一種帶加勁肋鋼管混凝土柱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及混凝土建筑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶加勁肋鋼管混凝土柱。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼管混凝土結(jié)構(gòu)自誕生至今已有130多年，鋼管管壁寬厚比較大時(shí)易屈曲，混凝土的破壞形式屬于脆性破壞，鋼管與混凝土二者的組合，不僅提高了鋼管的抗屈曲能力，也使混凝土的破壞形式由脆性變?yōu)樗苄?。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)基本工作特性決定了它具有良好的抗壓性能，適合用作以受壓為主的構(gòu)件。在橋梁工程中，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)廣泛用作拱橋的拱肋、拱上立柱和桁梁橋的弦桿、腹桿等。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在橋梁工程的發(fā)展和應(yīng)用過程中也遇到了一些問題，如受混凝土收縮徐變、日照溫差等的影響，鋼管混凝土界面粘結(jié)力容易被克服而脫粘，鋼-混界面出現(xiàn)剪切滑移甚至脫空，而鋼管混凝土核心混凝土截面脫空率大于2%時(shí)，構(gòu)件的極限承載力降低達(dá)20%以上，鋼管對(duì)核心混凝土的圍壓作用削弱甚至失效。此外，鋼管混凝土用于組合體系橋梁的橋塔或橋墩時(shí)，外鋼管的尺寸相對(duì)較大，僅依靠混凝土的支撐作用不足以延緩鋼管局部屈曲，必須采取措施增加鋼管的臨界屈曲應(yīng)力，必須增加鋼管的厚度或設(shè)置一定數(shù)量的縱向加勁肋來提高鋼管的臨界屈曲應(yīng)力。針對(duì)矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)存在的套箍效應(yīng)不顯著及截面尺寸較大鋼管管壁易局部屈曲問題，國內(nèi)外眾多專家、學(xué)者提出了多種加勁措施，如在管壁內(nèi)側(cè)設(shè)置直肋、斜肋、約束拉桿、對(duì)拉片、隅撐、鋼筋加勁肋、鋼筋籠、銓釘以及在管壁外側(cè)設(shè)置縱肋、鋼筋加勁肋等。大量試驗(yàn)結(jié)果表明:以上加勁措施在一定程度上改善了矩形鋼管混凝土的受力性能，但仍然存在不同程度的不足。設(shè)鋼筋加勁肋的矩形鋼管混凝土端部效應(yīng)影響顯著，構(gòu)件多發(fā)生端部破壞；設(shè)對(duì)拉片的鋼管混凝土，焊接難度大，焊縫質(zhì)量難以保證，導(dǎo)致試件初始缺陷相對(duì)較大；帶約束拉桿的鋼管混凝土約束拉桿造價(jià)高，鋼管大量開孔、螺栓外伸有礙觀瞻、澆筑混凝土易跑漿、施工復(fù)雜等。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為解決上述缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種帶加勁肋鋼管混凝土柱，焊接難度小，施工相對(duì)簡便，顯著提高鋼管與混凝土界面粘結(jié)力，有效防止鋼管與混凝土界面脫空，并有效提高鋼管對(duì)核心混凝土約束作用。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:一種帶加勁肋鋼管混凝土柱，包括鋼管本體和設(shè)在所述鋼管本體內(nèi)部的混凝土，所述鋼管本體內(nèi)壁上固定有縱向直肋，所述縱向直肋的兩底面分別固定有伸出方向相反且交錯(cuò)設(shè)置的加勁肋，所述加勁肋的截面呈三角形，且所述加勁肋的斜邊呈鋸齒狀。
[0005]優(yōu)選的是，所述鋼管本體的截面為閉合的圓形、方形、矩形、橢圓形、或多邊形。
[0006]所述加勁肋的肋數(shù)為單肋或多肋，且所述加勁肋上鋸齒的數(shù)量為I個(gè)或多個(gè)。
[0007]所述帶加勁肋鋼管混凝土柱為單肢柱或多肢柱。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:鋼管混凝土受混凝土的收縮、徐變等影響界面粘結(jié)力很容易被克服出現(xiàn)脫空，導(dǎo)致承載力不足，設(shè)有的鋸齒形加勁肋可以增強(qiáng)鋼管與混凝土界面的粘結(jié)力，使鋼管與混凝土界面充分粘結(jié)，發(fā)揮組合柱的優(yōu)勢(shì)；目前工程廣泛采用的直肋只起到加勁鋼板的作用，防止鋼管屈曲，而鋸齒形加勁肋在不增加材料用量前提下，不僅能起到加勁鋼板的作用，而且能將鋼管和混凝土有效粘結(jié)在一起，起到了加勁肋和剪力連接件的雙重作用；與鋼管混凝土柱相比，帶鋸齒形加勁肋鋼管混凝土柱鋼管管壁可以更薄，在滿足相同的承載力要求下，采用帶鋸齒形加勁肋的鋼管混凝土柱可降低用鋼量，起到降低成本的作用；受鋼管寬厚比的限制，鋼管混凝土柱中鋼管的尺寸相對(duì)較小，難以推廣應(yīng)用于大尺寸的橋墩，帶鋸齒形加勁肋的鋼管混凝土柱鋼管可通過鋸齒形加勁肋進(jìn)行加勁，從而可增大鋼管的尺寸，可推廣應(yīng)用于橋墩等大尺寸構(gòu)件。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型能增大鋼管與混凝土界面粘結(jié)力，顯著提高構(gòu)件的極限承載力、變形能力和延性，有效防止鋼管與混凝土界面脫空，并有效提高鋼管對(duì)核心混凝土約束作用。
【附圖說明】
[0010]下面根據(jù)附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和特征作進(jìn)一步描述。
[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是圖1中去掉所述鋼管本體后所述縱向直肋與所述加勁肋的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是本實(shí)用新型中所述加勁肋的斜邊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖1?圖3中，1.鋼管本體，2.混凝土，3.縱向直肋，4.加勁肋。
【具體實(shí)施方式】
[0015]參看附圖1?圖3，一種帶加勁肋鋼管混凝土柱，包括鋼管本體I和設(shè)在所述鋼管本體I內(nèi)部的混凝土 2，所述鋼管本體I內(nèi)壁上固定有縱向直肋3，所述縱向直肋3的兩底面分別固定有伸出方向相反且交錯(cuò)設(shè)置的加勁肋4，所述加勁肋的截面呈三角形，且所述加勁肋的斜邊呈鋸齒狀。
[0016]優(yōu)選的是，所述鋼管本體I的截面為閉合的圓形、方形、矩形、橢圓形、或多邊形。
[0017]所述加勁肋4的肋數(shù)為單肋或多肋，且所述加勁肋4上鋸齒的數(shù)量為I個(gè)或多個(gè)。
[0018]所述帶加勁肋鋼管混凝土柱為單肢柱或多肢柱。
[0019]本實(shí)用新型在制作時(shí)，所述鋼管本體的制作工藝包括熱扎、焊接或拼接，后將所述鋼管本體、所述縱向直肋及所述加勁肋焊接在一起之后，內(nèi)部澆筑混凝土即可。
[0020]本實(shí)用新型設(shè)有的鋸齒形加勁肋可以增強(qiáng)鋼管與混凝土界面的粘結(jié)力，使鋼管與混凝土界面充分粘結(jié)，發(fā)揮組合柱的優(yōu)勢(shì)；不增加材料用量前提下，不僅能起到加勁鋼板的作用，而且能將鋼管和混凝土有效粘結(jié)在一起，起到了加勁肋和剪力連接件的雙重作用；帶鋸齒形加勁肋鋼管混凝土柱鋼管管壁可以更薄，在滿足相同的承載力要求下，采用帶鋸齒形加勁肋的鋼管混凝土柱可降低用鋼量，起到降低成本的作用；帶鋸齒形加勁肋的鋼管混凝土柱鋼管可通過鋸齒形加勁肋進(jìn)行加勁，從而可增大鋼管的尺寸。
[0021]本實(shí)用新型適用于鋼-混組合結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，能增大鋼管與混凝土界面粘結(jié)力，顯著提高構(gòu)件的極限承載力、變形能力和延性，有效防止鋼管與混凝土界面脫空，并有效提高鋼管對(duì)核心混凝土約束作用，主要用作大跨度或高墩橋梁的墩柱、鋼管混凝土拱橋的拱肋、地鐵及高層建筑的立柱。
[0022]以上所描述的僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，上述具體實(shí)施例不是對(duì)本實(shí)用新型的限制，凡本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)以上描述所做的潤飾、修改或等同替換，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶加勁肋鋼管混凝土柱，包括鋼管本體和設(shè)在所述鋼管本體內(nèi)部的混凝土，其特征在于:所述鋼管本體內(nèi)壁上固定有縱向直肋，所述縱向直肋的兩底面分別固定有伸出方向相反且交錯(cuò)設(shè)置的加勁肋，所述加勁肋的截面呈三角形，且所述加勁肋的斜邊呈鋸齒狀。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶加勁肋鋼管混凝土柱，其特征在于:所述鋼管本體的截面為閉合的圓形、方形、矩形、橢圓形、或多邊形。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶加勁肋鋼管混凝土柱，其特征在于:所述加勁肋的肋數(shù)為單肋或多肋，且所述加勁肋上鋸齒的數(shù)量為I個(gè)或多個(gè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶加勁肋鋼管混凝土柱，其特征在于:所述帶加勁肋鋼管混凝土柱為單肢柱或多肢柱。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種帶加勁肋鋼管混凝土柱，包括鋼管本體和設(shè)在所述鋼管本體內(nèi)部的混凝土，所述鋼管本體內(nèi)壁上固定有縱向直肋，所述縱向直肋的兩底面分別固定有伸出方向相反且交錯(cuò)設(shè)置的加勁肋，所述加勁肋的截面呈三角形，且所述加勁肋的斜邊呈鋸齒狀。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型能增大鋼管與混凝土界面粘結(jié)力，顯著提高構(gòu)件的極限承載力、變形能力和延性，有效防止鋼管與混凝土界面脫空，并有效提高鋼管對(duì)核心混凝土約束作用。
【IPC分類】E04C3/36
【公開號(hào)】CN205171832
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520806442
【發(fā)明人】唐鵬, 宮賽
【申請(qǐng)人】南陽理工學(xué)院
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年10月19日