一种钢管混凝土组合柱的制作方法

本实用新型涉及一种钢管混凝土组合柱，属于工程建筑领域。

背景技术：

随着建筑工业化的推广，装配式钢结构在住宅建筑中的应用逐步加大，采用异形钢管混凝土组合柱，柱肢宽度与填充墙厚度基本相等，可避免室内柱楞突出，增加房间的实际使用面积，同时异形钢管混凝土组合柱平面布置灵活，经济性好，符合国家建设节约型社会的要求。异形钢管混凝土组合柱框架还可以和支撑或剪力墙形成框架--支撑或框架--剪力墙体系，因此有着广阔的应用前景。目前异形钢管混凝土组合柱截面通常采用以下两种形式：（1）管壁1向柱内延长至管壁5，形成几个独立腔体；（2）管壁7止步于管壁1（L形组合柱）、管壁5和管壁7分别止步于管壁8和管壁壁1（T形组合柱），使异形柱内部只有一个腔体。异形钢管混凝土组合柱肢宽较小，一般不大于200mm，第一种异形柱由于腔体狭小，无法设置与钢梁翼缘对应的横隔板，否则混凝土浇筑困难，第二种异形柱则管壁整体性及对内部混凝土约束能力弱，其承载能力和抗震性能差。为进一步推广异形钢管混凝土组合柱的应用，需研究开发一种受力合理、构造简单且具有较高承载力和抗震性能的异形钢管混凝土组合柱。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术缺点，本实用新型的目的在于提供一种钢管混凝土组合柱，具有受力合理、构造简单、便于构件加工、安装，能够有效提高组合柱及节点的承载能力和抗震性能，使异形钢管混凝土组合柱在住宅建筑中得以推广使用。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种钢管混凝土组合柱，其特征在于，组合柱由管壁焊接而成，管壁围合形成空腔，空腔内灌注有混凝土，管壁由管壁1、管壁2、管壁3、管壁4、管壁5、管壁6、管壁7组成，管壁1和管壁7形成内侧转角，管壁4和管壁5形成外侧转角；管壁4、管壁5、管壁6和管壁7围合形成第一长方体，管壁1、管壁2、管壁3和管壁7的底部围合形成第二长方体，两个长方体构成L形；在管壁5和管壁7之间与管壁1对齐位置处设有竖向布置的连接构件11，连接构件11包括相对竖直设置的两根角钢12以及沿两根角钢12竖直方向间隔设置的若干缀板13；角钢12与管壁5、管壁7采用角焊缝连接，缀板13的两端分别与两根角钢12焊接连接。

进一步地，所述组合柱还包括管壁8、管壁9和管壁10；管壁5和管壁8形成内侧转角；管壁8、管壁9、管壁10和管壁5的底部围合形成第三长方体，第一长方体、第二长方体与第三长方体构成T形。

管壁1、管壁2、管壁3、管壁4、管壁5、管壁6、管壁7、管壁8、管壁9、管壁10采用焊接连接。或者管壁1、管壁2、管壁3和管壁5、管壁6、管壁7以及管壁8、管壁9、管壁10分别采用冷弯成型。

进一步地，当组合柱刚接钢梁时，组合柱节点区在管壁5和管壁7之间、与管壁（1）对齐位置处设置内管壁14，内管壁14与管壁采用焊接连接。

进一步地，当组合柱刚接钢梁时，在钢梁上下翼缘处设置贯通型L形横隔板15（当组合柱L形时）或T形横隔板16（当组合柱T形时），L形横隔板15、T形横隔板16与管壁采用焊接连接；L形横隔板15上设异形混凝土浇注孔18和透气孔19、20，T形横隔板16上设异形混凝土浇注孔21、22和透气孔23、24。

管壁5和管壁7之间在节点区设置连接板17，连接板17与管壁1、管壁8对齐并与管壁5、管壁7采用焊接连接；管壁1、管壁3、管壁4、管壁5、管壁7、管壁8、管壁10设置有排气孔25。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

（1）本实用新型钢管混凝土组合柱受力合理、构造简单、便于构件加工、安装。

（2）本实用新型中，在钢管混凝土组合柱内设置连接构件11，增强了管壁的整体性，提高了对腔体内混凝土的外约束，从而改善了组合柱的承载力和抗震性能，同时也利于组合柱内部混凝土的浇注。

（3）本实用新型中，在钢管混凝土组合柱节点区设置内管壁14或贯通型横隔板15、16，使得与钢梁的刚接节点具有可靠的承载力和良好的抗震性能。

附图说明

图1为L形钢管混凝土组合柱的结构示意图。

图2为T形钢管混凝土组合柱的结构示意图。

图3-1,图3-2为钢壁采用冷弯成型的结构示意图。

图4为内部连接构件的结构示意图。

图5为实施例1中的L形钢管混凝土组合柱节点区结构示意图。

图6为实施例1中的T形钢管混凝土组合柱节点区结构示意图。

图7为实施例2中的L形钢管混凝土组合柱节点区结构示意图。

图8为实施例2中的T形钢管混凝土组合柱节点区结构示意图。

图9为L形贯通型横隔板结构示意图。

图10为T形贯通型横隔板结构示意图。

具体实施方式

为使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1：

一种新型钢管混凝土组合柱，包括L形和T形，具有受力合理、构造简单、承载力高和抗震性能好的优点，特别设置成如下结构：该异形柱为通过依次焊接的竖向放置的管壁1、管壁2、管壁3、管壁4、管壁5、管壁6、管壁7，管壁4、管壁5、管壁6和管壁7围合形成第一长方体，管壁1、管壁2、管壁3和管壁7的底部围合形成第二长方体，两个长方体构成L形，并在中空腔室内灌注混凝土形成L形钢管混凝土组合柱，如图1、4、5所示。或通过依次焊接的竖向放置的管壁1、管壁2、管壁3、管壁4、管壁5、管壁6、管壁7、管壁8、管壁9形成T型管壁，其中管壁8、管壁9、管壁10和管壁5的底部围合形成第三长方体，第一长方体、第二长方体与第三长方体构成T形；并在中空腔室内灌注混凝土形成T形钢管混凝土组合柱，如图2、4、6所示。

其中L形组合柱管壁1和管壁7形成内侧转角，管壁4和管壁5形成外侧转角，T形组合柱管壁1和管壁7、管壁5和管壁8分别形成内侧转角，为减少焊缝数量便于管壁加工，如图3-1,3-2所示，管壁1、管壁2、管壁3和管壁5、管壁6、管壁7以及管壁8、管壁9、管壁10可分别采用冷弯成型。

为了提高组合柱的承载力和抗震性能，管壁5和外管壁7之间与管壁1、8对齐位置处设置竖向布置的连接构件11，增强管壁的整体性以及对内部混凝土的约束能力。

其中，如图4所示，连接构件11包括相对竖直设置的两根角钢12以及沿所述两根角钢12竖直方向间隔设置的若干缀板13；两根角钢12与管壁采用角焊缝连接，缀板13的两端分别与两根角钢9焊接连接。

如图5（L形组合柱）、图6（T形组合柱）所示，为提高组合柱与钢梁刚接节点的承载力和抗震性能，在节点区管壁5和管壁7之间、与管壁1对齐位置处设置内管壁14，内管壁14和管壁5、管壁7焊接连接且与管壁1、管壁8对齐布置。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，为更好实现本实用新型，如图7（L形组合柱）、图8（T形组合柱）所示，组合柱节点区在钢梁上下翼缘处设置贯通性横隔板15（L形组合柱）、16（T形组合柱），贯通性横隔板15、16与管壁采用焊接连接。

为进一步提高节点的承载能力及抗震性能，管壁5和管壁7之间在节点区设置连接板17，所述连接板17与所述管壁1、所述管壁8对齐并与所述管壁5、所述管壁7采用焊接连接；

为利于腔体内混凝土浇注密实，如图9所示，L形横隔板15上设异形混凝土浇注孔18和透气孔19、20，如图10所示，T形横隔板16上设异形混凝土浇注孔21、22和透气孔23、24，所述管壁1、所述管壁3、所述管壁4、所述管壁5、所述管壁7、所述管壁8、所述管壁10设置排气孔25。