再生混凝土l型鋼管異形柱的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種再生混凝土L型鋼管異形柱，由圓形鋼管與兩個U形鋼槽焊接組成，U形鋼槽內部澆筑普通骨料混凝土，圓形鋼管內部澆筑再生骨料混凝土；U形鋼槽內焊接有抗剪螺栓。由于在L型異形柱的拐角處采用大直徑的鋼管約束再生混凝土，改善了其受力性能，提高了其抗扭轉能力，并提高了受鋼管約束的再生混凝土的承載力和抗震性，減少了人們對再生混凝土性能差的懷疑，有利于再生混凝土在高層建筑中的推廣應用和建筑垃圾資源化。本實用新型的再生混凝土L型鋼管異形柱可應用在高層建筑中，以及地震烈度較大的區域，擴大了再生混凝土的應用范圍。此外，由于外包鋼板和鋼管可以作為模板使用，因此節省了模板，加快了施工速度，提高了經濟效益。
【專利說明】
再生混凝土 L型鋼管異形柱
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于鋼與混凝土組合結構及混合結構【技術領域】，涉及異形柱，尤其是一種再生混凝土 L型鋼管異形柱。
【背景技術】
[0002]廢棄混凝土塊經過破碎、清洗與分級后形成的骨料稱再生骨料；再生骨料部分或全部代替砂石等天然骨料配制而成的混凝土稱為再生骨料混凝土，簡稱再生混凝土。再生混凝土的推廣應用有利于建筑垃圾資源化，符合環保和可持續發展要求。可持續發展的重要特征是環境保護和對自然資源的保護。充分利用再生混凝土，不但能有效降低建筑垃圾的數量，減少建筑垃圾對自然環境的污染，起到保護環境的作用；而且利用再生骨料配置而成的再生骨料混凝土還能減少建筑工程中對天然骨料的開采，達到節約天然沙石資源的目的。再生混凝土技術實現了對廢混凝土的回收利用，形成新的建材產品，具有顯著的經濟、社會和環境效益。因此，從環境保護與資源有效利用的角度來講，再生混凝土被認為是生態綠色混凝土，大力開展其技術研究和應用研究是有益而且必要的，符合建筑行業的循環經濟模式和國家提倡的低碳經濟政策要求，也是人類可持續發展偉大戰略的重要措施之一。
[0003]然而，由于再生骨料中附著老砂漿的影響，與普通混凝土相比，再生混凝土在單軸壓力作用下更加容易出現微裂紋，進而導致再生混凝土的單軸抗壓強度普遍小于普通混凝土，影響了其推廣應用。
實用新型內容
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種承載力較高、抗震性能良好的再生混凝土 T型鋼管異形柱。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:再生混凝土 L型鋼管異形柱，包括L型異形柱，L型異形柱由圓形鋼管與兩個U形鋼槽焊接組成，圓形鋼管作為L型異形柱的拐角處，兩個U形鋼槽分別作為L型異形柱的兩肢;U形鋼槽內部澆筑普通骨料混凝土，圓形鋼管內部澆筑再生骨料混凝土 ；U形鋼槽內焊接有抗剪螺栓，圓形鋼管的直徑大于U形鋼槽的寬度。
[0006]圓形鋼管的直徑不小于U形鋼槽寬度的1.2倍。
[0007]U形鋼槽由外包鋼板焊接而成。
[0008]抗剪螺栓的間距不大于U形鋼槽的寬度。
[0009]普通骨料混凝土強度等級不低于C40，再生骨料混凝土強度等級不低于C30，且普通骨料混凝土的強度等級大于再生骨料混凝土。
[0010]再生骨料混凝土由新砂漿和再生骨料組成，再生骨料由原始天然骨料和附著老砂漿組成；普通骨料混凝土由新砂漿和普通天然骨料組成。
[0011]L型鋼管異形柱的含鋼率為0.04-0.2。
[0012]針對再生骨料混凝土應用存在的問題，發明人設計了一種再生混凝土 L型鋼管異形柱，由圓形鋼管與兩個U形鋼槽焊接組成，U形鋼槽內部澆筑普通骨料混凝土，圓形鋼管內部澆筑再生骨料混凝土 ；u形鋼槽內焊接有抗剪螺栓。由于在L型異形柱的拐角處采用大直徑的鋼管約束再生混凝土，改善了 L型異形柱的受力性能，提高了其抗扭轉能力，并提高了受鋼管約束的再生混凝土的承載力和抗震性，減少了人們對再生混凝土性能差的懷疑，有利于再生混凝土在高層建筑中的推廣應用和建筑垃圾資源化。本實用新型的再生混凝土L型鋼管異形柱可應用在高層建筑中，以及地震烈度較大的區域，擴大了再生混凝土的應用范圍。此外，由于外包鋼板和鋼管可以作為模板使用，因此節省了模板，加快了施工速度，提高了經濟效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型再生混凝土 L型鋼管異形柱的結構示意圖。
[0014]圖2是圖1中再生骨料混凝土的示意圖。
[0015]圖3是圖1中天然骨料混凝土的示意圖。
[0016]圖中:1U形鋼槽，2圓形鋼管，3普通骨料混凝土，4抗剪螺栓，5再生骨料混凝土，6新砂漿，7原始天然骨料，8老砂漿，9新砂漿，10普通天然骨料。
【具體實施方式】
[0017]如圖1至3所示，本實用新型的再生混凝土 L型鋼管異形柱，包括L型異形柱，L型異形柱由圓形鋼管2與兩個U形鋼槽I焊接組成，圓形鋼管作為L型異形柱的拐角處，兩個U形鋼槽分別作為L型異形柱的兩肢;U形鋼槽內部澆筑普通骨料混凝土 3，圓形鋼管內部澆筑再生骨料混凝土 5 ；U形鋼槽內焊接有抗剪螺栓4，圓形鋼管的直徑不小于U形鋼槽寬度的1.2倍。
[0018]制作過程
[0019]U形鋼槽由外包鋼板焊接而成，首先將若干排抗剪螺栓連接件焊接在鋼板上，然后再將鋼板通過焊接組合成U形鋼槽，兩個U形鋼槽再與圓形鋼管焊接組成L型異形柱。在圓形鋼管內部澆筑再生骨料混凝土，再生骨料混凝土由新砂漿6和再生骨料組成，再生骨料由原始天然骨料7和附著老砂漿8組成。在U形鋼槽內部澆筑普通骨料混凝土，普通骨料混凝土由新砂漿9和普通天然骨料10組成。其中，普通骨料混凝土強度等級不低于C40，再生骨料混凝土強度等級不低于C30，且普通骨料混凝土的強度等級大于再生骨料混凝土。依據《型鋼混凝土組合結構設計規范》(JGJ138-2001)規定:異形柱的含鋼率在0.04-0.2范圍內。
[0020]設計原理
[0021]本實用新型的鋼管異形柱既可以滿足承載力要求，又可以提高被約束再生混凝土的強度和抗震性。通過在L型異形柱的拐角處設置直徑較大的鋼管，提高了 L型異形柱的抗扭承載力；由于鋼管內部澆筑再生骨料混凝土，在受壓狀態下，通過鋼管的約束提高了再生混凝土的強度，進而提高再生混凝土的承載力，具體是:當軸向力增加時候，由于混凝土有一定的泊松比，會發生橫向變形，當橫向變形受到約束情況下，混凝土微裂縫的發展會受到制約，變形性能也會增強，從而提高了承載力；由于核心混凝土受到約束，在地震作用時候混凝土內部的微裂紋也不容易擴展，從而提高了抗震能力。外包鋼板與天然骨料混凝土通過抗剪螺栓緊密連接，抗剪螺栓的間距不大于U形鋼槽的寬度，有利于混凝土和鋼板協同工作。
【權利要求】
1.一種再生混凝土 L型鋼管異形柱，包括L型異形柱，其特征在于:所述L型異形柱由圓形鋼管與兩個U形鋼槽焊接組成，圓形鋼管作為L型異形柱的拐角處，兩個U形鋼槽分別作為L型異形柱的兩肢；所述U形鋼槽內部澆筑普通骨料混凝土，圓形鋼管內部澆筑再生骨料混凝土 ；所述U形鋼槽內焊接有抗剪螺栓，圓形鋼管的直徑大于U形鋼槽的寬度。
2.根據權利要求1所述的再生混凝土L型鋼管異形柱，其特征在于:所述圓形鋼管的直徑不小于U形鋼槽寬度的1.2倍。
3.根據權利要求2所述的再生混凝土L型鋼管異形柱，其特征在于:所述U形鋼槽由外包鋼板焊接而成。
4.根據權利要求3所述的再生混凝土L型鋼管異形柱，其特征在于:所述抗剪螺栓的間距不大于U形鋼槽的寬度。
5.根據權利要求4所述的再生混凝土L型鋼管異形柱，其特征在于:所述普通骨料混凝土強度等級不低于C40，再生骨料混凝土強度等級不低于C30，且普通骨料混凝土的強度等級大于再生骨料混凝土。
6.根據權利要求5所述的再生混凝土L型鋼管異形柱，其特征在于:所述再生骨料混凝土由新砂漿和再生骨料組成，再生骨料由原始天然骨料和附著老砂漿組成；所述普通骨料混凝土由新砂漿和普通天然骨料組成。
7.根據權利要求6所述的再生混凝土L型鋼管異形柱，其特征在于:所述L型鋼管異形柱的含鋼率為0.04-0.2。
【文檔編號】C04B18/16GK204163282SQ201420514123
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年9月9日 優先權日:2014年9月9日
【發明者】應敬偉, 李保軍, 孫志超, 桂濤峰, 楊濤, 蔣楓, 覃維維, 張喜德 申請人:廣西大學, 廣西交通科學研究院