專利名稱：一種改進的異形鋼管混凝土組合柱的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于建筑結構技術領域，尤其涉及一種改進的異形鋼管混凝土組合 柱。
技術背景 鋼管混凝土用于住宅建筑時，常用的截面形式為方形或矩形，這使得室內存在露 柱現象，不能滿足人們對建筑平面和空間平整美觀的要求，給住戶的室內裝飾和家具布置 帶來不便。解決這一問題的措施通常是將柱截面形狀、尺寸與墻體布置協調而形成異形柱， 有效避免了上述問題。目前異形柱中以鋼筋混凝土異形柱最為常見，然而，與鋼管混凝土異 形柱相比，鋼筋混凝土異形柱承載力低、延性及抗震性能差，導致其在抗震區的使用受到嚴 格限制。將鋼管混凝土截面異形化，形成異形鋼管混凝土柱可有效解決住宅室內空間美觀 的問題，改善異形柱的受力性能和抗震性能；同時，異形鋼管混凝土柱還具備加工簡單、施 工方便、經濟效益好等優點。但普通τ形、L形、十字形鋼管在國內外還沒有生產線，實際施 工中通常通過鋼板彎折后焊接或直接焊接而成。普通異形鋼管混凝土柱在焊接施工中的焊 接工作量很大且鋼板很難準確定位，截面形狀不易控制。此外，這種柱最大的缺點在于管壁 鋼材對核心混凝土的約束作用很小，鋼管的陰角處在豎向荷載作用下極易變形破壞，不能 體現出圓(矩)形鋼管混凝土承載力高的優勢。
實用新型內容本實用新型的目的是解決上述問題而提供一種承載力高、延性好、抗震性能優越、 施工方便、構造簡單、經濟性好的改進的異形鋼管混凝土組合柱。本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是包括矩形鋼管，矩形鋼管上焊接有U形鋼板，矩形鋼管和U形鋼板內充填有素混凝 土，一矩形鋼管與一 U形鋼板焊接成T形或L形，或者一矩形鋼管與兩U形鋼板焊接成十字 形截面，然后再在矩形鋼管和U形鋼板內充填素混凝土。上述的矩形鋼管與U形鋼板相對應管壁上鉆螺栓孔，然后將一矩形鋼管與一 U形 鋼板焊接成T形或L形，或者一矩形鋼管與兩U形鋼板焊接成十字形截面，再在螺栓孔處安 裝對拉螺栓，螺栓用螺帽固定，最后再在矩形鋼管和U形鋼板內充填素混凝土。上述的對拉螺栓在一個截面上為兩根。與現有技術相比，本實用新型取得了以下的技術效果1、此實用新型結構簡單，不僅可以避免房間轉角因采用矩形柱時所產生的棱角突 出，使房屋室內空間平整，建筑美觀整齊，布置靈活、方便，具有良好的建筑使用功能，還增 加了建筑的使用面積；2、此實用新型承載力高、塑性性能好、抗震性能優越、抗火性能好；3、與異形鋼筋混凝土柱和普通異形鋼管混凝土柱相比還具有便于工廠加工，焊接簡單，成型準確，方便施工以及經濟效益好等優點；4、通過在矩形鋼管與U形鋼板上設置對拉螺栓，進一步提高了組合柱的受力性能和抗震性能。
圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例2的結構示意圖；圖3為本實用新型實施例3的結構示意圖；圖4為本實用新型實施例4的結構示意圖；圖5為本實用新型實施例5的結構示意圖；圖6為本實用新型實施例6的結構示意圖。其中1-矩形鋼管、2-U形鋼板、3-焊縫、4-素混凝土、5-螺帽、6_對拉螺栓。
具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型的實施例。實施例1參見圖1，一種改進的異形鋼管混凝土組合柱，包括矩形鋼管1，矩形鋼管上焊接 有U形鋼板2，矩形鋼管和U形鋼板內充填有素混凝土 4，用一矩形鋼管與一 U形鋼板焊通 過焊縫3接成T形，然后再在矩形鋼管和U形鋼板內充填素混凝土，便形成了改進的異形鋼 管混凝土組合柱。實施例2參見圖2，一種改進的異形鋼管混凝土組合柱，包括矩形鋼管1，矩形鋼管上焊接 有U形鋼板2，矩形鋼管和U形鋼板充填有素混凝土 4，一矩形鋼管與一 U形鋼板通過焊縫 3焊接成L形，然后再在矩形鋼管和U形鋼板內充填素混凝土，便形成了改進的異形鋼管混 凝土組合柱。實施例3參見圖3，一種改進的異形鋼管混凝土組合柱，包括矩形鋼管1，矩形鋼管上焊接 有U形鋼板2，矩形鋼管和U形鋼板充填有素混凝土 4，一矩形鋼管與兩U形鋼板通過焊縫 3焊接成十字形截面，然后再在矩形鋼管和U形鋼板內充填素混凝土，便形成了改進的異形 鋼管混凝土組合柱。實施例4參見圖4，一種改進的異形鋼管混凝土組合柱，包括矩形鋼管1，矩形鋼管上焊接 有U形鋼板2，矩形鋼管和U形鋼板充填有素混凝土 4，矩形鋼管與U形鋼板相對應管壁上 鉆兩螺栓孔，然后將一矩形鋼管與一 U形鋼板通過焊縫3焊接成T形，然后再在螺栓孔處安 裝對拉螺栓6，螺栓用螺帽5固定，最后再在矩形鋼管和U形鋼板內充填素混凝土。實施例5參見圖5，一種改進的異形鋼管混凝土組合柱，包括矩形鋼管1，矩形鋼管上焊接 有U形鋼板2，矩形鋼管和U形鋼板充填有素混凝土 4，矩形鋼管與U形鋼板相對應管壁上 鉆兩螺栓孔，然后將一矩形鋼管與一 U形鋼板通過焊縫3焊接成L形，然后再在螺栓孔處安裝對拉螺栓6，螺栓用螺帽5固定，最后再在矩形鋼管和U形鋼板內充填素混凝土。實施例6參見圖6，一種改進的異形鋼管混凝土組合柱，包括矩形鋼管1，矩形鋼管上焊接有U形鋼板2，矩形鋼管和U形鋼板充填有素混凝土 4，矩形鋼管與U形鋼板相對應管壁上 兩鉆螺栓孔，然后將一矩形鋼管與兩U形鋼板通過焊縫3焊接成十字形截面，然后再在螺栓 孔處安裝對拉螺栓6，螺栓用螺帽5固定，最后再在矩形鋼管和U形鋼板內充填素混凝土。本實用新型的制造加工方法如下對于上述實施例1-3的改進的普通異形鋼管混凝土組合柱，直接將矩形鋼管1與 U形鋼板2通過焊縫3焊接成T形或L形或十字形，然后再內填素混凝土 4。對于上述實施例4-6的帶約束拉桿式改進的異形鋼管混凝土組合柱，先將矩形鋼 管1與U形鋼板2相對應管壁上鉆螺栓孔，然后將矩形鋼管1與U形鋼板2通過焊縫3直 接焊接成T形或L形截面或十字形，再在螺栓孔處安裝對拉螺桿6和螺帽5 (即約束拉桿)， 最后內填素混凝土 4。本實用新型的保護范圍并不限于上述的實施例，顯然，本領域的技術人員可以對 本實用新型進行各種改動和變形而不脫離本實用新型的范圍和精神。倘若這些改動和變形 屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍內，則本實用新型的意圖也包含這些改動和 變形在內。
權利要求一種改進的異形鋼管混凝土組合柱，包括矩形鋼管(1)，矩形鋼管上焊接有U形鋼板(2)，矩形鋼管和U形鋼板內充填有素混凝土(4)，其特征在于一矩形鋼管與一U形鋼板焊接成T形或L形，或者一矩形鋼管與兩U形鋼板焊接成十字形截面，然后再在矩形鋼管和U形鋼板內充填素混凝土。
2.根據權利要求1所述的改進的異形鋼管混凝土組合柱，其特征在于矩形鋼管與U 形鋼板對應位置管壁上鉆螺栓孔，然后將一矩形鋼管與一 U形鋼板焊接成T形或L形，或者 一矩形鋼管與兩U形鋼板焊接成十字形截面，再在螺栓孔內安裝對拉螺栓(6)，螺栓用螺帽 (5)固定，最后再在矩形鋼管和U形鋼板內充填素混凝土。
3.根據權利要求2所述的改進的異形鋼管混凝土組合柱，其特征在于所述的對拉螺 栓在一個截面上為兩根。
專利摘要本實用新型涉及一種改進的異形鋼管混凝土組合柱，包括矩形鋼管，矩形鋼管上焊接有U形鋼板，矩形鋼管和U形鋼板內充填有素混凝土，一矩形鋼管與一U形鋼板焊接成T形或L形，或者一矩形鋼管與兩U形鋼板焊接成十字形截面，可選擇沿鋼管各邊按一定間距增設部分約束拉桿，然后再在矩形鋼管和U形鋼板內充填素混凝土。本實用新型承載力高、延性好、抗震性能優越、施工方便、構造簡單、經濟性好。
文檔編號E04C3/34GK201598774SQ200920229098
公開日2010年10月6日 申請日期2009年10月29日 優先權日2009年10月29日
發明者徐禮華, 戴紹斌, 李芹芹, 童侃, 黃 俊 申請人:武漢大學