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CN105648900A - 一种新型复式钢管混凝土墩柱 - Google Patents

一种新型复式钢管混凝土墩柱 Download PDF

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CN105648900A
CN105648900A CN201610167308.4A CN201610167308A CN105648900A CN 105648900 A CN105648900 A CN 105648900A CN 201610167308 A CN201610167308 A CN 201610167308A CN 105648900 A CN105648900 A CN 105648900A
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CN
China
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steel pipe
concrete
steel
steel tube
pier
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CN201610167308.4A
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English (en)
Inventor
张玉芬
王富
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Hebei University of Technology
Original Assignee
North China University of Technology
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/02—Piers; Abutments ; Protecting same against drifting ice
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/30—Columns; Pillars; Struts
    • E04C3/34—Columns; Pillars; Struts of concrete other stone-like material, with or without permanent form elements, with or without internal or external reinforcement, e.g. metal coverings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2101/00—Material constitution of bridges
    • E01D2101/20—Concrete, stone or stone-like material
    • E01D2101/24—Concrete
    • E01D2101/26—Concrete reinforced
    • E01D2101/268—Composite concrete-metal

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  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)

Abstract

本发明公开了一种新型复式钢管混凝土墩柱，采用矩形钢管混凝土内套双圆钢管的截面形式，能够发挥圆钢管约束性能好的优点，克服矩形钢管约束性能差不能确保混凝土处于三向受力状态的缺点，同时兼有矩形钢管外型整洁美观便于施工的特点。本发明的墩柱具备刚度和强度高，抗震性能好，构造简单，可较大幅度地降低结构造价和有效地降低施工难度，适用于桥梁桥墩、建筑物中的大直径柱以及其它有关的高耸构筑物或其柱构件。

Description

一种新型复式钢管混凝土墩柱
技术领域
本发明涉及一种土木工程构件，特别涉及一种复式钢管混凝土墩柱构件。
背景技术
在现代公路铁路桥梁、房屋建筑结构中，墩柱是结构体系中最易遭受地震破坏的构件。目前，国内外的墩柱普遍采用的是钢筋混凝土结构，此类墩柱的截面尺寸大，抗弯、抗剪承载力不足，延性较差，不利于抗震；另一方面，钢墩柱往往因其局部变形能力不够而发生局部屈曲，地震中容易发生整体失稳和局部屈曲破坏，而且钢材价格较贵。可见，不管是钢筋混凝土墩柱还是钢墩柱，都存在自身的缺点，而钢管混凝结构耐压性能好、抗震性能强很适合用作结构体系的墩柱。但是，若采用传统的单钢管混凝土墩柱，由于墩柱截面尺寸相对较大，当承受压力时，核心混凝土受到的外部钢管环箍拉力的约束力较小，从而核心混凝土的抗压强度和变形性能提高不明显。
发明内容
本发明的新型墩柱采用矩形钢管混凝土内套双圆钢管的复式钢管混凝土截面形式。能够发挥圆钢管约束性能好的优点，克服矩形钢管约束性能差不能确保混凝土处于三向受力状态的缺点，同时兼有矩形钢管外型整洁美观便于施工的特点。
本发明的技术方案是：一种新型复式钢管混凝土墩柱，截面形式为矩形钢管混凝土内套双圆钢管。包括内外两层钢管，外钢管采用矩形钢管，内钢管为两个圆钢管，钢管内均填充混凝土。
所述的一种新型复式钢管混凝土墩柱，外钢管为圆角矩形或直角矩形钢管；钢管可采用普通强度钢材或屈服强度在460MPa以上的高强钢材；混凝土为普通混凝土或高强混凝土或自密实混凝土。
有益效果
本发明提供了一种施工便利、经济性好的复式钢管混凝土组合墩柱，该墩柱中由于内部双圆钢管包裹在混凝土内，即使外层钢管失效，内钢管仍能较好工作，使墩柱具有很好的耐火性能和较高的防倒塌能力；同时，墩柱可浇筑高强混凝土，避免高强混凝上受压时脆性高、延性差，还可大大减小横截面积，减轻墩柱自重；另外，内钢管与外钢管可采用圆钢管外径或矩形钢管短边边长和钢管壁厚之比大于20的薄壁钢管，可减少工程费用；钢管还可用作模板和工作平台来提升浇注混凝土质量，整体施工进度加快，性价比较好，经济效益显著。因此，复式钢管混凝土墩柱可以应用于桥墩、建筑物中的大直径柱以及其它有关的高耸构筑物或其柱构件，特别适合在地震及高烈度区的现代公路、铁路桥梁和高层房屋结构中，用作长细比较大，失稳起控制作用的悬臂独柱墩柱，从而可以大大减少占地空间，适合大悬臂盖梁，可以得到充分的上层空间，以满足结构设计的合理、安全、可靠和美观要求。
附图说明
图1为本发明的复式钢管混凝土墩柱结构圆角矩形平面图；
图2为本发明的复式钢管混凝土墩柱结构直角矩形平面图；
图3为本发明的复式钢管混凝土墩柱结构圆角矩形立面图；
图4为本发明的复式钢管混凝土墩柱结构直角矩形立面图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明进行详细说明。本发明的复式钢管混凝土墩柱为矩形钢管混凝土内套双圆钢管的截面形式，包括内外两层钢管，外钢管1为矩形钢管，内钢管2为两个圆钢管，钢管内均填充混凝土3，如图1、2所示为复式钢管混凝土墩柱平面图。
如图3、4为复式钢管混凝土墩柱结构立面图，两个圆钢管对称布置在矩形钢管长方向两端，可提高墩柱的抗压、抗弯、抗剪能力。
所述的一种新型复式钢管混凝土墩柱，外钢管为圆角矩形或直角矩形钢管；钢管可采用普通强度钢材或屈服强度在460MPa以上的高强钢材；混凝土为普通混凝土或高强混凝土或自密实混凝土。

Claims (4)

1.一种新型复式钢管混凝土墩柱，其特征在于，该构件包括内外两层钢管，外钢管（1）采用矩形钢管，内钢管（2）为两个圆钢管，钢管内均填充混凝土（3）。
2.如权利要求1所述的一种新型复式钢管混凝土墩柱，其特征在于：所述的外钢管为圆角矩形或直角矩形钢管。
3.如权利要求1所述的一种新型复式钢管混凝土墩柱，其特征在于：所述的钢管可采用普通强度钢材或屈服强度在460MPa以上的高强钢材。
4.如权利要求1所述的一种新型复式钢管混凝土墩柱，其特征在于：所述的混凝土为普通混凝土或高强混凝土或自密实混凝土。
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