鋼骨-鋼管再生混凝土十字形截面組合柱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋼骨-鋼管再生混凝土十字形截面組合柱,由鋼骨、鋼管、鋼筋骨架和混凝土組成，鋼骨由鋼板焊接而成，鋼骨位于箍筋圍成的十字形柱的肢上，鋼管位于十字形柱的核心，混凝土是再生混凝土，再生混凝土位于鋼管的內(nèi)外、箍筋圍成的十字形柱內(nèi)。鋼骨由鋼板焊接成T形。箍筋圍成的十字形柱的角上裝有縱向鋼筋。再生混凝土位于鋼管內(nèi)外，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，具有良好的耐久性，節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】鋼骨-鋼管再生混凝土十字形截面組合柱

【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十字形 柱，是一種新型的十字形截面組合柱。

【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(wèn)題，出現(xiàn)了鋼筋 混凝土十字形柱的結(jié)構(gòu)形式。鋼筋混凝土十字形柱結(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。鋼筋混凝土十字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，純粹的鋼筋混凝土十字形柱的 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十字形 柱，將會(huì)導(dǎo)致柱的截面尺寸非常大；十字形柱的肢長(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，因此通常將十字形柱的肢長(zhǎng)與肢寬限制在一定的比例范圍內(nèi)；十字形柱由于 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)，在目前情況下，全國(guó)每年從舊建筑物上拆下來(lái)的建筑垃圾中的廢混凝土就 有1360萬(wàn)噸，加上每年新建房屋產(chǎn)生4000萬(wàn)噸的建筑垃圾所產(chǎn)生的廢混凝土，其巨大處理 費(fèi)用和由此引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題也十分突出。為了最大限度的減少對(duì)自然資源的開采，必須最 大限度的增加對(duì)建筑垃圾再生利用。因此建筑垃圾的處理及應(yīng)用技術(shù)的研究和應(yīng)用推廣勢(shì) 在必行。然而，目前由于再生骨料的內(nèi)在損傷和由于其表面吸附了一層老砂漿而導(dǎo)致的吸 水率大，致使其所配成的再生混凝土的強(qiáng)度、收縮性能及耐久性能等較普通混凝土差，極大 地限制了其使用范圍。
[0005] 因此，本文在上述背景下，為了推廣再生混凝土的利用，通過(guò)分析前期的研究成 果，提出了一種新型的鋼骨-鋼管再生混凝土十字形截面組合柱，該種組合柱綜合了鋼筋 混凝土十字形柱、鋼管混凝土柱、鋼骨混凝土柱、再生混凝土柱的優(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十字形柱的應(yīng)用和發(fā)展空間，具有十分重要的研究意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種鋼骨-鋼管再生混凝土十字形截面組合柱，這種新型組 合柱不僅改善了普通鋼筋混凝土十字形柱的受力性能，而且充分利用了廢棄混凝土，做到 了廢物的有效利用，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 再生混凝土十字形截面組合柱的T形鋼骨由鋼板焊接而成，位于十字形柱的肢上，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，澆筑再生混凝土。其特征在于：位于十字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十字形柱的承載能力和延性；充分利用廢棄建筑垃圾，形成再生混凝 土，做到廢物利用，節(jié)約能源、綠色環(huán)保。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是： 1. 充分利用廢棄建筑垃圾，形成再生混凝土，做到廢物利用，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. 鋼骨位于十字形柱的肢部，改善了肢部的受力性能； 5. 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，形成骨架后澆注再生混凝土，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. 拓寬了混凝土十字形柱的應(yīng)用和發(fā)展空間，美化了建筑外觀。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008] 圖1是鋼骨-鋼管再生混凝土十字形截面組合柱的示意圖。
[0009] 圖中：1為縱向鋼筋,2為再生混凝土,3為鋼管,4為箍筋,5為鋼骨。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 鋼骨-鋼管再生混凝土十字形截面組合柱，由鋼骨、鋼管、鋼筋骨架和混凝土組 成，鋼骨5由鋼板焊接而成，鋼骨5位于箍筋4圍成的十字形柱的肢上，鋼管3位于十字形 柱的核心，混凝土 2是再生混凝土，再生混凝土 2位于鋼管3的內(nèi)外、箍4筋圍成的十字形 柱內(nèi)。鋼骨是由鋼板焊接成T形。箍筋4圍成的十字形柱的角上裝有縱向鋼筋1。
[0011] 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. 將一定比例、一定尺寸的再生混凝土碎塊與水泥等充分?jǐn)嚢?，形成再生混凝土?6. 澆注再生混凝土； 7. 定期養(yǎng)護(hù)； 8. 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-鋼管再生混凝土十字形截面組合柱，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（5)位于箍筋（4)圍成的十字形柱的肢上，鋼管 (3) 位于十字形柱的核心，混凝土是再生混凝土，再生混凝土（2)位于鋼管（3)的內(nèi)外、箍筋 (4) 圍成的十字形柱內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利1所述的鋼骨-鋼管再生混凝土十字形截面組合柱，其特征在于：鋼骨 (5) 由鋼板焊接成T形。
3. 根據(jù)權(quán)利1所述的鋼骨-鋼管再生混凝土十字形截面組合柱，其特征在于：箍筋 (4)圍成的十字形柱的角上裝有縱向鋼筋（1)。
【文檔編號(hào)】E04C3/34GK104405082SQ201410613170
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】徐亞豐, 朱紹杰, 王越, 呂叢叢, 陳謙, 翟章琳 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)建筑大學(xué)