钢管混凝土组合缩径格构柱的制作方法

本发明涉及生活垃圾焚烧发电高大厂房，具体为钢管混凝土组合缩径格构柱。

背景技术：

1、城市生活垃圾是我国目前面临的主要环境问题之一，随着经济的快速度发展，城市人口的大规模大幅增加，生活垃圾产量逐年增长，如对垃圾处理不当，会对环境造成巨大的危害。城市生活垃圾中含有大量的可燃物质、焚烧处理可以使城市垃圾体积及重量减少，生活垃圾经过850～1100摄氏度的高温焚烧处理，垃圾中除重金属以外的有害成分充分分解，各种恶臭气体得到高温分解，垃圾减量化效果明显；垃圾的处理速度快，不需要长期储存；垃圾焚烧产生的热量可回收利用，用于供热或者发电，焚烧产生的渣可用于水泥原材料或制砖等，可实现垃圾的资源化利用。生活垃圾焚烧技术进一步强化了对焚烧产生的有害气体的处理，通过合理选用先进的焚烧设备、合理组织燃烧工况、合理选用烟气净化处理工艺能够大大减少垃圾焚烧产生的有害气体的排放，垃圾渗沥液可以喷入炉膛内进行高温分解，不会出现污染地下水的情况。

2、生活垃圾焚烧发电主厂房中包括焚烧间及烟气净化间两部分，此部分为单层工业厂房，厂房跨度较大(约20米～40米)，单层层高较高(约35～40米)。常规厂房竖向支承体系主要采用以下两种做法：

3、(1)采用钢筋混凝土框架柱或钢筋混凝土格构柱，此做法施工模板支设难度大，施工周期长，施工工艺技术要求较高，目前仅在部分高烈度区(8度区及以上)采用，应用逐步减少。

4、(2)采用钢管格构柱作用厂房竖向支撑体系，此做法施工周期段，施工机械化程度高，更契合装配式建筑环保及资源节约等要求，目前仅在高烈度区(8度区及以上)部分采用。

5、(3)采用钢管混凝土格构柱作用厂房竖向支撑体系，因单层厂房层高较高，因此要求钢管的直径相应较大，钢管内部灌注自密实膨胀混凝土施工难度大，因此目前较少采用。

6、因此，本发明提供钢管混凝土组合缩径格构柱，主要在现有设计基础上，进行二次的创新优化。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供钢管混凝土组合缩径格构柱，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：钢管混凝土组合缩径格构柱，包括下钢管柱、上钢管柱、混凝土填充层和上下柱变径处，所述上钢管柱设置在下钢管柱的上方，上钢管柱的底端设置有梯形斜面，所述上下柱变径处设置在上钢管柱与下钢管柱的连接处，所述混凝土填充层设置在下钢管柱的内部。

3、优选的，所述下钢管柱的管径大于上钢管柱的管径，使得下钢管柱、上钢管柱管径不一致，达到组合缩径的目的。

4、优选的，所述下钢管柱的之间设置有下第一钢缀条，下第一钢缀条的两端皆与下钢管柱焊接，且所述下第一钢缀条下方的下钢管柱之间设置有下第二钢缀条，下第二钢缀条的两端皆与下钢管柱焊接，下第一钢缀条和下第二钢缀条构成三角结构，使得下钢管柱结构更加稳固。

5、优选的，所述上钢管柱的之间皆设置有上第一钢缀条，上第一钢缀条的两端皆与上钢管柱焊接，且所述上第一钢缀条上方的上钢管柱之间设置有上第二钢缀条，上第二钢缀条的两端皆与上钢管柱焊接，上第一钢缀条和上第二钢缀条构成三角结构，使得上钢管柱结构更加稳固。

6、优选的，所述下第一钢缀条和下第二钢缀条之间设置有下第三钢缀条，下第三钢缀条的一端与下钢管柱焊接，下第三钢缀条的另一端与下第一钢缀条和下第二钢缀条的连接处焊接，进一步提升了下钢管柱结构的稳固性。

7、优选的，所述上第一钢缀条和上第二钢缀条之间设置有上第三钢缀条，上第三钢缀条的一端与上钢管柱焊接，上第三钢缀条的另一端与上第一钢缀条和上第二钢缀条的连接处焊接，进一步提升了上钢管柱结构的稳固性。

8、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该钢管混凝土组合缩径格构柱不仅使得高大单层厂房竖向支承柱既具备混凝土的刚度，又兼顾钢结构施工周期短、资源节约及绿色施工的优点，能在实际工程中最大限度的降低土建工程造价，而且能提供更大的有效建筑面积；

9、(1)通过将柱体下部承受轴向压力较大范围内采用下钢管柱和混凝土填充层，以达到增大下部柱体刚度，节约钢材的目的，将轴向压力较小的上部主体上钢管柱进行缩径后，在满足承载力及变形验算的基础上，再次优化柱体用钢量，在常规的钢筋混凝土柱、钢管格构柱及钢管混凝土格构柱基础上，采用钢管混凝土缩径格构柱形式，使得高大单层厂房竖向支承柱既具备混凝土的刚度，又兼顾钢结构施工周期短，资源节约及绿色施工的优点；

10、(2)通过创新优化后的钢管混凝土缩径格构柱与常规的钢管格构柱相比，单根柱用钢量约节省40％，能在实际工程中最大限度的降低土建工程造价；

11、(3)在兼顾混凝土和钢结构优点的同时，能提供更大的有效建筑面积。

技术特征：

1.钢管混凝土组合缩径格构柱，其特征在于，包括下钢管柱(1)、上钢管柱(2)、混凝土填充层(6)和上下柱变径处(7)，所述上钢管柱(2)设置在下钢管柱(1)的上方，上钢管柱(2)的底端设置有梯形斜面，所述上下柱变径处(7)设置在上钢管柱(2)与下钢管柱(1)的连接处，所述混凝土填充层(6)设置在下钢管柱(1)的内部。

2.根据权利要求1所述的钢管混凝土组合缩径格构柱，其特征在于：所述下钢管柱(1)的管径大于上钢管柱(2)的管径。

3.根据权利要求1所述的钢管混凝土组合缩径格构柱，其特征在于：所述下钢管柱(1)的之间设置有下第一钢缀条(3)，下第一钢缀条(3)的两端皆与下钢管柱(1)焊接，且所述下第一钢缀条(3)下方的下钢管柱(1)之间设置有下第二钢缀条(4)，下第二钢缀条(4)的两端皆与下钢管柱(1)焊接。

4.根据权利要求1所述的钢管混凝土组合缩径格构柱，其特征在于：所述上钢管柱(2)的之间皆设置有上第一钢缀条(8)，上第一钢缀条(8)的两端皆与上钢管柱(2)焊接，且所述上第一钢缀条(8)上方的上钢管柱(2)之间设置有上第二钢缀条(9)，上第二钢缀条(9)的两端皆与上钢管柱(2)焊接。

5.根据权利要求3所述的钢管混凝土组合缩径格构柱，其特征在于：所述下第一钢缀条(3)和下第二钢缀条(4)之间设置有下第三钢缀条(5)，下第三钢缀条(5)的一端与下钢管柱(1)焊接，下第三钢缀条(5)的另一端与下第一钢缀条(3)和下第二钢缀条(4)的连接处焊接。

6.根据权利要求4所述的钢管混凝土组合缩径格构柱，其特征在于：所述上第一钢缀条(8)和上第二钢缀条(9)之间设置有上第三钢缀条(10)，上第三钢缀条(10)的一端与上钢管柱(2)焊接，上第三钢缀条(10)的另一端与上第一钢缀条(8)和上第二钢缀条(9)的连接处焊接。

技术总结
本发明公开了钢管混凝土组合缩径格构柱，包括下钢管柱、上钢管柱、混凝土填充层和上下柱变径处，上钢管柱设置在下钢管柱的上方，下钢管柱的管径大于上钢管柱的管径，上钢管柱的底端设置有梯形斜面，上下柱变径处设置在上钢管柱与下钢管柱的连接处，混凝土填充层设置在下钢管柱的内部。本发明不仅使得高大单层厂房竖向支承柱既具备混凝土的刚度，又兼顾钢结构施工周期短、资源节约及绿色施工的优点，能在实际工程中最大限度的降低土建工程造价，而且能提供更大的有效建筑面积。

技术研发人员：杨丰,田东,夏文,贺钧,方科峰,陈效锋,王军隽,张坤颖,曹瀚恩,张卯,蔡虎,陈璐晓
受保护的技术使用者：中国启源工程设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13