一种带肋强约束矩形轮廓钢管混凝土柱结构技术领域
本发明属于建筑结构技术领域,具体涉及一种带肋强约束矩形轮廓钢管混凝土柱
结构。
背景技术
钢管混凝土柱是近年来发展起来的一种新型高效的组合构件,它由钢管和钢管内
的混凝土组成。通过组合作用的发挥,钢管混凝土能够充分发挥钢材和混凝土两者的材料
性能。钢管混凝土柱中的钢管除了直接承担外荷载外,还可以为钢管内的混凝土提供侧向
约束,使管内混凝土处于三向受压的应力状态,提高混凝土的抗压强度和变形能力。内填混
凝土也能为钢管提供侧向支撑,增强钢管的局部稳定性能,避免或延缓钢管发生局部屈曲,
使钢管性能得到充分发挥。此外,钢管还可以作为混凝土浇筑的模板,从而大大缩短工期。
由于上述优点,钢管混凝土柱在实际工程中得到了越来越广泛的应用。目前常见的钢管混
凝土柱形式有矩形钢管混凝土柱和圆形钢管混凝土柱。相比圆形钢管混凝土柱,矩形钢管
混凝土柱更能适应建筑布置,提高空间利用效率,但矩形钢管混凝土柱中的钢管对混凝土
的约束效果较差,这在一定程度上制约了其应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷,提供一种带肋强约束矩形轮廓钢管混凝土
柱结构。
本发明的技术方案如下:
一种带肋强约束矩形轮廓钢管混凝土柱结构,包括一矩形承重钢管,其内浇筑有
混凝土以形成钢管混凝土柱;
该矩形承重钢管的每一外侧壁的中部均向内凹陷形成一凹槽,该凹槽与矩形承重
钢管等长并平行于钢管混凝土柱的长度方向,且该凹槽的横截面为弧形,同时该凹槽的深
度为相应外侧壁的宽度的10~14%,宽度为相应的外侧壁的宽度的85~90%;
该矩形承重钢管的每一上述凹槽内均设有上下依次等间隔排列的肋板,以提高上
述矩形承重钢管的侧壁在其中的混凝土的横向膨胀力作用下的抗弯能力,从而提高矩形承
重钢管对其中的混凝土的约束作用,该肋板的形状尺寸与相对应的上述凹槽的横截面的形
状尺寸相同,且矩形承重钢管的相邻两外侧壁的肋板在同一平面上,上下相邻的所述肋板
之间的距离为相应的外侧壁的宽度的1/4~1倍,肋板的厚度为相应的外侧壁的厚度的1/3
~1倍。
在本发明的一个优选实施方案中,上下相邻的所述肋板之间的距离为相应的外侧
壁的宽度的1/3~1倍。
在本发明的一个优选实施方案中,所述肋板的厚度为相应的外侧壁的厚度的1/2
~1倍。
在本发明的一个优选实施方案中,所述凹槽的深度为相应外侧壁的宽度的10~
12.5%。
在本发明的一个优选实施方案中,所述凹槽的宽度为相应的外侧壁的宽度的87.5
~90%。
在本发明的一个优选实施方案中,所述矩形承重钢管的横截面的形状为正方形。
进一步优选的,所述矩形承重钢管的相邻两侧壁的凹槽的形状尺寸相同。
本发明的有益效果:本发明带肋强约束矩形轮廓钢管混凝土柱结构不仅能发挥矩
形截面在建筑布置上的优势,同是能显著提高矩形承重钢管对其中混凝土的约束能力和钢
管的局部稳定性能,提高材料的利用效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1沿A-A的剖视图。
图3为图1沿B-B的剖视图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
实施例1:
如图1所示,一种带肋强约束矩形轮廓钢管混凝土柱结构,包括一矩形承重钢管1,
其内浇筑有混凝土以形成钢管混凝土柱;
如图2所示,该矩形承重钢管1的每一外侧壁的中部均向内凹陷形成一凹槽11,该
凹槽11与矩形承重钢管1等长并平行于钢管混凝土柱的长度方向,且该凹槽11的横截面为
弧形,同时该凹槽11的深度为相应外侧壁的宽度的10~14%(优选10~12.5%),宽度为相
应的外侧壁的宽度的85~90%(87.5~90%);
如图1至图3所示,该矩形承重钢管1的每一上述凹槽11内均设有上下依次等间隔
排列的肋板12,以提高上述矩形承重钢管1的侧壁在其中的混凝土的横向膨胀力作用下的
抗弯能力,从而提高矩形承重钢管1对其中的混凝土的约束作用,该肋板12的形状尺寸与相
对应的上述凹槽11的横截面的形状尺寸相同,且厚度为相应的外侧壁的厚度的1/2~1倍,
矩形承重钢管1的相邻两外侧壁的肋板12在同一平面上,上下相邻的所述肋板12之间的距
离为相应的外侧壁的宽度的1/4~1倍,肋板12的厚度为相应的外侧壁的厚度的1/3~1倍。
优选的,所述矩形承重钢管1的横截面的形状为正方形,且相邻两侧壁的凹槽11的
形状尺寸相同。
本发明的制作方法如下:
选取四条状等边角钢与对应凹槽11的四弧形钢板,在该四弧形钢板内按设定的间
距焊接肋板12,接着将上述四弧形钢板和四条状等边角钢焊接形成矩形承重钢管1,最后向
该矩形承重钢管1内浇筑混凝土,待混凝土强度达到要求后,即完成。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,故不能依此限定本发明实施的范围,即
依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖的范围内。