钢板连接板(2)间隔一段距离地焊接在钢管管壁上；(2) 、现场拼装钢管组合异形柱构件运至现场后，将钢板缀件(3)与钢板连接板(2)螺栓连接，再与另一钢管的连接板连接，钢板缀件(3)水平向和斜向间隔布置，形成单榀组合柱，作为L形柱的第一条边，采用上述连接方式，将三根钢管进行连接，形成间接连接的L形钢管组合异形柱；现场定位固定后，在钢管内浇注混凝土并养护，形成间接连接的L形钢管混凝土组合异形柱；(3) 、采用相同连接方法，将四根钢管进行连接，浇注混凝土并养护，形成间接连接的T形钢管混凝土组合异形柱；(4) 、采用相同连接方法，将五根钢管连接，浇注混凝土养护，形成间接连接的十字形钢管混凝土组合异形柱。
7、 一种间接装配式钢管混凝土组合异形柱结构制作方法，其特征是(1) 、在工厂中预制构件制作缀件缀件采用角钢缀件(10)或者钢板缀件(3)，在角钢或钢板的两端车螺栓孔，可与连接板进行螺栓连接；制作连接板采用T型钢连接板(6)，首先在T型钢的一边车螺栓孔，另一边焊接在钢管管壁上，也是沿竖向间隔一段距离布置；(2) 、现场拼装钢管组合异形柱构件运至现场后，将钢板缀件(3)与钢板连接板(2)螺栓连接，再与另一钢管的连接板连接，钢板缀件(3)水平向和斜向间隔布置，形成单榀组合柱，作为L形柱的第一条边，采用上述连接方式，将三根钢管进行连接，形成间接连接的L形钢管组合异形柱；现场定位固定后，在钢管内浇注混凝土并养护，形成间接连接的L形钢管混凝土组合异形柱； '(3) 、采用相同连接方法，将四根钢管进行连接，浇注混凝土并养护，形成间接连接的T形钢管混凝土组合异形柱；(4) 、采用相同连接方法，将五根钢管连接，浇注混凝土养护，形成间接连接的十字形钢管混凝土组合异形柱。
全文摘要
本发明涉及一种间接装配式钢管混凝土组合异形柱及其制作方法。该结构柱包括钢管、缀件、连接板、螺栓、混凝土。该异形柱是首先在钢管上焊接连接板，将缀件与钢管的连接板螺栓连接，将多根钢管连接成截面形状为L形、T形或十字形的钢管组合异形柱，再在钢管内浇注混凝土构成。本发明的有益效果是柱子包裹在墙体中，避免了室内角部出现凸角；单根钢管的间距可以调整，采用小截面钢管获得较大的抗弯刚度；工厂预制构件，现场螺栓连接，施工速度快，精度高。本发明适用于钢结构住宅或办公建筑中。
文档编号E04B1/30GK101565969SQ20091006903
公开日2009年10月28日 申请日期2009年5月27日 优先权日2009年5月27日
发明者刘红波, 婷 周, 王小盾, 闫翔宇, 陈志华 申请人:天津大学