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一种钢管混凝土柱的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

一种钢管混凝土柱的制作方法

1.本实用新型涉及建筑用结构技术领域,具体涉及一种钢管混凝土柱。


背景技术:

2.在建筑施工中,由于钢管混凝土结构能够有效地减小混凝土柱截面尺寸,因此得到越来越广泛的应用。为了增加混凝土与钢管的连接,需要在钢管内部设置抗剪键,以提高抗剪承载力。目前施工中通常使用栓钉作为钢管混凝土柱内的抗剪键,但是由于钢管内部空间较小,并且栓钉布置较密,在钢管内部焊接数量较大的栓钉会导致施工复杂,难以操作。


技术实现要素:

3.因此,本实用新型要解决的技术问题在于克服现有的钢管混凝土柱内抗剪键施工复杂、不易操作的缺陷。
4.为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种钢管混凝土柱,包括:
5.管体,内部浇注有混凝土结构;
6.抗剪键,设于所述管体内部,且与管壁相连接,所述抗剪键为角钢。
7.所述管体为空心圆管结构。
8.所述角钢的一边垂直于所述管体的管壁设置。
9.所述抗剪键沿所述管体的轴向设置。
10.所述抗剪键沿所述管体的周向间隔设有多个。
11.所述抗剪键通过焊接与所述管体相连接。
12.所述抗剪键与所述管体采用双面角焊缝相连接。
13.所述管体外壁上设有用于与外部结构相连接的连接件。
14.本实用新型技术方案,具有如下优点:
15.1.本实用新型提供的一种钢管混凝土柱,包括管体和设于管体内部的抗剪键,抗剪键与管壁相连接,且抗剪键为角钢,利用角钢作为抗剪键来增强钢管混凝土柱的抗剪承载力,在满足抗剪切性能的同时,不必像设置栓钉一样密集布置,可以布置较少数量的角钢即可满足需求,简化了工作量,更加便于操作。
16.2.本实用新型提供的一种钢管混凝土柱,管体为空心圆管结构,角钢的一边垂直于管体的管壁设置,且抗剪键沿管体的轴向设置,使得抗剪键的抗剪切性能沿钢管混凝土柱的延伸方向分布更加均匀。
17.3.本实用新型提供的一种钢管混凝土柱,抗剪键沿管体的周向间隔设有多个,可以根据管体的直径布置多个抗剪键,满足抗剪需求。
18.4.本实用新型提供的一种钢管混凝土柱,抗剪键与管体采用双面角焊缝焊接,连接更加稳固。
19.5.本实用新型提供的一种钢管混凝土柱,管体外壁上设有用于与外部结构相连接
的连接件,利用连接件增强钢管混凝土柱与外部结构连接的稳定性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型具体实施方式的结构示意图;
22.图2为本实用新型替代实施方式的结构示意图;
23.图3为本实用新型另一替代实施方式的结构示意图。
24.附图标记说明:
25.1、管体;2、抗剪键;3、连接件。
具体实施方式
26.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
27.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.此外,下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
30.如图1所示的钢管混凝土柱的一种具体实施方式,包括管体1和设于管体1内部的抗剪键2,管体1为空心圆管结构,抗剪键2为角钢,角钢设有多个,且沿管体1的周向均匀间隔分布,角钢的一边垂直连接于管壁上,且沿管体1的轴向设置,角钢与管体1的内壁通过双面角焊缝相连接。
31.在本实施例中,如图1所示,管体1的直径为1200mm,且该钢管混凝土柱设于地下,管体1的外壁上均匀间隔设置有十六根连接件3,连接件3的长度为90mm,作为抗剪键2的角钢长度200mm规格为l80
×
50
×
5,且角钢80mm的一边与管壁相连接,角钢设置有八个,且角钢与连接件3对齐设置,角钢与管壁焊接的角焊缝焊脚高度为5mm。
32.在本实施例中,利用八个长度200mm规格为l80
×
50
×
5的角钢代替十六根长度为
120mm的φ19的栓钉。
33.根据《钢结构设计标准》14.3.1条,按c60混凝土考虑,单个栓钉抗剪承载力设计值:nv=0.43as(ecfc)^0.5=121.24kn≤0.7asfu=0.7*3.14*9.52*400/1000=79.35kn,因此,按照承载力为79.35kn设计角钢与管体1的焊缝尺寸。
34.角焊缝强度计算:
35.角焊缝焊脚高度:hf=5mm;有效高度:he=3.5mm;
36.焊缝受力:vx=79.35*2=158.7kn;
37.有效面积:a=he*200=14cm^2;
38.vx作用下:σvx=vx/a=158.7/14
×
10=113.36mpa;
39.角点最大综合应力:σm=|σvx|/βf=92.92mpa≤160mpa,满足需求。
40.角焊缝构造计算:
41.角焊缝连接板最小厚度:tmin=5mm;
42.角焊缝构造要求最大焊脚高度:hfmax=1.2*tmin=6mm≥5mm,满足需求。
43.抗剪承载力计算:
44.一个长度200mm的角钢的抗剪面积为:5*200=1000mm2,
45.两根φ19栓钉抗剪面积为:3.14*(19/2)2*2=567mm2,
46.栓钉为4.6级,查《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉栓钉》gb10433-2002表2,可知fu=400mpa,角钢材质为q235b,查《钢结构设计标准》gb 50017-2017表4.4.1可知fu=370mpa,1000*370=370000n≥567*400=226800n,一个角钢的抗剪承载力大于两根栓钉的抗剪承载力。
47.在使用本实施例的钢管混凝土柱进行施工时,首先,将钢板下料卷曲形成空心圆管状的管体1;然后,将作为抗剪键2的角钢焊接于管体1的内壁上,将连接件3焊接于管体1的外壁上;最后,将管体1安装于施工位置,并在管体1内浇筑混凝土。
48.作为替代的实施方式,如图2所示,当管体1直径为1100mm至1200mm,应用于地上时,作为抗剪键2的角钢沿管体1的内壁周向间隔设有五个。
49.作为替代的实施方式,如图3所示,当管体1直径为900mm至1000mm,应用于地上时,作为抗剪键2的角钢沿管体1的内壁周向间隔设有四个。
50.显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。