一种L形钢管混凝土组合柱的制作方法

本实用新型涉及一种L形钢管混凝土组合柱，属于工程建筑领域。

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，采用异形钢管混凝土组合柱，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，同时异形钢管混凝土组合柱平面布置灵活，经济性好，符合国家建设节约型社会的要求。异形钢管混凝土组合柱框架还可以和支撑或剪力墙形成框架--支撑或框架--剪力墙体系，因此有着广阔的应用前景。

目前L形钢管混凝土组合柱截面通常采用以下几种形式：(1)、无管壁D及连接构件，管壁C或管壁E分别向柱内延长至管壁G或管壁A，形成几个独立腔体；(2)、无管壁D及连接构件，在管壁C、管壁E相交处设置竖向角钢；(3)、无管壁D及连接构件，在管壁A和管壁C、管壁E和管壁G之间分别设置对穿螺杆。异形钢管混凝土组合柱肢宽较小，一般不大于200mm，第一种异形柱由于腔体狭小，不宜浇筑混凝土，而且制作安装工艺复杂；第二种异形柱则管壁整体性差，对混凝土约束能力弱，其承载能力低、抗震性能差；第三种异形柱由于对穿螺栓需在管壁上开洞，加工制造复杂且削弱了管壁的完整性，同时外凸螺栓影响建筑装修。为进一步推广异形钢管混凝土组合柱的应用，需研究开发一种受力合理、构造简单且具有较高承载力和良好的抗震性能的L形钢管混凝土组合柱。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术缺点，本实用新型的目的在于提供一种L形钢管混凝土组合柱，具有受力合理、构造简单、便于构件制造、安装，能够有效提高组合柱的承载能力和抗震性能，使异形钢管混凝土组合柱在住宅建筑中得以推广使用。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种L形钢管混凝土组合柱，其特征在于：所述L形钢管混凝土组合柱由具有L形内部空腔的钢管及空腔内灌注的混凝土组成，L形钢管内外转角之间设置有连接构件，连接构件将L形空腔沿斜向分为两个相对独立但又连通的混凝土灌注区；具有L形内部空腔的钢管由第一U型管和第二U型管焊接而成，第一U型管包括管壁A、管壁B、管壁C、管壁D，第二U型管包括管壁E、管壁F、管壁G；第一U型管的管壁A与第二U型管的管壁G焊接形成钢管的外侧转角，第一U型管的管壁C与第二U型管的管壁E焊接形成钢管的内侧转角，其中管壁C超出管壁C与管壁E之间焊缝的长度为15-25mm，管壁D水平向长度为20-40mm，管壁D与管壁C的夹角为135-145°，连接构件与管壁D平行放置在靠近第一U型管的一侧，其两端分别焊接于管壁A和管壁D上，连接构件与管壁A之间焊缝距离管壁A与管壁G之间焊缝的长度为15-25mm。

在一个实施例中，连接构件为多块沿竖向间隔布置的缀板，缀板两端分别与管壁A、管壁D焊接。

在另一个实施例中，连接构件为多根沿竖向间隔布置的角钢，角钢两端分别与管壁A、管壁D焊接。

在第三个实施例中，连接构件为竖向延伸并连续弯折的钢筋，钢筋分别与壁A、管壁D焊接。

第一U型管、第二U型形管分别由钢板冷弯成型。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

(1)本实用新型中，在L形钢管混凝土组合柱内设置连接构件，增强了管壁的整体性，由于连接构件斜向设置在内外转角处，可有效约束管壁C、管壁E的平面内外的变形，从而提高了对钢管内混凝土的约束作用，改善了组合柱的承载力和抗震性能。

(2)本实用新型中，在L形钢管混凝土组合柱内设置的连接构件为竖向间隔布置，使钢管内为一个的L形腔体，有利于组合柱内部混凝土的浇注。

(3)本实用新型中，在L形钢管混凝土组合柱内设置连接构件，该连接构件两端均与第一U型管管壁焊接，其焊接连接方便，同时可有效减少第一U型管和第二U型管焊接时的焊接变形。

(4)本实用新型中，取消对穿螺杆，简化加工制造工艺，保持管壁的完整性，避免了影响建筑装修的外凸螺栓。

(5)本实用新型中，第一U型管和第二U型管采用钢板冷弯成型，减少钢管制造时的焊接量，降低制造成本，提高钢管的质量。

附图说明

图1是L形钢管混凝土组合柱的结构示意图。

图2是L形钢管混凝土组合柱的横截面结构示意图

图3是第一U型管采用冷弯成型的结构示意图。

图4是第二U型管采用冷弯成型的结构示意图。

图5是实施例1中连接构件的结构示意图。

图6是实施例2中连接构件的结构示意图。

图7是实施例3中连接构件的结构示意图。

1-管壁A，2-管壁B，3-管壁C，4-管壁D，5-管壁E，6-管壁F，7-管壁G，8-连接构件，9-管壁C与管壁E之间焊缝，10-管壁A与管壁G之间焊缝，11-连接构件与管壁D之间焊缝，12-连接构件与管壁A之间焊缝，13-混凝土。

具体实施方式

为使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1：

如图1、图2所示的L形钢管混凝土组合柱，由竖向放置的第一U型管和第二U型管焊接形成具有L形内部腔体的钢管，并在L形腔体内灌注有混凝土13形成L形钢管混凝土组合柱。第一U型管包括管壁A1、管壁B2、管壁C3、管壁D4，第二U型管包括管壁E5、管壁F6、管壁G7。如图3、图4所示，第一U形管和第二U形管分别由钢板冷弯成型，或第一U形管和第二U形管分别由钢板先冷弯再焊接或直接焊接而成。

其中管壁A1与管壁G7焊接形成钢管外侧转角和管壁A1与管壁G7之间焊缝10，管壁E5和管壁C3焊接形成钢管内侧转角和管壁C3与管壁E5之间焊缝9，管壁C3超出管壁C3与管壁E5之间焊缝9的长度约为20mm，管壁D4水平向长度约为30mm，管壁D4与管壁C3的夹角略小于145°。

如图1图2所示，为使增强对钢管内侧转角的管壁C3、管壁E5的约束从而增强对钢管内部混凝土的约束，同时减少钢管在焊接过程的焊接变形，在管壁A1和管壁D4之间设置有连接构件8，连接构件8为多块沿竖向间隔布置的缀板，缀板与管壁D4平行且放置在靠近第一U型管的一侧，缀板一端与管壁D4焊接连接，另一端与管壁A1焊接连接，分别形成连接构件与管壁D4之间焊缝11和连接构件与管壁A1之间焊缝12，连接构件与管壁A1之间焊缝12距离管壁A1与管壁G7之间焊缝10的长度约为20mm，如图2、图5所示。

本实用新型具有受力合理、构造简单、承载力高和抗震性能好的优点。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，为更好实现本实用新型，如图2、6所示，特别设置成如下结构：连接构件8为多根沿竖向间隔布置的角钢，角钢与管壁D平行且放置在靠近第一U型管的一侧，角钢一端与管壁D4焊接连接，另一端与管壁A1焊接连接，分别形成连接构件与管壁D4之间焊缝11和连接构件与管壁A1之间焊缝12，连接构件与管壁A1之间焊缝12距离管壁A1与管壁G7之间焊缝10的长度约为20mm。

实施例3：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，为更好实现本实用新型，如图2、7所示，特别设置成如下结构：连接构件8为竖向延伸并连续弯折的钢筋，钢筋与管壁D4平行且放置在靠近第一U型管的一侧，钢筋一端与管壁D4焊接连接，另一端与管壁A1焊接连接，分别形成连接构件与管壁D4之间焊缝11和连接构件与管壁A1之间焊缝12，连接构件与管壁A1之间焊缝12距离管壁A1与管壁G7之间焊缝10的长度约为20mm。