專利名稱：鋼管液壓柱的制作方法
技術領域：
本發明屬于土木工程中的鋼結構領域，主要用作建筑物中直立的起支撐作用的構件。具體涉及鋼管液壓柱結構的制作、加壓等方法。
背景技術：
目前，鋼結構已在我國土木工程領域有了廣泛的應用，但是鋼材耐熱而不耐高溫。 隨著溫度的升高，強度就降低。當周圍存在著輻射熱，溫度在150度以上時，就應采取遮擋措施。如果一旦發生火災，結構溫度達到500度以上時，就可能全部瞬時崩潰。為了提高鋼結構的耐火等級，通常都用混凝土或磚把它包裹起來；且鋼結構由于橫截面積較小其抗壓強度較差。目前存在鋼管混凝土技術解決了鋼結構抗壓強度較小的問題，但是對于鋼材不耐高溫的問題仍沒有從根本上解決。鋼管液壓柱則可以從根本上解決鋼材耐高溫和抗壓承載力不足的問題。
發明內容
本發明的目的之一為克服在土木領域中現有的鋼結構不耐高溫的缺陷；在用于土木建筑領域中的縱多材料中，大多數建筑材料如鋼材、混凝土等在火災等高溫環境中都會出現不同程度的承載力降低甚至崩潰等癥狀，現有的防火方法為涂抹防火涂料或設置防火板將構件與高溫環境隔離，該種方法無法從根本解決建筑材料耐高溫性能較差的問題；本發明在管內填充液體并設置循環系統可以使得管內液體循環，因此可在火災等高溫環境中提高外部鋼管的耐火性能，起到水冷的作用。本發明的又一目的為解決鋼結構橫截面積較小因此抗壓承載力較低的缺陷。本發明提出柱體在鋼管內灌注液體并使液體具有一定壓力，利用液體壓強的原理增大鋼結構實際抗壓面積。同時因液體具有一定壓強可以限制外部鋼管的局部屈曲；利用鋼管和管內液體傳遞豎向荷載，鋼管對液體提供環向約束作用；該種構件可以替代傳統的利用混凝土作為抗壓材料傳遞豎向荷載的作用。本發明專利構件可以代替混凝土在土木工程中的使用。技術方案本發明專利解決其技術問題所采用的技術方案是一、將鋼管封閉；二、在封閉鋼管內部填充液體并對液體進行加壓；三、在構件外設置液壓循環控制系統裝置，利用該裝置可調節鋼管內液體的壓力并可以使得管內液體與外界液體交換。可以根據具體的縱向荷載選擇鋼管壁厚和液體的壓力，管內液體可以選取一些沸點較低且不易與鋼管發生化學反應的惰性液體。有益效果鑒于鋼結構和鋼混組合結構的缺陷，申請者提出鋼管液體壓力柱結構形式具有如下優點從根本上解決鋼管混凝土結構的缺陷，鋼管內液體可以完全充實鋼管內部，起到防止鋼管局部屈曲的作用，且可以將頂部的荷載完全傳遞到底部；管內液體循環裝置可以有效解決鋼結構和鋼混組合結構等土木領域中建筑材料耐高溫性能較差的缺陷；管內液體采用對鋼材腐蝕性小的液體材料，就解決了鋼管將近一半的維護防腐蝕費用；且利用液體作為抗壓材料取代傳統建筑材料-混凝土，對環境保護有著非同尋常的意義，為土木工程采用綠色環保建筑材料開辟了一個新方向。
下面結合附圖和實施例對本發明專利進一步說明。附圖是鋼管液壓柱的示意圖。
權利要求
1.一種柱，由鋼管和液體組成，作為土木工程領域內傳遞豎向荷載的裝置，其特征是將液體注入到封閉鋼管中并施與一定壓力因此起到承壓作用，用于工業民用建筑、橋梁等土木工程領域的柱體承壓構件。
2.根據權利要求I所述的鋼管液壓柱，其特征是鋼管為封閉鋼管，管內灌注液體并保持一定壓力，鋼管作為環向約束作用，管內液體起到傳遞豎向荷載和防止鋼管局部屈曲的作用。
3.根據權利要求I所述的鋼管液壓柱，其特征是鋼管外部設置雙向液壓閥以保持管內液體壓力處于平衡狀態，利用液壓閥可以實現管內液體保持壓力和循環兩種功能；
4.根據權利要求I所述的鋼管液壓柱，其特征是，鋼管的厚度和管內液體的控制壓力根據豎向荷載由實驗給出；
5.根據權利要求I所述的鋼管液壓柱，其特征是，管內液體為腐蝕性小、沸點高及凝固點低的液體。
6.根據權利要求I所述的鋼管液壓柱，其特征是，該種構件應用于永久性承壓構件和可替換承壓構件中。
全文摘要
鋼管液壓柱是一種能夠應用于土木工程中的傳遞豎向荷載的柱，可代替以往的鋼管混凝土柱、鋼筋混凝土柱，鋼柱。其制作要點是在鋼管內灌注液體通過外置雙向液壓閥控制鋼管內液體壓力，此壓力應根據豎向荷載的大小計算得出。鋼管壁厚應考慮縱向荷載及管內液體壓力的大小計算得出。利用鋼管和管內液體傳遞土木工程中的豎向荷載，該種柱體從根本上解決了鋼結構耐高溫性能差和抗壓承載力低的缺點，同時可以節省一部分鋼管的維護費用。
文檔編號E04C3/36GK102535751SQ20111031962
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月20日 優先權日2011年10月20日
發明者顧威 申請人:顧威