一種可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱，主要包括上、下圓鋼管混凝土柱、柱法蘭連接件、2個帶孔半圓形鋼板和抗拔連接副，通過對圓鋼管混凝土柱和柱法蘭連接件的構造措施進行合理設計，采用抗拔連接副對圓鋼管混凝土柱與柱之間進行拼接，然后從半圓形鋼板的預留半圓孔處灌漿，最后形成可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱。當圓鋼管混凝土柱更換時，可通過拆卸螺栓桿，使得圓鋼管混凝土柱和柱法蘭連接件，進而實現圓鋼管混凝土柱與柱之間的拆卸和更換。本發明使用的所有構件均采用現場裝配連接，提高了建筑工業化裝配效率，實現了裝配式組合結構的柱?柱構件的可拆卸、分離和更換的功能，體現了建筑構件可拆改、節能環保的新型建筑理念。
【專利說明】
一種可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱
技術領域
[0001]本發明屬于結構工程技術領域，具體適用于多高層裝配式鋼-混凝土組合結構中圓鋼管混凝土柱與柱之間現場拼接作業領域。
【背景技術】
[0002]為了推進建筑工業化，已經頒布了《裝配式混凝土結構技術規程》，且裝配式混凝土結構已在工程實踐中得到大量推廣，但該規程仍然沒有很好的解決現場濕作業多和混凝土養護時間長的問題。目前，對于裝配式建筑結構體系的關鍵連接部位的設計方法缺乏系統的研究。另一方面，傳統的鋼筋混凝土結構由于其對環境污染嚴重、材料和能源消耗高、建筑材料可回收利用率低等缺點，已經不符合國家推行的“適用、經濟、綠色、美觀”的建筑方針。為了尋求發展新型建造方式，國家大力推動建筑工業化和推廣裝配式建筑結構，推動結構構件的標準化，提高結構構件的通用性及可置換性。鋼-混凝土組合結構由于其承載能力高、剛度大、延性和抗震性能好，且鋼材具有綠色環保、材料回收利用率高等優點，而近幾年國內鋼材產量過剩，造價降低，應用于多高層建筑、大跨結構、高聳結構、橋梁結構和地下結構等結構工程領域優勢明顯。同時，鋼-混凝土組合結構能較好適應現代結構對于“輕型大跨、預制裝配、快速施工”的需求，更容易實現結構的“便于拆改”和“可修復性”，能滿足新型工業化裝配式建筑體系的相關配套要求。
[0003]鋼管混凝土已經在多高層建筑中得到廣泛應用，但其核心混凝土一般采用現澆的施工方式。圓鋼管混凝土柱具有抗壓強度高，塑性性能好，抗震性能優異且緊箍效應好，堪稱是一種優質、高強和經濟合理的構件。故尋求一種建設速度快、建筑材料可回收利用的可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱，具有極大的技術經濟效益和社會效益。
[0004]鑒于此，發明人對可拆卸裝配式圓形鋼管混凝土柱進行了深入研究，遂由本案產生。
【發明內容】
[0005]針對以上現有技術中存在的不足，本發明提供了一種構造簡單、抗震性能優良、安裝便捷高效、便于拆改、節能環保、美觀堅固的可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱與柱的拼接方法。
[0006]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0007]—種可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱，主要包括上、下圓鋼管混凝土柱、柱法蘭連接件、2個帶孔半圓形鋼板和抗拔連接副，其特征在于抗拔連接副是由螺栓桿、墊片、鋼套筒和抗拔彎筋組成。
[0008]所述抗拔彎筋通過焊接安裝到鋼套筒尾部。
[0009]所述抗拔連接副的鋼套筒和抗拔彎筋部分預埋在上、下圓鋼管混凝土柱中。
[0010]所述柱法蘭連接件在上、下兩個圓形法蘭盤上沿環向預留螺栓孔，通過抗拔連接副將上、下圓鋼管混凝土柱拼接為一體。
[0011]所述2個帶孔半圓形鋼板是通過焊接安裝到柱法蘭連接件的法蘭盤上；從半圓形鋼板的預留半圓孔處灌入無收縮自密實高強混凝土，其強度等級不低于鋼管混凝土柱中的混凝土等級。
[0012]本發明的有益效果為:
[0013]與現有技術相比，本發明的優勢體現在:
[0014]1、本發明采用可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱，所有構件均在工廠加工完成，運輸至施工現場后，可在施工現場裝配連接，減少了現場焊接工作和模板工程，保證了現場施工質量，提高了建筑工業化裝配效率。
[0015]2、本發明通過對圓鋼管混凝土柱和柱法蘭連接件的構造措施進行合理設計，采用抗拔連接副對圓鋼管混凝土柱與柱之間進行拼接，然后從半圓形鋼板的預留孔處灌漿，灌入的砂漿為無收縮自密實高強混凝土，與抗拔連接副形成一個整體后共同受力，使得柱-柱連接后構件整體的抗彎和軸壓剛度以及抗彎和抗剪承載力不低于拼接柱身。
[0016]3、本發明圓鋼管混凝土柱與柱之間連接采用柱法蘭連接件和抗拔連接副，當建筑結構構件發生一定程度的破壞如上側或下側的圓鋼管混凝土柱破壞，此時可通過拆卸拔連接副中的抗拔螺栓，使得上側或下側的圓鋼管混凝土柱和柱法蘭連接件分離，進而實現圓鋼管混凝土柱的拆卸、分離和更換。換下的受損圓鋼管混凝土柱可回收、加固，循環再利用，體現了安裝便捷高效、便于拆改和環保節能的建筑理念。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明整體結構三維示意圖；
[0018]圖2是本發明未焊接帶孔半圓形鋼板的整體結構三維示意圖；
[0019]圖3是本發明的柱法蘭連接件三維、俯視和正視示意圖；
[0020]圖4是本發明的內部剖面正視圖；
[0021 ]圖5是抗剪連接副示意圖。
[0022]圖中標號:上鋼管混凝土柱I;下鋼管混凝土柱2;柱法蘭連接件3;帶孔半圓形鋼板4;半圓孔5;螺栓孔6;抗拔連接副7;螺栓桿8;墊片9;鋼套筒10;抗拔彎筋11。
【具體實施方式】
[0023]上述圓鋼管混凝土柱的拼裝施工步驟如下:
[0024]1、除需要現場對柱與柱連接部位的半圓形鋼板的預留孔處灌漿外，所有組成構件均在工廠預制完成，其中柱法蘭連接件3上預留螺栓孔大小和間距應滿足構造要求。上、下圓鋼管混凝土柱I和2內部預埋鋼套筒10應與柱法蘭連接件3上預留螺栓孔6相對應和配套(圖3和圖4所示)；
[0025]2、將柱法蘭連接件3放置在下圓鋼管混凝土柱2預留鋼套筒10的那個面上，使得柱法蘭連接件3上預留螺栓孔6與鋼套筒10的孔洞對齊，安裝6對螺栓桿8和墊片9，完成下圓鋼管混凝土柱2和柱法蘭連接件3的拼接;然后對上圓鋼管混凝土柱I重復上述安裝步驟，完成上、下圓鋼管混凝土柱和柱法蘭連接件3三者之間的拼接(圖2和圖5所示)；
[0026]3、將帶孔半圓形鋼板4上下端部焊接到柱法蘭連接件3上(圖1所示)；
[0027]4、從半圓形鋼板4上其中一側的預留半圓孔5處灌漿，灌入的砂漿為無收縮自密實高強混凝土，另一側的預留半圓孔5用于排出空氣(且若柱遭遇到火災作用，預留半圓孔5可用于排出柱內混凝土中的水汽)，最后形成可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱(圖1所示)；
[0028]5、若需對圓鋼管混凝土柱I或2進行拆卸和更換，先把焊接在柱法蘭連接件3上的帶孔半圓形鋼板4用電焊切除，然后將之前灌入的砂漿去除，接著把螺栓桿8從鋼套筒10內依次擰出，使得圓鋼管混凝土柱和柱法蘭連接件3整體分離。然后從工廠運來新的圓鋼管混凝土柱等構件，重復I?4安裝步驟，即可完成圓鋼管混凝土柱的再次拼裝(圖1?5所示)。
[0029]上述實施例和圖示并非限定本發明專利的產品形態和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明專利的專利范疇。
【主權項】
1.一種可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱，主要包括上、下圓鋼管混凝土柱、柱法蘭連接件、2個帶孔半圓形鋼板和抗拔連接副，其特征在于抗拔連接副是由螺栓桿、墊片、鋼套筒和抗拔彎筋組成。2.根據權利要求1所述的一種可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱，其特征在于所述抗拔彎筋通過焊接安裝到鋼套筒尾部。3.根據權利要求1所述的一種可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱，其特征在于所述抗拔連接副的鋼套筒和抗拔彎筋部分預埋在上、下圓鋼管混凝土柱中。4.根據權利要求1所述的一種可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱，其特征在于所述柱法蘭連接件在上、下兩個圓形法蘭盤上沿環向預留螺栓孔，通過抗拔連接副將上、下圓鋼管混凝土柱拼接為一體。5.根據權利要求1所述的一種可拆卸裝配式圓鋼管混凝土柱，其特征在于所述2個帶孔半圓形鋼板是通過焊接安裝到柱法蘭連接件的法蘭盤上;從半圓形鋼板的預留半圓孔處灌入無收縮自密實高強混凝土，其強度等級不低于鋼管混凝土柱中的混凝土等級。
【文檔編號】E04C3/34GK105863167SQ201610368415
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月29日
【發明人】霍靜思, 王海濤, 劉艷芝, 劉漢青
【申請人】湖南大學