专利名称：压弯分离式组合柱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及土木工程，特别涉及一种压弯分离式组合。
背景技术：
柱是工程中承受压カ的ー种重要构件，随着科技的进步和结构形式的发展，柱也呈现出各种各样的形式，按柱所受的作用力位置可分为轴心受カ柱(拉、压)和偏心受カ柱(拉弯、压弯)，按组成材料柱可分为钢材(型钢、钢板、拉索及钢筋)、钢筋混凝土、砌体和组合材料等。在实际工程中，柱结构不可避免会处于受压和受弯两者同时存在的情况，将面临失稳和承载カ两种形式的破坏，此时，柱若为型钢构件，在压弯组合受カ状态下将易发生局部或整体失稳先于钢材承载力，造成结构材料浪费，若为钢筋混凝土柱，在压弯组合状态 下，要么发生受拉破坏，要么发生受压破坏，导致钢筋没有得到充分利用，难以实现钢筋与混凝土两种材料的受カ优势均得到有效使用。目前，钢管混凝土柱和型钢混凝土柱是工程中广泛应用的重要构件。钢管混凝土柱由钢管和灌筑于其内的混凝土构成，钢管的套箍效应使内部混凝土处于三向受压状态，其承载カ远超过钢管和混凝土単独作用之和，但在弯矩作用下，目前对钢管混凝土截面的极限弯矩尚未有统ー的标准，甚至存在ー些分歧观点，没有用于指导エ程实践的结论。钢管混凝土柱与混凝土梁或板的连接时，对连接件的要求较高，必须要求其尽可能将连接力传递到核心混凝土中，从而影响工程施工进度。型钢混凝土柱(钢骨混凝土柱)是在混凝土内设置型钢构件作为内部骨架。在弯矩所产生的拉应力作用下，柱外表面混凝土易出现裂缝，既不利于结构耐久性，同时也影响结构外观。内部型钢构件应变通常高于混凝土极限应变，外部混凝土出现裂缝并失去作用剥落后，内部形成类似钢管混凝土的受カ模式，并且型钢构件在压力作用下易发生压曲，造成局部或结构整体的稳定性，使得型钢混凝土内的型钢受カ优势没有充分发挥，带来材料严重浪费。型钢与混凝土属于两种不同材料，其连接构件的设计与施工质量要求严格，进而影响工程极度。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种压弯分离式组合柱，有效地解决柱的压弯组合承载カ问题，避免现有结构所带来的缺陷，在保证安全、经济、实用及美观的前提下，可实现结构的最大综合效应。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下本实用新型的压弯分离式组合柱，包括由钢管和灌注于其内的核心混凝土所形成的钢管混凝土构件，其特征是所述钢管混凝土构件外对称设置有沿钢管长度方向延伸的型钢构件，型钢构件与钢管形成固定连接。本实用新型的有益效果是，有效解决柱的压弯承载カ问题，综合已有柱结构和材料的受カ优势，运用简单的应カ叠加原理，给出压弯分离式组合柱的结构形式，确保了结构的安全可靠；从结构受カ着手，针对カ的性质配以最佳材料和结构，将柱所受的作用分离，分由不同的构件承担，从而大大提高了截面的承载能力，充分发挥了材料各自的受カ优势，节省了材料，工程安全和经济效益显著提高；结构合理，カ线简单明确，从受力的角度完全避免了旧有技术方案在处理柱受弯时的问题，技术方案简单高效可行；灵活处理已有柱结构和材料的组合，理论简单，施工操作便捷，省材高效的实现了柱的压弯承载カ问题；安全、实用、经济、可行，有效解决了柱的压弯承载カ问题，可使该类工程问题实现最佳综合效益。
本说明书包括如下一幅附图图I是本实用新型压弯分离式组合柱的结构示意图。 图中示出构件、部位名称及所对应的标记钢管10、核心混凝土 11、第一型钢构件21、第二型钢构件22。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进ー步说明。參照图1，本实用新型的压弯分离式组合柱，包括由钢管10和灌注于其内的核心混凝土 11所形成的钢管混凝土构件，所述钢管混凝土构件外对称设置有沿钢管10长度方向延伸的型钢构件，型钢构件与钢管10形成固定连接。该构造采用钢管混凝土和型钢构件的组合形式，在受カ状态上则处于压弯分离式，弯矩由型钢构件承担，压カ由钢管混凝土构件来承担，整个柱截面的应カ为纯弯和轴压的线性叠加，这样同时避开了型钢易压曲失稳和钢管混凝土极限弯矩不定的缺陷，有效发挥了其各自的受カ优势，结构传カ路径明确。另夕卜，钢管混凝土构件外部为钢管，施工中只需将型钢构件与之焊接，操作便捷可行，也有效避免了不同材料连接件的设计及施工问题。本实用新型无论从安全、实用、经济还是施工上，均比已有现有技术具有无可比拟的优势I)该方案充分利用各种材料的受カ优势，钢管混凝土构件在轴压作用下，其内部填充混凝土在钢管的套箍效应下处于三向受压状态，受压承载カ将远超两种材料単独承载カ的叠加，大大提高了截面的抗压能力，也使结构由脆性变形转为塑性变形，増加了结构的延性，抗震性能也得到极大提高。2)针对柱所受的弯矩，采用配置型钢构件抵抗弯曲拉应カ的措施，有效避免了混凝土在拉应力作用下易开裂的难题，达到结构安全的同时，也保证了结构的耐久性和外观效应。3)整个组合结构将受カ分离，井分由不同的构件去承担，消除了弯矩作用下単独钢管混凝土截面极限弯矩无法确定的现象，同时也避免了単独型钢在轴压作用下的局部或整体失稳先于承载カ破坏的可能，大大提高了截面的承载能力，使所有材料的受カ优势均得到最大程度的发挥，使得工程经济。4)承弯构件型钢与承压构件钢管混凝土之间只需通过焊接，可省去连接件的传カ设计要求，施工操作便捷可行，在确保结构受カ安全的前提下，加快了施工进程，保证了结构的外观效应，同时提高了工程经济效益。[0020]本实用新型综合利用钢管混凝土、型钢以及简单的应カ叠加理论，灵活的将柱压力和弯矩分离开来，充分利用不同材料的受カ优势，由其各自分别承担，有效避免了就有技术方案的缺陷，安全、经济、耐久、高效的解决了柱的压弯承载カ问题。參照图1，所述型钢构件由对称设置在钢管10外的第一型钢构件21、第二型钢构件22构成。所述第一型钢构件21、第二型钢构件22的横截面通常呈T型。以上所述只是用图解说明本实用新型压弯分离式组合柱的ー些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡 是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。
权利要求1.压弯分离式组合柱，包括由钢管(10)和灌注于其内的核心混凝土(11)所形成的钢管混凝土构件，其特征是所述钢管混凝土构件外对称设置有沿钢管(10)长度方向延伸的型钢构件，型钢构件与钢管(10)形成固定连接。
2.如权利要求I所述的压弯分离式组合柱，其特征是所述型钢构件由对称设置在钢管(10)外的第一型钢构件(21)、第二型钢构件(22)构成。
3.如权利要求2所述的压弯分离式组合柱，其特征是所述第一型钢构件(21)、第二型钢构件(22)的横截面呈T型。
专利摘要压弯分离式组合柱，旨在有效地解决柱的压弯组合承载力问题，避免现有结构所带来的缺陷，在保证安全、经济、实用及美观的前提下，可实现结构的最大综合效应。它包括由钢管(10)和灌注于其内的核心混凝土(11)所形成的钢管混凝土构件，所述钢管混凝土构件外对称设置有沿钢管(10)长度方向延伸的型钢构件，型钢构件与钢管(10)形成固定连接。
文档编号E04C3/34GK202401666SQ20112049073
公开日2012年8月29日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者李春燕, 谢尚英 申请人:四川西南交大土木工程设计有限公司