一种新型装配式钢管混凝土组合柱防屈曲套箍结构的制作方法

1.本实用新型涉及土木工程领域，尤其涉及一种新型装配式钢管混凝土组合柱防屈曲套箍结构。


背景技术：

2.近年来，我国国民经济快速发展，人民群众对高品质居住条件的需求逐渐增强，使得新型建筑技术相应得到快速发展。装配式建筑具有质量稳定、便于现场操作、施工效率较高等诸多优点，同时有利于节约资源、减少施工污染、有利于促进建筑业与工业化深度融合。采用安全、先进、经济的装配式建筑技术，对于确保项目安全、降低工程事故风险、提高劳动生产率、降低工程成本和实现文明施工，具有十分重要的意义。
3.钢管混凝土组合结构作为高性能承重结构，在建筑结构领域逐渐得到广泛应用。钢管混凝土组合结构兼具钢材和混凝土两种材料受力性能的优点，可以充分发挥钢材抗拉强度、延性及耗能能力，以及混凝土的抗压强度。同时，钢管及混凝土在受力过程中相互作用，钢管对混凝土形成有效约束，使混凝土处于三向受压应力状态，从而提高混凝土抗压强度，并改善混凝土脆性；混凝土对钢管提供单向屈曲约束，避免钢管发生向内屈曲，能够在一定程度上保证钢材性能的发挥。
4.钢管混凝土组合结构在轴向荷载及倾覆荷载作用下，通常因钢管底部发生向外屈曲而破坏。目前常采用在钢管底部焊接加劲肋等方式延缓钢管底部向外屈曲，然而，由于加劲肋与钢管连接方式为焊接，因此加劲肋将参与受力，从而增大结构基底承载力需求；另外，该做法将导致屈曲位置由钢管底部上移至加劲肋上方，并未彻底解决钢管屈曲问题；而且，加劲肋焊接过程将引起焊接残余应力，从而降低钢管力学性能。因此，需要提出一种能有效延缓钢管底部向外屈曲的防屈曲结构。


技术实现要素：

5.本实用新型为解决上述问题，提供了一种装配式钢管混凝土组合柱防屈曲套箍结构，可以不增加结构基底承载力需求的情况下，有效延缓钢管混凝土组合结构钢管底部屈曲的发生。
6.本实用新型所采取的技术方案：
7.一种新型装配式钢管混凝土组合柱防屈曲套箍结构，包括防屈曲套箍本体，防屈曲套箍本体套设于钢管上，钢管内填混凝土，钢管与混凝土形成钢管混凝土组合柱，钢管上相对的侧面预留有多对相对应的螺栓孔，防屈曲套箍本体上开设有与钢管上的螺栓孔相对应的螺栓孔，防屈曲套箍本体与钢管通过对拉螺栓穿过螺栓孔相连接。
8.所述的防屈曲套箍本体底边与钢管混凝土组合柱柱底部间留有空隙。
9.所述的防屈曲套箍本体与钢管混凝土组合柱柱底部间空隙的宽度为 50～100mm。
10.所述的防屈曲套箍本体由一个矩形钢板折弯并焊接而成。
11.所述的防屈曲套箍本体焊接的焊缝为坡口对接焊缝。
12.所述的防屈曲套箍本体焊接后其截面呈长方向或正方形。
13.所述的防屈曲套箍本体的高度为钢管混凝土组合柱柱高的1/4-1/3。
14.本实用新型的有益效果：本实用新型的防屈曲套箍可有效防止钢管混凝土组合柱钢管外壁在荷载作用下发生屈曲，采用高强摩擦型对拉螺栓将钢管混凝土组合柱与防屈曲套箍本体相连接，防屈曲套箍本体距柱底留设空隙，可避免防屈曲套箍承担附加剪力及倾覆弯矩，由此实现在不增加结构基底剪力及倾覆弯矩的情况下防止钢管混凝土组合柱钢管外壁屈曲的功能。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图。
16.图2为钢管混凝土组合柱结构示意图。
17.图3为本实用新型安装于钢管混凝土组合柱上的结构示意图。
18.其中：1-钢管；2-混凝土；3-防屈曲套箍本体；4-焊缝；5-对拉螺栓；6-空隙； 7-螺栓孔。
具体实施方式
19.一种新型装配式钢管混凝土组合柱防屈曲套箍结构，包括防屈曲套箍本体3，防屈曲套箍本体3套设于钢管1上，钢管1内填混凝土2，钢管1与混凝土2形成钢管混凝土组合柱，钢管1上相对的侧面预留有多对相对应的螺栓孔7，防屈曲套箍本体3上开设有与钢管1上的螺栓孔7相对应的螺栓孔7，防屈曲套箍本体3与钢管1通过对拉螺栓5穿过螺栓孔7相连接，螺栓孔7沿水平方向贯通钢管1及其内填充的混凝土2，钢管1上的螺栓孔7应在安装防屈曲套箍本体3之前留设，防屈曲套箍本体3折弯之前，应在对拉螺栓5对应位置留设螺栓孔7。
20.所述的防屈曲套箍本体3底边与钢管混凝土组合柱柱底部间留有空隙6，空隙6的宽度为50～100mm。
21.所述的防屈曲套箍本体3由一个矩形钢板折弯并焊接而成。
22.所述的防屈曲套箍本体3焊接的焊缝4为坡口对接焊缝。
23.所述的防屈曲套箍本体3焊接后其截面呈长方形或正方形。
24.所述的防屈曲套箍本体3的高度为钢管混凝土组合柱柱高的1/4-1/3。
25.防屈曲套箍本体3在安装高强摩擦型对拉螺栓5之前安装于钢管1上，高强摩擦型对拉螺栓5在浇筑混凝土2之前穿入对应螺栓孔7中，并拧紧至30％预紧力。混凝土2在高强摩擦型对拉螺栓5安装就位后浇筑，并达到设计强度后，将对拉螺栓5拧紧至预紧力，钢管混凝土组合柱具有刚度大、承载力高、延性好的优点，表现出良好的抗震性能。当竖向压力或倾覆弯矩较大时，钢管混凝土钢管壁易发生屈曲，从而降低结构性能，采用本实用新型的结构可有效防止钢管混凝土组合柱钢管壁屈曲，使钢管混凝土柱结构性能得到充分发挥。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型
的限制。
27.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。


技术特征：
1.一种新型装配式钢管混凝土组合柱防屈曲套箍结构，其特征在于，包括防屈曲套箍本体(3)，防屈曲套箍本体(3)套设于钢管(1)上，钢管(1)内填混凝土(2)，钢管(1)与混凝土(2)形成钢管混凝土组合柱，钢管(1)上相对的侧面预留有多对相对应的螺栓孔(7)，防屈曲套箍本体(3)上开设有与钢管(1)上的螺栓孔(7)相对应的螺栓孔(7)，防屈曲套箍本体(3)与钢管(1)通过对拉螺栓(5)穿过螺栓孔(7)相连接。2.根据权利要求1所述的新型装配式钢管混凝土组合柱防屈曲套箍结构，其特征在于，所述的防屈曲套箍本体(3)底边与钢管混凝土组合柱柱底部间留有空隙(6)。3.根据权利要求2所述的新型装配式钢管混凝土组合柱防屈曲套箍结构，其特征在于，所述的防屈曲套箍本体(3)与钢管混凝土组合柱柱底部间空隙(6)的宽度为50～100mm。4.根据权利要求1所述的新型装配式钢管混凝土组合柱防屈曲套箍结构，其特征在于，所述的防屈曲套箍本体(3)由一个矩形钢板折弯并焊接而成。5.根据权利要求4所述的新型装配式钢管混凝土组合柱防屈曲套箍结构，其特征在于，所述的防屈曲套箍本体(3)焊接的焊缝(4)为坡口对接焊缝。6.根据权利要求5所述的新型装配式钢管混凝土组合柱防屈曲套箍结构，其特征在于，所述的防屈曲套箍本体(3)焊接后其截面呈长方形或正方形。7.根据权利要求6所述的新型装配式钢管混凝土组合柱防屈曲套箍结构，其特征在于，所述的防屈曲套箍本体(3)的高度为钢管混凝土组合柱柱高的1/4-1/3。

技术总结
一种新型装配式钢管混凝土组合柱防屈曲套箍结构，包括防屈曲套箍本体，防屈曲套箍本体套设于钢管上，钢管内填混凝土，钢管与混凝土形成钢管混凝土组合柱，钢管上相对的侧面预留有多对相对应的螺栓孔，防屈曲套箍本体上开设有与钢管上的螺栓孔相对应的螺栓孔，防屈曲套箍本体与钢管通过对拉螺栓穿过螺栓孔相连接。本实用新型的防屈曲套箍可有效防止钢管混凝土组合柱钢管外壁在荷载作用下发生屈曲，采用高强摩擦型对拉螺栓将钢管混凝土组合柱与防屈曲套箍本体相连接，防屈曲套箍本体距柱底留设空隙，可避免防屈曲套箍承担附加剪力及倾覆弯矩，由此实现在不增加结构基底剪力及倾覆弯矩的情况下防止钢管混凝土组合柱钢管外壁屈曲的功能。屈曲的功能。屈曲的功能。


技术研发人员：李一康 刘晓敏 张倩 赵一超 高瑞琪 田卜元
受保护的技术使用者：中国建筑第六工程局有限公司
技术研发日：2022.07.06
技术公布日：2022/11/2