鋼骨-鋼管煤矸石混凝土l形截面組合柱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種混凝土構(gòu)件，特別是一種用于土木工程中的L形截面組合柱。鋼骨-鋼管煤矸石混凝土L形截面組合柱,由鋼骨、鋼管、鋼筋和煤矸石混凝土構(gòu)成。鋼骨位于L形柱的肢上，有利于改善L形柱肢部的受力性能；鋼管位于柱肢部相交的核心部位，促進(jìn)了脆性高強(qiáng)混凝土在L形柱中的應(yīng)用；煤矸石混凝土減輕了柱子的自重，并且做到了節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境；鋼筋骨架對(duì)混凝土起到了約束作用，增強(qiáng)了柱子的承載能力。本發(fā)明是高層和大跨度建筑物中框架結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件，具有承載力高，剛度大、重量輕，塑性、韌性好，抗沖擊和抗疲勞性能好，抗震性能佳，節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】鋼骨-鋼管煤矸石混凝土 L形截面組合柱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及了一種混凝土構(gòu)件，特別是涉及一種用于土木工程中的混凝土 L形柱，是一種新型的L形截面組合柱。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前社會(huì)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和居民生活水平的提升，人們對(duì)住宅的要求越來(lái)越高，尤其是對(duì)房屋結(jié)構(gòu)和居室布局越來(lái)越重視。由于普通混凝土柱的截面尺寸往往大于墻體的厚度，影響了室內(nèi)空間的使用，難以滿足建筑美觀的要求。為了解決這一問題，出現(xiàn)了鋼筋混凝土 L形柱的結(jié)構(gòu)形式。鋼筋混凝土 L形柱結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)比較突出，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者、專家對(duì)此進(jìn)行了廣泛、深入的研究。鋼筋混凝土 L形柱的理論體系已基本形成，比如天津、沈陽(yáng)、廣東、山西等省市已經(jīng)完成了地方規(guī)程的編寫，并指導(dǎo)于工程實(shí)踐，建筑面積達(dá)數(shù)千萬(wàn)平方米。
[0003]但是，隨著超高層和大跨度建筑結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展，純粹的鋼筋混凝土 L形柱的缺點(diǎn)越來(lái)越突出。如受到軸壓比的限制，較大荷載下如果仍然采用普通鋼筋混凝土 L形柱，將會(huì)導(dǎo)致柱的截面尺寸非常大山形柱的肢長(zhǎng)不可以太長(zhǎng)，柱肢過(guò)長(zhǎng)后會(huì)容易產(chǎn)生剪力滯后現(xiàn)象，因此通常將L形柱的肢長(zhǎng)與肢寬限制在一定的比例范圍內(nèi)山形柱由于截面形式發(fā)生了改變，導(dǎo)致其力學(xué)特性也發(fā)生了變化，與普通矩形柱相比，承載能力和延性都有所下降，抗震性能并不理想。
[0004]同時(shí)，煤矸石綜合利用是資源綜合利用的重要方面，是我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的必然選擇，也是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要措施之一?！笆濉逼陂g《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年計(jì)劃的建議》指出:堅(jiān)持把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要著力點(diǎn)。深入貫徹節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境基本國(guó)策，節(jié)約能源，降低溫室氣體排放強(qiáng)度，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推廣低碳技術(shù)，積極應(yīng)對(duì)氣候變化。而煤矸石的綜合利用的主要方面就是生產(chǎn)建筑材料，包括生產(chǎn)輕骨料、建筑制品等。
[0005]因此，本文在上述背景下，提出了一種新型的鋼骨-鋼管煤矸石混凝土 L形截面組合柱，該種組合柱綜合了鋼筋混凝土 L形柱、鋼管混凝土柱、鋼骨混凝土柱、煤矸石混凝土柱的優(yōu)點(diǎn)，減輕了資源壓力和環(huán)境負(fù)擔(dān)，大大的拓寬了混凝土 L形柱的應(yīng)用和發(fā)展空間，具有十分重要的研究意義。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
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本發(fā)明的目的是提供一種鋼骨-鋼管煤矸石混凝土 L形截面組合柱，這種新型組合柱不僅改善了普通鋼筋混凝土 L形柱的受力性能，而且充分利用了煤矸石，做到了廢棄物的有效利用，節(jié)約了資源，保護(hù)了環(huán)境。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):鋼骨-鋼管煤矸石混凝土 L形截面組合柱的T形鋼骨由鋼板焊接而成，位于L形柱的肢上，鋼管位于柱的中心，試件制作時(shí)先將鋼骨和鋼管通過(guò)焊接或螺栓連接固定，然后綁扎鋼筋骨架，支模，澆筑煤矸石混凝土。其特征在于:位于L形柱肢上的鋼骨改善了肢部的受力性能；位于核心處的鋼管提高了 L形柱的承載能力和延性；混凝土中含有充當(dāng)骨料的煤矸石碎塊，減輕了柱子的自重；由于外圍煤矸石混凝土的存在，提高了組合柱的耐火性能。
[0007]混凝土中充當(dāng)骨料的煤砰石碎塊,粒徑在5mm?30mm的煤砰石碎塊,作為煤--干石混凝土中的粗骨料。按照每立方米煤矸石混凝土體積，粗骨料煤矸石重量200kg?1400kg，水泥400 kg?600 kg,水150 kg?300 kg,細(xì)砂150kg?1500kg的比例進(jìn)行充分?jǐn)嚢?。煤矸石過(guò)多不行，會(huì)影響煤矸石混凝土的強(qiáng)度，過(guò)少也不行。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是:
1.充分利用廢棄煤矸石，做到變廢為寶，節(jié)約能源、綠色環(huán)保；
2.鋼管位于縱橫方向混凝土交叉部位的內(nèi)部，受到外部混凝土的保護(hù)，具有良好的耐火、耐腐蝕性能；
3.鋼管內(nèi)混凝土處于三相受壓狀態(tài)，提高了柱子的極限承載力，為高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用提空了空間；
4.鋼骨位于L形柱的肢部，改善了肢部的受力性能；
5混凝土中含有充當(dāng)骨料的煤矸石碎塊，減輕了柱子的自重；
6.可以先施工鋼骨、鋼管，將鋼骨、鋼管在底部焊接或螺栓連接固定，然后綁扎縱筋和箍筋，形成骨架后澆注煤矸石混凝土，從而形成疊合柱；
7.由于鋼骨、鋼管的存在改善了柱的延性，提高了柱的極限承載力，有利于地震區(qū)抗震設(shè)計(jì)；
8.拓寬了混凝土L形柱的應(yīng)用和發(fā)展空間，美化了建筑外觀。
[0009]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
圖1是鋼骨-鋼管煤矸石混凝土 L形截面組合柱的示意圖。
[0010]由鋼骨、鋼管、煤矸石混凝土和鋼筋骨架組成，其中煤矸石混凝土位于鋼管內(nèi)、外，鋼骨位于L形柱的四肢上，鋼管位于L形柱的中心，鋼筋骨架處在L形柱的四周。圖中:1為縱向鋼筋，2為煤矸石混凝土，3為鋼管，4為箍筋，5為鋼骨。
[0011]【具體實(shí)施方式】:
鋼骨-鋼管煤矸石混凝土 L形截面組合柱的T形鋼骨由鋼板焊接而成，位于L形柱的肢上，鋼管位于柱的中心，試件制作時(shí)先將鋼骨和鋼管通過(guò)焊接或螺栓連接固定，然后綁扎鋼筋骨架，支模，澆筑煤矸石混凝土。其混凝土中含有充當(dāng)骨料的煤矸石碎塊；混凝土充滿于L形箍筋框架中。形箍筋框架內(nèi)角部有縱向鋼筋。
[0012]混凝土中充當(dāng)骨料的煤砰石碎塊，粒徑在5mm?30mm的煤砰石碎塊,作為煤矸石混凝土中的粗骨料。按照每立方米煤矸石混凝土體積，粗骨料煤矸石重量200kg?1400kg，水泥400 kg?600 kg，水150 kg?300 kg，細(xì)砂150kg?1500kg的比例進(jìn)行充分?jǐn)嚢琛Ｃ喉肥^(guò)多不行，會(huì)影響煤矸石混凝土的強(qiáng)度，過(guò)少也不行。上述粒度和配比是反復(fù)實(shí)驗(yàn)得出的，如此，才適應(yīng)本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0013]具體工藝如下:
1.按照規(guī)定將鋼板焊接成鋼骨；
2.將鋼骨和鋼管焊接或螺栓連接固定，并保持垂直或一定角度；
3.綁扎鋼筋骨架；
4.在鋼筋骨架外側(cè)支模板；
5.制作粒徑在5_?30_的煤砰石碎塊,作為煤砰石混凝土中粗骨料； 6.按照每立方米煤矸石混凝土體積，粗骨料煤矸石重量200kg?1400kg，水泥400kg?600 kg,水150 kg?300 kg,細(xì)砂150kg?1500kg的比例進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁?br> 7.澆注煤矸石混凝土；
8.定期養(yǎng)護(hù)；
9.到達(dá)規(guī)定養(yǎng)護(hù)日期后，拆模成型。
【權(quán)利要求】
1.鋼骨-鋼管煤矸石混凝土L形截面組合柱，由鋼骨、鋼管、鋼筋骨架和混凝土組成，，其特征在于:鋼骨(5)由鋼板焊接而成，鋼骨位于L形柱(5)的肢上，鋼管(3)位于L形柱的核心，其混凝土中含有充當(dāng)骨料的煤矸石碎塊；混凝土(2)充滿于L形箍筋(4)框架中。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的鋼骨-鋼管煤矸石混凝土L形截面組合柱，其特征在于:所述的混凝土(2)是煤矸石混凝土，包括粒徑在5_?30_的粗煤矸石骨料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼骨-鋼管煤矸石混凝土L形截面組合柱，其特征在于:L形箍筋⑷框架內(nèi)角部有縱向鋼筋(I)。
4.如權(quán)利要求2所述的鋼骨-鋼管煤矸石混凝土L形截面組合柱，其特征在于:煤矸石混凝土按照每立方米煤矸石混凝土體積，粗骨料煤矸石重量200kg?1400kg，水泥400kg?600 kg,水150 kg?300 kg,細(xì)砂150kg?1500kg的比例進(jìn)行充分?jǐn)嚢琛?br> 【文檔編號(hào)】C04B18/12GK104314233SQ201410580017
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】徐亞豐, 朱紹杰, 呂叢叢, 王京京, 陳謙, 翟章琳 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)建筑大學(xué)