一种可装配挂钩式中空夹层拉筋钢管混凝土柱及施工方法-华体会hth·体育(中国)官方网站IOS/安卓/手机APP

文档序号:34131600发布日期:2023-11-29阅读:592来源:国知局


1.本发明涉及一种可装配挂钩式中空夹层拉筋钢管混凝土柱及施工方法
。种可装配柱及


背景技术:

2.随着经济建设的挂钩管混发展,跨谷公路铁路钢混组合刚构桥高桥墩及超高层建筑的式中施工巨型柱或核心筒体对结构的承载力

延性刚度
、空夹
抗震性能
、层拉
截面尺寸和经济效益等方面有极高的筋钢要求,大空心率中空夹层拉筋钢管混凝土在这两个领域有广阔的凝土应用前景

3.中空夹层拉筋钢管混凝土柱通常由内外两层钢管,种可装配柱及核心混凝土,挂钩管混对拉拉筋等组成
。式中施工
相对于传统的空夹钢管混凝土柱,中空夹层拉筋钢管混凝土柱自重轻,层拉抗震性能好,筋钢抗弯刚度高
、凝土
延性好
、种可装配柱及
成本低且约束效率高

拉筋通过焊接于内外钢管壁上,加强内外钢管与混凝土间的相互作用,直接对混凝土约束并加强钢管对混凝土约束作用,从而降低界面滑移增大刚度,约束混凝土提高耗能,加强钢管抗弯的优点,但同时也意味着这种构造措施在空心率较大的试件中面临着内外钢管夹层空间较小,拉筋焊接与钢管壁上的难度较大

现有的常见加工方式有三种:第一,钢筋网片形式

将整个纵列的横向拉筋和定位纵筋事先焊接好形成一个钢筋网片,按设计间距将一个个网片插入至内外两层钢管之间,该种方法拉筋并未焊接于内外钢管之上,拉筋并未完全发挥拉结钢管加强约束混凝土的效果;第二,局部焊接形式

基本加工方式同第一种方法,将拉筋网片插入钢管之间后,在钢管两端位置将部分横向拉筋点焊于内外钢管壁上,该种方式同样不能充分发挥拉筋的作用效果;第三,穿孔焊接方式

将内外两层钢管中心对齐放置,按设计拉筋位置于外钢管上标点,利用打孔机在标记点位钻孔,打穿内外钢管,然后将横向拉筋穿入孔中,于内钢管内侧面和外钢管外侧面将拉筋焊牢并堵住孔洞,但是此种方法费时费力,额外增加了人工费用,同时钢管开孔一定程度上还削弱了其整体性

上述三种方式的现场施工效果均无法适合于工业装配式建造



技术实现要素:

4.鉴于现有技术的不足,本发明所要解决的技术问题是提供一种可装配挂钩式中空夹层拉筋钢管混凝土柱及施工方法

5.为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种可装配挂钩式中空夹层拉筋钢管混凝土柱,包括内钢管与外钢管,所述外钢管套设于内钢管的外周,两者之间缝隙形成中空夹层间距,所述外钢管由两u型钢板对拼组成环形管,所述u型钢板与内钢管的相对应表面之间均经拉筋与定距栓杆相连接,所述拉筋均由挂钩拉筋与u型拉筋组成,所述挂钩拉筋固定于u型钢板内表面,所述u型拉筋固定于内钢管外表面,所述挂钩拉筋的钩头均往下内拐有短斜钩,所述短斜钩的钩头再往下外拐有长斜钩,所述中空夹层间距中的挂钩拉筋的长斜钩均自上往下逐渐增长,所述短斜钩的内拐部位勾挂在对应的u型拉筋上

6.优选的,所述u型钢板内表面与内钢管外表面之间经若干组拉筋进行连接

7.优选的,所述的若干组拉筋以m行
×n列的形式分布

8.优选的,所述u型拉筋的开口端固定在内钢管的外表面

9.优选的,所述短斜钩与水平面的夹角
α

90
°
,所述长斜钩与水平面的夹角
β

90
°

10.优选的,所述定距栓杆的数量具有若干个,并分布在中空夹层间距的上下端侧

11.优选的,在中空夹层间距的每个端侧中,正对u型钢板的中间内表面与内钢管之间焊接有两根定距栓杆,面对u型钢板的开口侧内表面与内钢管之间焊接有一根定距栓杆

12.一种可装配挂钩式中空夹层拉筋钢管混凝土柱的施工方法,按以下步骤进行:1)将左侧u型钢板上的挂钩拉筋上涂刷润滑油,并朝向内钢管对应左侧上下错位将u型钢板插入直至顶到定距栓杆,使其挂钩拉筋和内钢管上的对位u型拉筋对齐并且u型钢板开口与定距栓杆对齐,然后将u型钢板向下将挂钩拉筋拼装进对应的u型拉筋,在定距栓杆位置进行简单点焊处理,固定左侧u型钢板以保证两侧u型钢板能对齐焊接;2)将右侧u型钢板采用上述步骤1)的方法进行拼装;3)左右侧u型钢板拼装后,在对齐位置,即前后两面定距栓杆处进行焊接,形成整体外钢管;4)将钢管上下部定距栓杆焊接于外钢管上,然后在钢管底部焊接底板;5)在中空夹层间距位置浇筑自密实混凝土

13.与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:定距栓杆

挂钩拉筋与u型拉筋结构设计合理,加工制作及安装布设方便适用于装配式施工且使用效果好

定距栓杆保证现场装配式施工内外两侧钢管的布置位置,方便拉筋对齐,挂钩拉筋设计方便现场装配并保证拉筋逐层扣锁,拉筋充分拉紧从而充分发挥加强钢管套箍约束的作用,有效防止钢管局部屈曲及钢管与混凝土的脱离

14.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明

附图说明
15.图1为本发明实施例的构造示意图

16.图2为内钢管的构造示意图

17.图3为u型钢板的构造示意图

18.图4为u型钢板与内钢管的连接示意图

19.图5为拉筋的连接示意图

20.图6为拉筋的参数图

21.图7为拉筋的分布示意图

具体实施方式
22.下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明

23.应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本技术提供进一步的说明

除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义

24.需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本技术的示例性实施方式

如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和
/
或“包括”时,其指明存在特征

步骤

操作

器件

组件和
/
或它们的组合

25.如图
1~7
所示,本实施例提供了一种可装配挂钩式中空夹层拉筋钢管混凝土柱,包括内钢管1与外钢管2,所述外钢管套设于内钢管的外周,两者之间缝隙形成中空夹层间距,
所述外钢管由两u型钢板3对拼组成环形管,所述u型钢板与内钢管的相对应表面之间均经拉筋4与定距栓杆5相连接,所述拉筋均由挂钩拉筋6与u型拉筋7组成,所述挂钩拉筋固定于u型钢板内表面,所述u型拉筋固定于内钢管外表面,所述挂钩拉筋的钩头均往下内拐有短斜钩8,所述短斜钩的钩头再往下外拐有长斜钩9,所述中空夹层间距中的挂钩拉筋的长斜钩均自上往下逐渐增长,所述短斜钩的内拐部位勾挂在对应的u型拉筋上

26.内外两层钢管配置拉筋均可在工厂预制,采用u型拉筋和挂钩拉筋两种形式的拉筋分别焊接于内外钢管之上,区别于以往直接焊接与穿孔焊接的方法,解决了中空夹层拉筋钢管混凝土柱夹层空间狭小焊接困难的难题

27.挂钩拉筋采用双斜筋形式,由钢管上部至下部,设置长斜钩长度逐步增长,以方便挂钩插入并保证与u型拉筋牢牢扣锁

28.现场装配方便,内外两层钢管通过两种拉筋互锁,充分发挥拉结作用,加强钢管对混凝土约束,拼装完成仅需焊接底板和外层钢管

具备施工方便快捷

强度高和节省材料等优点

29.在本发明实施例中,所述u型钢板内表面与内钢管外表面之间经若干组拉筋进行连接

30.在本发明实施例中,所述的若干组拉筋以m行
×n列的形式分布(
m、n
为整数)

31.在本发明实施例中,所述u型拉筋的开口端固定在内钢管的外表面

32.在本发明实施例中,所述短斜钩与水平面的夹角
α

90
°
,所述长斜钩与水平面的夹角
β

90
°
,整体形成双斜筋形式,这是因为:现有方案存在的带拉筋内约束或是内置横向连接结构的中空夹层钢管混凝土,多采用直筋或普通钢筋挂钩,由于螺旋钢筋表面粗糙缺乏摩擦力,且在狭小夹层空间中,两侧钢筋具有一定碰撞体积,因此此类构件现场拼装不便,内外钢管互相挂锁操作不易且不容易保证组装质量及精度

本发明方案的原因在于:(1)具有一定角度的双斜钩

采用具有一定角度的双斜钩能扩大挂钩与u型拉筋的接触空间,方便外钢管移动以及将挂钩至上而下插入u型拉筋内;(2)同时挂钩上部设置一定角度能保证挂紧u型拉筋从而充分发挥拉筋,实现快捷装配的同时保证整体组装质量

(3)斜筋由下至上减小长斜钩的长度,这是因为:夹层钢管内部空间有限,但为了保证发挥拉筋约束作用,内部设置的拉筋约束或横向连接结构在钢管空间内需要保证一定密度进行布置,普通的挂钩设计需要极高的精度要求,并且无论是挂钩向下插入或是通过钢管旋转连结,均不易于现场装配并且难以保证每一层级拉筋的充分拉结

而本发明采用的由下至上长斜钩长度逐渐减小的设计其原理在于现场装配步骤,先立好内侧钢管,然后从一侧让双斜钩以高于u型拉筋的位置套入外侧钢管并向下插入,因此为方便挂钩插入并保证与u型拉筋牢牢扣锁,需要设计钢管底部的斜钩拉筋长度保证定位,同时向上逐渐减少长斜钩长度,是为了让斜钩拉筋依次与u型筋接触然后扣锁从而保证每一层级拉筋的扣锁质量

33.其中
α
代表短斜钩倾斜角度,为扣住u型拉筋,
α
角度应设计小于
90
°

β
代表长斜钩倾斜角度,为方便插进u型拉筋,
β
角度应符合
β

90
°
;ai

i=1~n
)代表钢管自上而下布置的长斜钩长度,
a1为顶部第一根长斜钩长度,an
为底部长斜钩长度,自上而下设计长斜钩长度逐步增长即满足
a1<
a2<
a3······
<an
,以方便插入并保证与u型拉筋牢牢扣锁

34.在本发明实施例中,所述定距栓杆的数量具有若干个,并分布在中空夹层间距的上下端侧

35.在本发明实施例中,在中空夹层间距的每个端侧中,内钢管上焊接定距栓杆,定距栓杆长度略小于中空夹层间距的宽度,正对u型钢板的中间内表面与内钢管之间焊接有两根定距栓杆,面对u型钢板的开口侧内表面与内钢管之间焊接有一根定距栓杆

当一侧u型钢板套入后,由正面定距栓杆保持位置,开口侧与定距栓杆对齐进行简单点焊,从而固定一侧u型钢板方便另一侧u型钢板套入对齐保证整体钢管焊接质量

36.一种可装配挂钩式中空夹层拉筋钢管混凝土柱的施工方法,按以下步骤进行:1)将左侧u型钢板上的挂钩拉筋上涂刷润滑油,并朝向内钢管对应左侧上下错位将u型钢板插入直至顶到定距栓杆,使其挂钩拉筋和内钢管上的对位u型拉筋对齐并且u型钢板开口与定距栓杆对齐,然后将u型钢板向下将挂钩拉筋拼装进对应的u型拉筋,在定距栓杆位置进行简单点焊处理,固定左侧u型钢板以保证两侧u型钢板能对齐焊接;2)将右侧u型钢板采用上述步骤1)的方法进行拼装;3)左右侧u型钢板拼装后,在对齐位置,即前后两面定距栓杆处进行焊接,形成整体外钢管;4)将钢管上下部定距栓杆焊接于外钢管上,然后在钢管底部焊接底板;5)在中空夹层间距位置浇筑自密实混凝土

37.以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例

但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改

等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围

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