一种橄榄形中空组合构件.pdf

本发明属于工程结构领域，特别涉及一种新型橄榄形中空组合构件，其外形轮廓为橄榄形，由钢管和内填材料共同工作组合而成，外层钢管采用橄榄形截面。为减轻结构自重，采用空心形式，空心部分边缘设置内层钢管，内层钢管采用圆形或橄榄形截面。内外层钢管可采用焊接钢管、无缝钢管、冷弯钢管或其他方式形成的结构用钢管，填充材料可使用混凝土、水泥砂浆或粘合剂等建筑材料。内外管之间可通过设置纵向加劲肋或栓钉来加强共同工作性能。若填充材料为混凝土，要严格控制骨料规格，确保混凝土灌注均匀密实。该橄榄形中空组合构件，具有较优的抗风、抗震性能，同时具有较好的景观效果，且空心设计可减轻结构自重。

1、  一种橄榄形中空组合构件，其特征在于：所述构件由同心的内层钢管、外层钢管和内填材料组合而成；所述外层钢管为橄榄形截面；所述内填材料采用混凝土、水泥砂浆或粘合剂材料。

2、  根据权利要求1所述的组合构件，其特征在于：在所述内外层钢管之间对称设置纵向加劲肋或栓钉加强构造，所述内外层钢管截面的几何形心重合。

3、  根据权利要求1或2所述的组合构件，其特征在于：在所述内外层钢管之间不设置加强构造，内层钢管为橄榄形截面。

4、  根据权利要求1或2所述的组合构件，其特征在于：在所述内外层钢管之间设置纵向加劲肋，内层钢管为橄榄形截面。

5、  根据权利要求1或2所述的组合构件，其特征在于：在所述内外层钢管之间设置栓钉，内层钢管为橄榄形截面。

6、  根据权利要求1或2所述的组合构件，其特征在于：在所述内外层钢管之间不设置加强构造，内层钢管为圆形截面。

7、  根据权利要求1或2所述的组合构件，其特征在于：在所述内外层钢管之间设置纵向加劲肋，内层钢管为圆形截面。

8、  根据权利要求1或2所述的组合构件，其特征在于：在所述内外层钢管之间设置栓钉，内管为圆形截面。

一种橄榄形中空组合构件
技术领域
本发明属于工程结构领域，特别涉及一种新型橄榄形中空组合构件。
背景技术
橄榄形中空组合构件具有流线型的外观，其抗风性能和抗震性能较优，且可以美化城市景观。当采用橄榄形组合构件的内、外钢管内填建筑材料(如混凝土、水泥砂浆或粘合剂等)形成橄榄形中空组合构件时，可以通过组合作用使钢和填充材料的材性充分发挥，相互协调、共同工作，即钢管可有效约束脆性较大的填充材料，而填充材料则可有效的防止钢管发生局部的向内屈曲，从而使组合构件具有优越的力学性能。
可以应用的领域：各类大型公共建筑物、桥梁和地下等工程结构中。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种新型的橄榄形中空组合构件。
本发明提出的一种橄榄形中空组合构件，其特征在于：所述构件由同心的内层钢管、外层钢管和内填材料组合而成；所述外层钢管为橄榄形截面；所述内填材料采用混凝土、水泥砂浆或粘合剂材料。
在上述的组合构件中，在所述内外层钢管之间对称设置纵向加劲肋或栓钉加强构造，所述内外层钢管截面的几何形心重合。
在上述的组合构件中，在所述内外层钢管之间不设置加强构造，内层钢管为橄榄形截面。
在上述的组合构件中，在所述内外层钢管之间设置纵向加劲肋，内层钢管为橄榄形截面。
在上述的组合构件中，在所述内外层钢管之间设置栓钉，内层钢管为橄榄形截面。
在上述的组合构件中，在所述内外层钢管之间不设置加强构造，内层钢管为圆形截面。
在上述的组合构件中，在所述内外层钢管之间设置纵向加劲肋，内层钢管为圆形截面。
在上述的组合构件中，在所述内外层钢管之间设置栓钉，内管为圆形截面。
由于本发明提供的是一种新型橄榄形中空组合构件，是由钢管和内填材料组合而成，保证不同材料之间能够相互协调、互补工作；外层钢管采用橄榄形截面；为减轻结构自重，采用空心形式，空心部分边缘设置内层钢管，内层钢管采用圆形或橄榄形截面。该类橄榄形空心组合构件，由于其流线型的外观，具有较优的抗风性能，且可减小振动荷载作用下的应力集中，使得该类结构具有较好的抗震性能，当使用在建筑的结构柱或城市桥梁的桥墩中时，可以起到美化景观的效果。
附图说明
图1为本发明的外管和内管均为橄榄形截面的平面示意图。
图2为本发明的外管和内管均为橄榄形截面的平面示意图。
图3为本发明的和图9是外管和内管均为橄榄形截面的平面示意图。
图4为本发明的外管为橄榄形，内管为圆形截面的平面示意图。
图5为本发明的外管为橄榄形，内管为圆形截面的平面示意图。
图6为本发明的外管为橄榄形，内管为圆形截面的平面示意图。
图7为本发明的外管和内管均为橄榄形截面的立面示意图。
图8为本发明的外管和内管均为橄榄形截面的立面示意图。
图9为本发明的外管和内管均为橄榄形截面的立面示意图。
图10为本发明的外管为橄榄形，内管为圆形截面的立面示意图。
图11为本发明的外管为橄榄形，内管为圆形截面的立面示意图。
图12为本发明的外管为橄榄形，内管为圆形截面的立面示意图。
具体实施方式
下面结合图1至图12对本发明的具体结构做进一步说明。
如图1～12所示，1-外层钢管，2-填充材料，3-内层钢管，4-纵向加劲肋，5-栓钉。
(1)图1和图7是外管和内管均为橄榄形截面，内外管之间未设置加强构造的橄榄形中空组合构件；
(2)图2和图8是外管和内管均为橄榄形截面，内外管之间设置纵向加劲肋的橄榄形中空组合构件；
(3)图3和图9是外管和内管均为橄榄形截面，内外管之间设置栓钉的橄榄形中空组合构件；
(4)图4和图10是外管为橄榄形，内管为圆形截面，内外管之间未设置加强构造的橄榄形中空组合构件；
(5)图5和图11是外管为橄榄形，内管为圆形截面，内外管之间设置纵向加劲肋的橄榄形中空组合构件；
(6)图6和图12是外管为橄榄形，内管为圆形截面，内外管之间设置栓钉的橄榄形中空组合构件；
在以上各图中，先制造内外两层钢管，保证外钢管和内钢管截面的几何形心重合，如设置纵向加劲肋或栓钉，则应以钢结构制作方便、易于填充材料以及施工方便为原则进行布置，然后在两层钢管夹层中浇灌填充材料。
本发明采用焊接钢管、无缝钢管、冷弯钢管或其他方式形成的结构用钢管来做为内、外层钢管，外层钢管加工为椭圆形，内层钢管加工为圆形或椭圆形，加工过程中保证内外层钢管的几何形心重合。两层钢管之间的填充物可采用混凝土、水泥砂浆或粘合剂等材料。为保证填充材料和钢管能共同工作，可在内、外层钢管之间设置纵向加劲肋和栓钉等加强构造，纵向加劲肋可沿截面形心轴对称布置，采用栓钉时应保证在内外层钢管壁上错位布置。若填充材料为混凝土，可以采用高强混凝土或自密实混凝土，同时要严格控制骨料规格，确保混凝土能够均匀、密实地灌注在两管夹层中。