专利名称：一种改进的异形钢管混凝土组合柱的制作方法
技术领域：
本实用新型属于建筑结构技术领域，尤其涉及一种改进的异形钢管混凝土组合 柱。
技术背景 钢管混凝土用于住宅建筑时，常用的截面形式为方形或矩形，这使得室内存在露 柱现象，不能满足人们对建筑平面和空间平整美观的要求，给住户的室内装饰和家具布置 带来不便。解决这一问题的措施通常是将柱截面形状、尺寸与墙体布置协调而形成异形柱， 有效避免了上述问题。目前异形柱中以钢筋混凝土异形柱最为常见，然而，与钢管混凝土异 形柱相比，钢筋混凝土异形柱承载力低、延性及抗震性能差，导致其在抗震区的使用受到严 格限制。将钢管混凝土截面异形化，形成异形钢管混凝土柱可有效解决住宅室内空间美观 的问题，改善异形柱的受力性能和抗震性能；同时，异形钢管混凝土柱还具备加工简单、施 工方便、经济效益好等优点。但普通τ形、L形、十字形钢管在国内外还没有生产线，实际施 工中通常通过钢板弯折后焊接或直接焊接而成。普通异形钢管混凝土柱在焊接施工中的焊 接工作量很大且钢板很难准确定位，截面形状不易控制。此外，这种柱最大的缺点在于管壁 钢材对核心混凝土的约束作用很小，钢管的阴角处在竖向荷载作用下极易变形破坏，不能 体现出圆(矩)形钢管混凝土承载力高的优势。
实用新型内容本实用新型的目的是解决上述问题而提供一种承载力高、延性好、抗震性能优越、 施工方便、构造简单、经济性好的改进的异形钢管混凝土组合柱。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是包括矩形钢管，矩形钢管上焊接有U形钢板，矩形钢管和U形钢板内充填有素混凝 土，一矩形钢管与一 U形钢板焊接成T形或L形，或者一矩形钢管与两U形钢板焊接成十字 形截面，然后再在矩形钢管和U形钢板内充填素混凝土。上述的矩形钢管与U形钢板相对应管壁上钻螺栓孔，然后将一矩形钢管与一 U形 钢板焊接成T形或L形，或者一矩形钢管与两U形钢板焊接成十字形截面，再在螺栓孔处安 装对拉螺栓，螺栓用螺帽固定，最后再在矩形钢管和U形钢板内充填素混凝土。上述的对拉螺栓在一个截面上为两根。与现有技术相比，本实用新型取得了以下的技术效果1、此实用新型结构简单，不仅可以避免房间转角因采用矩形柱时所产生的棱角突 出，使房屋室内空间平整，建筑美观整齐，布置灵活、方便，具有良好的建筑使用功能，还增 加了建筑的使用面积；2、此实用新型承载力高、塑性性能好、抗震性能优越、抗火性能好；3、与异形钢筋混凝土柱和普通异形钢管混凝土柱相比还具有便于工厂加工，焊接简单，成型准确，方便施工以及经济效益好等优点；4、通过在矩形钢管与U形钢板上设置对拉螺栓，进一步提高了组合柱的受力性能和抗震性能。
图1为本实用新型实施例1的结构示意图；图2为本实用新型实施例2的结构示意图；图3为本实用新型实施例3的结构示意图；图4为本实用新型实施例4的结构示意图；图5为本实用新型实施例5的结构示意图；图6为本实用新型实施例6的结构示意图。其中1-矩形钢管、2-U形钢板、3-焊缝、4-素混凝土、5-螺帽、6_对拉螺栓。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。实施例1参见图1，一种改进的异形钢管混凝土组合柱，包括矩形钢管1，矩形钢管上焊接 有U形钢板2，矩形钢管和U形钢板内充填有素混凝土 4，用一矩形钢管与一 U形钢板焊通 过焊缝3接成T形，然后再在矩形钢管和U形钢板内充填素混凝土，便形成了改进的异形钢 管混凝土组合柱。实施例2参见图2，一种改进的异形钢管混凝土组合柱，包括矩形钢管1，矩形钢管上焊接 有U形钢板2，矩形钢管和U形钢板充填有素混凝土 4，一矩形钢管与一 U形钢板通过焊缝 3焊接成L形，然后再在矩形钢管和U形钢板内充填素混凝土，便形成了改进的异形钢管混 凝土组合柱。实施例3参见图3，一种改进的异形钢管混凝土组合柱，包括矩形钢管1，矩形钢管上焊接 有U形钢板2，矩形钢管和U形钢板充填有素混凝土 4，一矩形钢管与两U形钢板通过焊缝 3焊接成十字形截面，然后再在矩形钢管和U形钢板内充填素混凝土，便形成了改进的异形 钢管混凝土组合柱。实施例4参见图4，一种改进的异形钢管混凝土组合柱，包括矩形钢管1，矩形钢管上焊接 有U形钢板2，矩形钢管和U形钢板充填有素混凝土 4，矩形钢管与U形钢板相对应管壁上 钻两螺栓孔，然后将一矩形钢管与一 U形钢板通过焊缝3焊接成T形，然后再在螺栓孔处安 装对拉螺栓6，螺栓用螺帽5固定，最后再在矩形钢管和U形钢板内充填素混凝土。实施例5参见图5，一种改进的异形钢管混凝土组合柱，包括矩形钢管1，矩形钢管上焊接 有U形钢板2，矩形钢管和U形钢板充填有素混凝土 4，矩形钢管与U形钢板相对应管壁上 钻两螺栓孔，然后将一矩形钢管与一 U形钢板通过焊缝3焊接成L形，然后再在螺栓孔处安装对拉螺栓6，螺栓用螺帽5固定，最后再在矩形钢管和U形钢板内充填素混凝土。实施例6参见图6，一种改进的异形钢管混凝土组合柱，包括矩形钢管1，矩形钢管上焊接有U形钢板2，矩形钢管和U形钢板充填有素混凝土 4，矩形钢管与U形钢板相对应管壁上 两钻螺栓孔，然后将一矩形钢管与两U形钢板通过焊缝3焊接成十字形截面，然后再在螺栓 孔处安装对拉螺栓6，螺栓用螺帽5固定，最后再在矩形钢管和U形钢板内充填素混凝土。本实用新型的制造加工方法如下对于上述实施例1-3的改进的普通异形钢管混凝土组合柱，直接将矩形钢管1与 U形钢板2通过焊缝3焊接成T形或L形或十字形，然后再内填素混凝土 4。对于上述实施例4-6的带约束拉杆式改进的异形钢管混凝土组合柱，先将矩形钢 管1与U形钢板2相对应管壁上钻螺栓孔，然后将矩形钢管1与U形钢板2通过焊缝3直 接焊接成T形或L形截面或十字形，再在螺栓孔处安装对拉螺杆6和螺帽5 (即约束拉杆)， 最后内填素混凝土 4。本实用新型的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对 本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的范围和精神。倘若这些改动和变形 属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型的意图也包含这些改动和 变形在内。
权利要求一种改进的异形钢管混凝土组合柱，包括矩形钢管(1)，矩形钢管上焊接有U形钢板(2)，矩形钢管和U形钢板内充填有素混凝土(4)，其特征在于一矩形钢管与一U形钢板焊接成T形或L形，或者一矩形钢管与两U形钢板焊接成十字形截面，然后再在矩形钢管和U形钢板内充填素混凝土。
2.根据权利要求1所述的改进的异形钢管混凝土组合柱，其特征在于矩形钢管与U 形钢板对应位置管壁上钻螺栓孔，然后将一矩形钢管与一 U形钢板焊接成T形或L形，或者 一矩形钢管与两U形钢板焊接成十字形截面，再在螺栓孔内安装对拉螺栓(6)，螺栓用螺帽 (5)固定，最后再在矩形钢管和U形钢板内充填素混凝土。
3.根据权利要求2所述的改进的异形钢管混凝土组合柱，其特征在于所述的对拉螺 栓在一个截面上为两根。
专利摘要本实用新型涉及一种改进的异形钢管混凝土组合柱，包括矩形钢管，矩形钢管上焊接有U形钢板，矩形钢管和U形钢板内充填有素混凝土，一矩形钢管与一U形钢板焊接成T形或L形，或者一矩形钢管与两U形钢板焊接成十字形截面，可选择沿钢管各边按一定间距增设部分约束拉杆，然后再在矩形钢管和U形钢板内充填素混凝土。本实用新型承载力高、延性好、抗震性能优越、施工方便、构造简单、经济性好。
文档编号E04C3/34GK201598774SQ200920229098
公开日2010年10月6日 申请日期2009年10月29日 优先权日2009年10月29日
发明者徐礼华, 戴绍斌, 李芹芹, 童侃, 黄 俊 申请人:武汉大学