專利名稱：基于箍筋與加勁肋雙重加勁的scs方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，尤其是涉及一種基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
鋼管混凝土是指在鋼管中填充混凝土后形成的結(jié)構(gòu)。鋼和混凝土兩種材料相互彌補(bǔ)彼此的弱點(diǎn)，充分發(fā)揮彼此的長處，使鋼管混凝土具有很高的承載力，有優(yōu)良的力學(xué)性能。現(xiàn)如今，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在海洋平臺與大跨、重載、輕型橋梁等結(jié)構(gòu)中有著越來越廣泛的應(yīng)用，且所采用的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)主要有圓形、方形和矩形三種截面形式。但是，目前所使用的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)普遍存在結(jié)構(gòu)自重大的缺陷，因而在很大程度上限制了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展應(yīng)用。其中，方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)第一、方鋼管混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)形式簡單，易于施工，尤其在框架結(jié)構(gòu)中，這種節(jié)點(diǎn)的優(yōu)勢可以得到很好地發(fā)揮；第二、截面的相對慣性矩較大，整體穩(wěn)定性及抗壓彎性能較好；第三、具有良好的抗震性能和延性性能。但是，方鋼管對核心混凝土的約束作用較差，易發(fā)生局部屈曲，且用鋼量較大，結(jié)構(gòu)自重大，因而使得方鋼管混凝土的發(fā)展應(yīng)用受到限制。針對方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)存在的上述缺陷和不足，目前主要采用在方鋼管內(nèi)設(shè)加勁肋、鋼筋、鋼骨、圓鋼管等方法進(jìn)行改善。綜上，現(xiàn)如今的方鋼管混凝土柱普遍存在幾個問題第一、方鋼管對混凝土的套箍作用較弱，易發(fā)生局部屈曲，且組合結(jié)構(gòu)的整體性不夠；第二、方鋼管混凝土柱的自重偏大，因而限制了柱體的結(jié)構(gòu)尺寸；3.鋼材耐火性能較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、施工方便且施工成本較低、力學(xué)性能優(yōu)良、使用效果好，能有效解決現(xiàn)有方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)存在的自重大、施工不便、外側(cè)鋼管與其內(nèi)部混凝土之間的連接性能差、外側(cè)鋼管對內(nèi)部混凝土的套箍作用小等問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于包括方形鋼管、套裝于方形鋼管內(nèi)部的圓形鋼管、布設(shè)于方形鋼管與圓形鋼管之間的多道PBL加勁肋、多道由上至下布設(shè)在多道所述PBL加勁肋上的箍筋和待多道所述PBL加勁肋與多道所述箍筋均布設(shè)完成后由填充于方形鋼管與圓形鋼管之間空腔內(nèi)的混凝土澆筑成型的混凝土結(jié)構(gòu)，所述方形鋼管和圓形鋼管呈同軸布設(shè)；多道所述PBL加勁肋的布設(shè)方向均與所述圓形鋼管和方形鋼管的中心軸線方向一致，多道所述PBL加勁肋均與混凝土結(jié)構(gòu)緊固連接為一體；所述方形鋼管、圓形鋼管和多道所述PBL加勁肋的縱向長度均相同；所述PBL加勁肋為長條形鋼肋板，且所述長條形鋼肋板的中部由上至下開有多個通孔，多個所述通孔布設(shè)在同一直線上；多道所述PBL加勁肋沿圓形鋼管的圓周方向進(jìn)行布設(shè)，每一道所述PBL加勁肋的內(nèi)側(cè)壁均與圓形鋼管的外側(cè)壁緊固連接為一體，且每一道所述PBL加勁肋的外側(cè)壁均與方形鋼管的內(nèi)側(cè)壁緊固連接為一體；多道所述PBL加勁肋上所開設(shè)通孔的數(shù)量和各通孔的布設(shè)位置均相同，多道所述箍筋呈平行布設(shè)，多道所述箍筋的數(shù)量與多個所述通孔的數(shù)量相同，且多道所述箍筋分別自每一道所述PBL加勁肋上所開的多個所述通孔內(nèi)穿過；所述方形鋼管的頂端和多道所述PBL加勁肋的頂端均與所述圓形鋼管的頂端相平齊，且所述方形鋼管的底端和多道所述PBL加勁肋的底端均與所述圓形鋼管的底端相平齊。上述基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是多道所述PBL加勁肋沿圓形鋼管的圓周方向進(jìn)行均勻布設(shè)；多個所述通孔由上至下呈均勻布設(shè)，且多個所述通孔的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同。上述基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是每一道所述PBL加勁肋的內(nèi)側(cè)壁與圓形鋼管的內(nèi)側(cè)壁之間均以焊接方式進(jìn)行連接，且每一道所述PBL加勁肋的外側(cè)壁與方形鋼管的外側(cè)壁之間均以焊接方式進(jìn)行連接。上述基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是多道所述PBL加勁肋的厚度均相同 ，且多道所述PBL加勁肋的厚度均為dl，其中dl <D，D為方形鋼管或圓形鋼管的壁厚；所述方形鋼管與圓形鋼管的壁厚越大，多道所述PBL加勁肋的厚度均越大。上述基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是所述方形鋼管和圓形鋼管的壁厚均為4mm 100mm，且Al A2=l : (0. 6 0. 8)，其中Al=al+bl，al為方形鋼管的橫截面積且bl為方形鋼管內(nèi)側(cè)中空部的橫截面積，A2= r2且r為圓形鋼管的外徑。上述基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是所述方形鋼管的橫截面積優(yōu)選為4m2 IOm2且其壁厚優(yōu)選為18mm 25mm,所述圓形鋼管的壁厚優(yōu)選為18_ 25mm。上述基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是每一道所述PBL加勁肋的橫向?qū)挾?，均與其所布設(shè)位置處方形鋼管和圓形鋼管之間的間距相同；
所述通孔為圓形孔，且所述圓形孔的孔徑d2= ( ^ ~ I )d3，其中d3為所述圓形孔所處PBL
5 J
加勁肋的橫向?qū)挾?。上述基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是所述長條形鋼肋板的厚度為12mm 22mm。上述基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是多道所述PBL加勁肋的數(shù)量為4道 8道。上述基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是所述混凝土結(jié)構(gòu)為碳纖維混凝土結(jié)構(gòu)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理且施工成本較低。2、結(jié)構(gòu)輕盈且抗震與抗扭性能良好。同時，使用方式靈活，可適用于墩柱、拱肋、橫梁等結(jié)構(gòu)中。
3、施工方便、使用效果好、力學(xué)性能好且結(jié)構(gòu)輕盈，內(nèi)外兩層鋼管之間通過所澆注的混凝土連接成為一個整體。實(shí)際使用時，本發(fā)明能充分改善方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)自重大、施工不便等缺陷，其利用方形鋼管較大的截面積來提供較大的截面抗扭與抗彎慣性矩，利用圓形鋼管有效減小混凝土體積來減輕自重，并且夾層混凝土處于三向受壓狀態(tài)并將內(nèi)方形鋼管連成整體。因而，本發(fā)明能充分發(fā)揮方形鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)所具有的形式簡單、易于施工等優(yōu)點(diǎn)，截面的相對慣性矩較大，抗震、抗扭性能好，能有效克服方形鋼管與其內(nèi)部混凝土之間的連接性能差、外側(cè)鋼管對內(nèi)部混凝土的套箍作用小等缺點(diǎn)，本發(fā)明利用內(nèi)置的圓鋼管增強(qiáng)對混凝土的套箍作用，并利用圓形鋼管有效混凝土體積來減輕自重的目的。4、內(nèi)方形鋼管之間所澆注的混凝土既可以采用普通混凝土，也可以采用碳纖維混凝土。并且，所采用的碳纖維混凝土中所添加碳纖維的含量為質(zhì)量百分含量在0. 6%左右，可將混凝土的抗拉強(qiáng)度和抗拉延性分別提高30%和25%。碳纖維是由碳纖維長絲經(jīng)過短切機(jī)械切制而成，長度一般以mm為單位，外形為一定長度的絨須，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、高模、耐腐蝕、導(dǎo)電、屏蔽性能好、吸波性高等特點(diǎn)，且具有分散均勻，喂料方式多樣，工藝簡單的優(yōu)點(diǎn)?；炷林屑尤脒m量的短切碳纖維，可以提高混凝土的抗拉強(qiáng)度、抗強(qiáng)度和抗沖擊性能，降低干縮，改善耐磨性能，且這種混凝土較普通混凝土質(zhì)量輕，具有一定的隔熱性能和減震性能。與圓形鋼管內(nèi)部以及圓形鋼管與方形鋼管之間形成的空間內(nèi)均填滿混凝土的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明能充分利用內(nèi)置圓鋼管的強(qiáng)度。5、利用開孔加勁肋增強(qiáng)方形鋼管的面外穩(wěn)定性，并相應(yīng)大幅度增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗剪能力，同時將整個鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的各組成部分緊密連成整體。再配合多道箍筋，將多道開孔加勁肋有機(jī)連接為一體，進(jìn)一步增強(qiáng)了整個鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的整體性。所設(shè)置的開孔加勁肋不僅提高了核心混凝土的抗壓強(qiáng)度，增強(qiáng)管壁的穩(wěn)定性；同時開孔加勁肋充當(dāng)了剪力件的作用，使鋼管與混凝土連成整體，提高了鋼與混凝土的組合作用。并且，本發(fā)明的可操作性強(qiáng)，能有效解決現(xiàn)如今鋼管的曲彎時間因與開孔加勁肋剛度有關(guān)系而導(dǎo)致的不易控制的難題。綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、施工方便且施工成本較低、力學(xué)性能優(yōu)良、使用效果好，能有效解決現(xiàn) 有方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)存在的自重大、施工不便、外側(cè)鋼管與其內(nèi)部混凝土之間的連接性能差、外側(cè)鋼管對內(nèi)部混凝土的套箍作用小等多種問題。下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的頂部結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明I一方形鋼管； 2—圓形鋼管； 3 — PBL加勁肋；4一混凝土結(jié)構(gòu)；5—通孔；6—箍筋。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
如圖1、圖2即圖3所示，本發(fā)明包括方形鋼管1、套裝于方形鋼管I內(nèi)部的圓形鋼管2、布設(shè)于方形鋼管I與圓形鋼管2之間的多道PBL加勁肋3、多道由上至下布設(shè)在多道所述PBL加勁肋3上的箍筋6和待多道所述PBL加勁肋3與多道所述箍筋6均布設(shè)完成后由填充于方形鋼管I與圓形鋼管2之間空腔內(nèi)的混凝土澆筑成型的混凝土結(jié)構(gòu)4，所述方形鋼管I和圓形鋼管2呈同軸布設(shè)。多道所述PBL加勁肋3的布設(shè)方向均與所述圓形鋼管
2和方形鋼管I的中心軸線方向一致，多道所述PBL加勁肋3均與混凝土結(jié)構(gòu)4緊固連接為一體。所述方形鋼管1、圓形鋼管2和多道所述PBL加勁肋3的縱向長度均相同。所述PBL加勁肋3為長條形鋼肋板，且所述長條形鋼肋板的中部由上至下開有多個通孔5，多個所述通孔5布設(shè)在同一直線上。多道所述PBL加勁肋3沿圓形鋼管2的圓周方向進(jìn)行布設(shè)，每一道所述PBL加勁肋3的內(nèi)側(cè)壁均與圓形鋼管2的外側(cè)壁緊固連接為一體，且每一道所述PBL加勁肋3的外側(cè)壁均與方形鋼管I的內(nèi)側(cè)壁緊固連接為一體。多道所述PBL加勁肋3上所開設(shè)通孔5的數(shù)量和各通孔5的布設(shè)位置均相同，多道所述箍筋6呈平行布設(shè)，多道所述箍筋6的數(shù)量與多個所述通孔5的數(shù)量相同，且多道所述箍筋6分別自每一道所述PBL加勁肋3上所開的多個所述通孔5內(nèi)穿過。所述方形鋼管I的頂端和多道所述PBL加勁肋3的頂端均與所述圓形鋼管2的頂端相平齊，且所述方形鋼管I的底端和多道所述PBL加勁肋3的底端均與所述圓形鋼管2的底端相平齊。本實(shí)施例中，多道所述PBL加勁肋3沿圓形鋼管2的圓周方向進(jìn)行均勻布設(shè)。多個所述通孔5由上至下呈均勻布設(shè)，且多個所述通孔5的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同。實(shí)際加工時，每一道所述PBL加勁肋3的內(nèi)側(cè)壁與圓形鋼管2的內(nèi)側(cè)壁之間均以焊接方式進(jìn)行連接，且每一道所述PBL加勁肋3的外側(cè)壁與方形鋼管I的外側(cè)壁之間均以焊接方式進(jìn)行連接。本實(shí)施例中，多道所述PBL加勁肋3的厚度均相同，且多道所述PBL加勁肋3的厚度均為dl，其中dl ( D，D為方形鋼管I或圓形鋼管2的壁厚；所述方形鋼管I與圓形鋼管2的壁厚越大，多道所述PBL加勁肋3的厚度均越大。實(shí)際加工時,所述方形鋼管I和圓形鋼管2的壁厚均為4mm 100mm,且Al :A2=l : (0. 6 0. 8)，其中Al=al+bl，al為方形鋼管I的橫截面積且bl為方形鋼管I內(nèi)側(cè)中空部的橫截面積，A2=ji r2且r為圓形鋼管2的外徑。所述圓形鋼管2的壁厚優(yōu)選為18mm 25mm, Al優(yōu)選為4m2 IOm2且其壁厚優(yōu)選為 18mm 25mm。本實(shí)施例中，所述圓形鋼管2的外徑為O 200mm且其壁厚為15mm。實(shí)際使用時，可根據(jù)具體需要，將所述圓形鋼管2的外徑在0n02mm O2000mm的范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，并將圓形鋼管2的壁厚在4_ IOOmm的范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。本實(shí)施例中，所述方形鋼管I的橫截面為正方形。實(shí)際加工時，所述方形鋼管I的橫截面為長方形。本實(shí)施例中，Al A2=l 0.7。實(shí)際使用時，可根據(jù)具體需要，將Al A2的比例值在1: (0.6 0.8)的范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。本實(shí)施例中，所述混凝土結(jié)構(gòu)4為碳纖維混凝土結(jié)構(gòu)。實(shí)際加工時，所述方形鋼管1和圓形鋼管2的壁厚均優(yōu)選為18mm 25mm。本實(shí)施例中，Al=D2=6m2，其中D為所述方形鋼管I的外側(cè)壁邊長，所述方形鋼管I的壁厚為20mm。實(shí)際使用時，可根據(jù)具體需要將Al在4m2 IOm2的范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，并將方形鋼管I的壁厚在4_ 100_的范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。實(shí)際施工時，當(dāng)所施工的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)用于房屋建筑、橋梁等領(lǐng)域時，所述圓形鋼管2和方形鋼管I的壁厚優(yōu)選在4_ 66mm的范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。當(dāng)所施工的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)用于海洋平臺時，所述圓形鋼管2和方形鋼管I的壁厚優(yōu)選在12_ IOOmm的范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。本實(shí)施例中，每一道所述PBL加勁肋3的橫向?qū)挾?，均與其所布設(shè)位置處方形鋼管I和圓形鋼管2之間的間距相同；所述通孔5為圓形孔，且所述圓形孔的孔徑d2=|d3，其
中d3為所述圓形孔所處PBL加勁肋3的橫向?qū)挾?。本?shí)施例中，所述長條形鋼肋板的厚度為12mm 22mm。多道所述PBL加勁肋3的數(shù)量為4道 8道。本實(shí)施例中，多道所述PBL加勁肋3的數(shù)量為4道，且4道所述PBL加勁肋3分別固定在方形鋼管I的4個側(cè)壁中部。實(shí)際使用時，多道所述PBL加勁肋3的數(shù)量也可以為8道，且方形鋼管I的4個側(cè)壁上各布設(shè)有2道PBL加勁肋3，且布設(shè)于同一側(cè)壁上的2道PBL加勁肋3呈平行布設(shè)。本實(shí)施例中，所述混凝土結(jié)構(gòu)4為碳纖維混凝土結(jié)構(gòu)。實(shí)際加工制作時，每一道所述PBL加勁肋3的橫向?qū)挾龋c其所布設(shè)位置處方形鋼管I和圓形鋼管2之間的間距 相同。并且，可以根據(jù)具體需要，對所述PBL加勁肋3和所述箍筋6的數(shù)量進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。實(shí)施例2本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同的是:Al A2=l 0.6，所述方形鋼管I和圓形鋼管2的壁厚均為25mm，所述方形鋼管I的橫截面積為10m2，4道所述PBL加勁肋3分別固定在方形鋼管I的兩條中心線上。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同的是:Al A2=l 0.8，所述方形鋼管I和圓形鋼管2的壁厚均為25mm，Al=IOm2。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例1相同。實(shí)施例4本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同的是每一道所述PBL加勁肋3的橫向?qū)挾?，均為?br> 所布設(shè)位置處方形鋼管I和圓形鋼管2之間間距的4，所述圓形孔的孔徑d2為！ d3 ;所述
43
圓形鋼管2的外徑為O 102mm,所述方形鋼管I和圓形鋼管2的壁厚均為4mm, Al=4m2。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例1相同。實(shí)施例4本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同的是每一道所述PBL加勁肋3的橫向?qū)挾?，均為?br> 所布設(shè)位置處方形鋼管I和圓形鋼管2之間間距的I所述圓形孔的孔徑d2為j d3 ;所述
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圓形鋼管2的外徑為①1000mm,所述方形鋼管I和圓形鋼管2的壁厚均為40mm, Al=8m2。
本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例1相同。實(shí)施例5本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同的是每一道所述PBL加勁肋3的橫向?qū)挾?，均為?br> 所布設(shè)位置處方形鋼管I和圓形鋼管2之間間距的I聽述圓形孔的孔徑d2為j d3 ;所述
圓形鋼管2的外徑為①2000mm，所述方形鋼管I和圓形鋼管2的壁厚均為66mm，Al=10m2。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例1相同。實(shí)施例6本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同的是每一道所述PBL加勁肋3的橫向?qū)挾?，均為?br> 所布設(shè)位置處方形鋼管I和圓形鋼管2之間間距的j，所述圓形孔的孔徑d2為I d3 ;所述
圓形鋼管2的外徑為①2000mm，所述方形鋼管I和圓形鋼管2的壁厚均為100mm，Al=10m2。本實(shí)施例中，其余部分的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均與實(shí)施例1相同。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于包括方形鋼管(I)、套裝于方形鋼管(I)內(nèi)部的圓形鋼管(2)、布設(shè)于方形鋼管(I)與圓形鋼管(2)之間的多道PBL加勁肋(3)、多道由上至下布設(shè)在多道所述PBL加勁肋(3)上的箍筋(6)和待多道所述PBL加勁肋(3)與多道所述箍筋(6)均布設(shè)完成后由填充于方形鋼管(I)與圓形鋼管(2)之間空腔內(nèi)的混凝土澆筑成型的混凝土結(jié)構(gòu)(4)，所述方形鋼管(I)和圓形鋼管(2)呈同軸布設(shè)；多道所述PBL加勁肋(3)的布設(shè)方向均與所述圓形鋼管(2)和方形鋼管(I)的中心軸線方向一致，多道所述PBL加勁肋(3)均與混凝土結(jié)構(gòu)(4)緊固連接為一體；所述方形鋼管(I)、圓形鋼管(2)和多道所述PBL加勁肋(3)的縱向長度均相同；所述PBL加勁肋(3)為長條形鋼肋板，且所述長條形鋼肋板的中部由上至下開有多個通孔(5)，多個所述通孔(5)布設(shè)在同一直線上；多道所述PBL加勁肋(3)沿圓形鋼管(2)的圓周方向進(jìn)行布設(shè)，每一道所述PBL加勁肋(3)的內(nèi)側(cè)壁均與圓形鋼管(2)的外側(cè)壁緊固連接為一體，且每一道所述PBL加勁肋(3)的外側(cè)壁均與方形鋼管(I)的內(nèi)側(cè)壁緊固連接為一體；多道所述PBL加勁肋(3 )上所開設(shè)通孔(5 )的數(shù)量和各通孔(5 )的布設(shè)位置均相同，多道所述箍筋(6)呈平行布設(shè)，多道所述箍筋(6)的數(shù)量與多個所述通孔(5)的數(shù)量相同，且多道所述箍筋(6)分別自每一道所述PBL加勁肋(3)上所開的多個所述通孔(5)內(nèi)穿過；所述方形鋼管(I)的頂端和多道所述PBL加勁肋(3)的頂端均與所述圓形鋼管(2)的頂端相平齊，且所述方形鋼管(I)的底端和多道所述PBL加勁肋(3)的底端均與所述圓形鋼管(2)的底端相平齊。
2.按照權(quán)利要求1所述的基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于多道所述PBL加勁肋(3)沿圓形鋼管(2)的圓周方向進(jìn)行均勻布設(shè)；多個所述通孔(5)由上至下呈均勻布設(shè)，且多個所述通孔(5)的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于每一道所述PBL加勁肋(3)的內(nèi)側(cè)壁與圓形鋼管(2)的內(nèi)側(cè)壁之間均以焊接方式進(jìn)行連接，且每一道所述PBL加勁肋(3)的外側(cè)壁與方形鋼管(I)的外側(cè)壁之間均以焊接方式進(jìn)行連接。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于多道所述PBL加勁肋(3)的厚度均相同，且多道所述PBL加勁肋(3)的厚度均為dl，其中dl < D，D為方形鋼管(I)或圓形鋼管(2)的壁厚；所述方形鋼管(I)與圓形鋼管(2)的壁厚越大，多道所述PBL加勁肋(3)的厚度均越大。
5.按照權(quán)利要求4所述的基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于所述方形鋼管(I)和圓形鋼管(2)的壁厚均為4mm 100mm，且Al A2=l (0. 6 0. 8)，其中Al=al+bl，al為方形鋼管(I)的橫截面積且bl為方形鋼管(I)內(nèi)側(cè)中空部的橫截面積，A2=ji r2且r為圓形鋼管(2)的外徑。
6.按照權(quán)利要求5所述的基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于所述方形鋼管(I)的橫截面積優(yōu)選為4m2 IOm2且其壁厚優(yōu)選為18mm 25mm,所述圓形鋼管(2)的壁厚優(yōu)選為18mm 25mm。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于每一道所述PBL加勁肋(3)的橫向?qū)挾龋c其所布設(shè)位置處方形鋼管(I)和圓形鋼管(2)之間的間距相同；所述通孔(5)為圓形孔，且所述圓形孔的孔徑(12= ( I ~ I ) d3,其中d3為所述圓形孔所處PBL加勁肋(3)的橫向?qū)挾取?br> 8.按照權(quán)利要求7所述的基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于所述長條形鋼肋板的厚度為12_ 22_。
9.按照權(quán)利要求1或2所述的基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于多道所述PBL加勁肋(3)的數(shù)量為4道 8道。
10.按照權(quán)利要求1或2所述的基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于所述混凝土結(jié)構(gòu)(4)為碳纖維混凝土結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于箍筋與加勁肋雙重加勁的SCS方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，包括方形鋼管、套裝于方形鋼管內(nèi)的圓形鋼管、布設(shè)于方形鋼管與圓形鋼管之間的多道PBL加勁肋、多道由上至下布設(shè)在多道PBL加勁肋上的箍筋和由填充于方形鋼管與圓形鋼管之間空腔內(nèi)的混凝土澆筑成型的混凝土結(jié)構(gòu)，方形鋼管和圓形鋼管呈同軸布設(shè)；多道PBL加勁肋的布設(shè)方向均與圓形鋼管的中心軸線方向一致；方形鋼管、圓形鋼管和多道PBL加勁肋的縱向長度均相同；多道PBL加勁肋沿圓周方向進(jìn)行布設(shè)；多道箍筋呈平行布設(shè)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、施工方便且施工成本較低、力學(xué)性能優(yōu)良、使用效果好，能解決現(xiàn)有方形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)存在的多種問題。
文檔編號E01D19/00GK103061449SQ20121057946
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者王旭, 楊光輝, 劉永健, 高小育, 李志立, 黃月超, 張俊光, 樊小林, 裴會成 申請人:長安大學(xué)