钢骨-钢管玻璃混凝土l形截面组合柱的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于土木工程中的L形组合柱。钢骨-钢管玻璃混凝土L形截面组合柱，由钢骨、钢管、钢筋骨架和玻璃混凝土组成，其特征在于：钢骨由钢板焊接而成，钢骨位于箍筋围成的L形柱的肢上，钢管位于L形柱的核心，箍筋围成的L形柱内和钢管内充满含有充当骨料的玻璃碎块玻璃混凝土。钢骨焊接成T形。所述的玻璃混凝土包括粒径在5mm～30mm的粗玻璃骨料和粒径在0.1mm～3mm的细玻璃骨料。玻璃混凝土可以有效的改善柱子的耐腐蚀性，并且做到了节约资源，保护环境；本发明是高层和大跨度建筑物中框架结构的主要构件，抗震性能佳，具有良好的耐久性，节能环保等特点。
【专利说明】钢骨-钢管玻璃混凝土 L形截面组合柱
【技术领域】
[0001] 本发明涉及了一种混凝土构件，特别是涉及一种用于土木工程中的混凝土 L形 柱，是一种新型的L形截面组合柱。
【背景技术】
[0002] 当前社会，随着经济的发展和居民生活水平的提升，人们对住宅的要求越来越高， 尤其是对房屋结构和居室布局越来越重视。由于普通混凝土柱的截面尺寸往往大于墙体的 厚度，影响了室内空间的使用，难以满足建筑美观的要求。为了解决这一问题，出现了钢筋 混凝土 L形柱的结构形式。钢筋混凝土 L形柱结构体系的优点比较突出，国内外的学者、专 家对此进行了广泛、深入的研究。钢筋混凝土 L形柱的理论体系已基本形成，比如天津、沈 阳、广东、山西等省市已经完成了地方规程的编写，并指导于工程实践，建筑面积达数千万 平方米。
[0003] 但是，随着超高层和大跨度建筑结构的不断发展，纯粹的钢筋混凝土 L形柱的缺 点越来越突出。如受到轴压比的限制，较大荷载下如果仍然采用普通钢筋混凝土 L形柱， 将会导致柱的截面尺寸非常大；L形柱的肢长不可以太长，柱肢过长后会容易产生剪力滞 后现象，因此通常将L形柱的肢长与肢宽限制在一定的比例范围内；L形柱子由于截面形式 发生了改变，导致其力学特性也发生了变化，与普通矩形柱相比，承载能力和延性都有所下 降，抗震性能并不理想。
[0004] 同时，由于近年来大量的废弃玻璃产生，形成了庞大的生活垃圾和工业废料，据统 计我国每年产生的废弃玻璃占到了城市垃圾总量的3%_5%，造成了严重的资源浪费，增加了 我们的环境负担。随着天然混凝土集料的日益枯竭，资源和环境问题的日益突出，把废弃玻 璃作为集料来配制混凝土不仅合理利用了资源，并且与普通的混凝土相比，玻璃混凝土还 具有良好的抗侵蚀性能，有效改善了混凝土的耐久性。
[0005] 因此，本文在上述背景下，提出了一种新型的钢骨-钢管玻璃混凝土 L形组合柱， 该种组合柱子综合了钢筋混凝土 L形柱、钢管混凝土柱、钢骨混凝土柱、玻璃混凝土柱的优 点，减轻了资源压力和环境负担，大大的拓宽了混凝土 L形柱的应用和发展空间，具有十分 重要的研究意义。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种钢骨-钢管玻璃混凝土 L形组合柱，这种新型组合柱不 仅改善了普通钢筋混凝土 L形柱的受力性能，而且充分利用了废弃玻璃，做到了废物的有 效利用，节约了资源，保护了环境。本发明通过以下技术方案实现：钢骨-钢管玻璃混凝土 L形组合柱的T形钢骨由钢板焊接而成，位于L形柱的肢上，钢管位于柱的中心，试件制作时 先将钢骨和钢管通过焊接或螺栓连接固定，然后绑扎钢筋骨架，支模，浇筑玻璃混凝土。其 特征在于：位于L形柱肢上的钢骨改善肢部的受力性能；位于核心处的钢管提高了 L形柱 的承载能力和延性；混凝土中含有充当骨料的玻璃碎块，提高了混凝土的耐腐蚀性；由于 外围玻璃混凝土的存在，提高了组合柱的耐火性能。
[0007] 混凝土中充当骨料的玻璃碎块，分为粒径在5mm?30mm和粒径在0. Imm?3mm的 玻璃碎块，分别作为玻璃混凝土中粗骨料和细骨料。按照每立方米玻璃混凝土体积，粗骨 料玻璃重量300kg?1500kg，细骨料玻璃重量300kg?1500kg，水泥400 kg?600 kg，水 150 kg?300 kg的比例进行充分搅拌。玻璃过多不行，会影响玻璃混凝土的强度，过少也 不行。
[0008] 本发明的优点与效果是： 1. 充分利用废弃玻璃，做到变废为宝，节约能源、绿色环保； 2. 钢管位于纵横方向混凝土交叉部位的内部，受到外部混凝土的保护，具有良好的耐 火、耐腐蚀性能； 3. 钢管内混凝土处于三相受压状态，提高了柱子的极限承载力，为高强混凝土的应用 提空了空间； 4. 钢骨位于L形柱的肢上，改善肢部受力性能； 5. 玻璃混凝土的抗侵蚀性能高于普通混凝土，提高了结构的耐久性和安全性； 6. 可以先施工钢骨、钢管，将钢骨、钢管在底部焊接或螺栓连接固定，然后绑扎纵筋和 箍筋，形成骨架后浇注玻璃混凝土，从而形成叠合柱； 7. 由于钢骨、钢管的存在改善了柱的延性，提高了柱的极限承载力，有利于地震区抗震 设计； 8. 拓宽了钢筋混凝土 L形柱的应用和发展空间，美化了建筑外观。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1是钢骨-钢管玻璃混凝土 L形组合柱的示意图。
[0010] 由钢骨、钢管、玻璃混凝土和钢筋骨架组成，其中玻璃混凝土位于钢管内、外，钢骨 位于L形柱的两肢上，钢管位于L形柱的两肢相交的中心，钢筋骨架处在L形柱的四周。图 中为纵向钢筋，2为玻璃混凝土，3为钢管，4为箍筋，5为钢骨。
【具体实施方式】
[0011] 3.本发明钢骨-钢管玻璃混凝土 L形截面组合柱，由钢骨、钢管、钢筋骨架和玻璃 混凝土组成，钢骨由钢板焊接而成，钢骨位于箍筋围成的L形柱的肢上，钢管位于L形柱的 核心，箍筋围成的L形柱内和钢管内充满含有充当骨料的玻璃碎块玻璃混凝土。钢骨焊接 成T形。箍筋4围成的L形柱内的角部装有坚向钢筋1。所述的玻璃混凝土包括粒径在 5mm?30mm的粗玻璃骨料和粒径在0. Imm?3mm的细玻璃骨料；按照每立方米玻璃混凝土 体积，粗骨料玻璃重量300kg?1500kg，细骨料玻璃重量300kg?1500kg，水泥400 kg? 600 kg，水150 kg?300 kg的比例进行充分搅拌；所述玻璃混凝土包括单质玻璃、有机玻 璃和无机玻璃。上述混凝土比例是经过反复的实验得出的比例。还没有应用玻璃混凝土的 介绍。
[0012] 具体工艺如下： 按照规定将钢板焊接成钢骨； 1.将钢骨和钢管焊接或螺栓连接固定，并保持垂直或一定角度； 2. 绑扎钢筋骨架； 3. 在钢筋骨架外侧支模板； 4. 制作粒径在5mm?30mm和粒径在0. Imm?3mm的玻璃碎块，分别作为玻璃混凝土中 粗骨料和细骨料； 5. 按照每立方米玻璃混凝土体积，粗骨料玻璃重量300kg?1500kg，细骨料玻璃重量 300kg?1500kg，水泥400 kg?600 kg,水150 kg?300 kg的比例进行充分搅拌，形成玻 璃混凝土； 6. 浇注玻璃混凝土； 7. 定期养护； 8. 到达规定养护日期后，拆模成型。
【权利要求】
1. 钢骨-钢管玻璃混凝土L形截面组合柱，由钢骨、钢管、钢筋骨架和玻璃混凝土组成， 其特征在于：钢骨（5)由钢板焊接而成，钢骨（5)位于箍筋（4)围成的L形柱的肢上，钢管 (3) 位于L形柱的核心，箍筋（4)围成的L形柱内和钢管（5)内充满含有充当骨料的玻璃碎 块玻璃混凝土（2)。
2. 根据权利要求1所述的钢骨-钢管玻璃混凝土 L形截面组合柱，其特征在于：钢骨 (5)焊接成T形。
3. 根据权利要求1所述的钢骨-钢管玻璃混凝土 L形截面组合柱，其特征在于：箍筋 (4) 围成的L形柱内的角部装有坚向钢筋（1)。
4. 根据权利要求1所述的钢骨-钢管玻璃混凝土 L形截面组合柱，其特征在于：所述 的玻璃混凝土包括粒径在5_?30_的粗玻璃骨料和粒径在0. 1_?3_的细玻璃骨料。
5. 如权利1所述的钢骨-钢管玻璃混凝土 L形截面组合柱中的玻璃混凝土，其特征 在于：按照每立方米玻璃混凝土体积，粗骨料玻璃重量300kg?1500kg，细骨料玻璃重量 300kg?1500kg，水泥400 kg?600 kg,水150 kg?300 kg的比例进行充分搅拌。
6. 根据权利要求1所述的钢骨-钢管玻璃混凝土 L形截面组合柱，其特征在于：所述 玻璃混凝土包括单质玻璃、有机玻璃和无机玻璃。
【文档编号】C04B28/00GK104453094SQ201410595093
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】徐亚丰, 朱绍杰, 吕丛丛, 陈谦, 翟章琳, 李日亮, 曾俊 申请人:沈阳建筑大学