钢管混凝土柱及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，特别是涉及一种钢管混凝土柱及其施工方法。

背景技术

目前，钢管混凝土柱包括外管及填充于外管内的普通混凝土，与钢筋混凝土柱相比，钢管混凝土柱具有延性好、承载力高等优点，钢管混凝土柱的外管对混凝土有一定的约束效应，这使钢管混凝土柱各部分的材性可以得到更为充分的利用。但目前的钢管混凝土柱还存在着局部屈曲风险高的缺陷，由于该缺陷的存在导致钢管混凝土柱的推广和应用受限。

因此，如何降低钢管混凝土柱的局部屈曲风险成为本领域技术人员目前所亟待解决的问题。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种能够降低钢管混凝土柱的局部屈曲风险的钢管混凝土柱及其施工方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种钢管混凝土柱，包括：外管；连接件以及至少三个内管，所述连接件和全部所述内管均设置于所述外管内部，全部所述内管不共线设置，且全部所述内管通过所述连接件连为一体，地聚物混凝土，所述地聚物混凝土浇筑于所述外管内，全部所述内管均包裹于所述地聚物混凝土内部。

可选地，各个所述内管的轴线均与所述外管的轴线平行，全部所述内管沿所述外管的周向布置。

可选地，所述内管的数量为四个，四个所述内管呈矩形布置，所述连接件为十字型架，所述十字型架的四个端部分别与四个所述内管相连。

可选地，所述连接件的长度与所述内管的长度相等，所述连接件的两端分别与所述内管的两端平齐，沿所述内管的长度方向将所述连接件和所述内管连接在一起。

可选地，所述地聚物混凝土浇筑于所述外管和所述内管之间。

可选地，所述外管为钢骨架聚乙烯复合管。

可选地，所述内管为钢管。

可选地，所述钢骨架聚乙烯复合管包括高密度聚乙烯层和设置于所述高密度聚乙烯层内部的钢丝骨架，所述钢丝骨架为管网状结构。

可选地，所述地聚物混凝土为自密实地聚物混凝土。

本发明还提供一种所述的钢管混凝土柱的施工方法，包括以下步骤：

将全部所述内管分别固定设置于各自所对应的第一预设位置；

利用所述连接件将全部所述内管连为一体；

将所述外管固定设置于第二预设位置；

在所述外管内浇筑所述地聚物混凝土。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、与背景技术中记载的钢管混凝土柱相比，本发明提供的钢管混凝土柱外管内增设有多个内管，全部内管通过连接件连为一体，且本发明提供的钢管混凝土柱的外管内部浇筑的是地聚物混凝土，如此，本发明提供的钢管混凝土柱的局部屈曲风险更低；

2、本发明提供的钢管混凝土柱的内管、外管以及连接件约束了地聚物混凝土的横向变形，如此设置，地聚物混凝土横向变形小，钢管混凝土柱的整体强度、刚度以及延性更好；

3、地聚物混凝土具有成本低、强度高、耐久性强和凝结时间短等优点，在建筑行业具有广泛的应用前景，但因其存在脆性大及粘度高等缺陷，很大程度上限制了地聚物混凝土材料在建筑工程领域的推广和应用，本发明提供的钢管混凝土柱解决了地聚物混凝土因脆性大、易开裂问题的应用限制，提高了地聚物混凝土的应用能力，且相较于普通混凝土，地聚物混凝土的耐久性更好，在外管内浇筑地聚物混凝土，能够有效提高钢管混凝土柱的抗震性能和耐久性能；

4、地聚物混凝土以矿渣或者工业废渣为原料，通过利用地聚物混凝土，能够实现废物的重新利用，且避免了矿渣或者工业废渣污染环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1为本发明实施例中提供的钢管混凝土柱的立体图；

图2为本发明实施例中提供的钢管混凝土柱的俯视图；

图3为本发明实施例中提供的钢管混凝土柱钢丝骨架的结构示意图。

图1-图3中附图标记说明：100、钢管混凝土柱；1、外管；101、钢丝骨架；102、高密度聚乙烯层；2、内管；3、地聚物混凝土；4、十字型架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种能够降低钢管混凝土柱的局部屈曲风险的钢管混凝土柱及其施工方法。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图1-图3所示，本发明实施例中提供的钢管混凝土柱100包括：外管1、连接件、地聚物混凝土3以及至少三个内管2。具体而言，连接件和全部内管2均设置于外管1内部，内管2的详细数量根据实际需要而定。全部内管2不共线设置，即全部内管2不能沿着同一条直线依次设置，且全部内管2通过连接件相互连接在一起，形成一个整体。具体如何利用连接件将全部内管2连为一体属于现有技术，例如，可以将全部内管2均与连接件相连，或者在任意相邻的两个内管2之间均设置一个连接件，利用连接件将相邻的两个内管2连接在一起。地聚物混凝土3浇筑于外管1内，全部内管2均包裹于地聚物混凝土3内部。

本发明实施例中提供的钢管混凝土柱100具体以下优点：

1、与背景技术中记载的钢管混凝土柱相比，本发明实施例中提供的钢管混凝土柱100外管1内增设有多个内管2，全部内管2通过连接件连为一体，且本发明提供的钢管混凝土柱100的外管1内部浇筑的是地聚物混凝土3，如此，本发明实施例中提供的钢管混凝土柱100的局部屈曲风险更低；

2、本发明实施例中提供的钢管混凝土柱100的内管2、外管1以及连接件约束了地聚物混凝土3的横向变形，如此设置，地聚物混凝土3横向变形小，钢管混凝土柱100的整体强度、刚度以及延性更好；

3、地聚物混凝土3具有成本低、强度高、耐久性强和凝结时间短等优点，在建筑行业具有广泛的应用前景，但因其存在脆性大及易开裂等缺陷，很大程度上限制了地聚物混凝土3材料在建筑工程领域的推广和应用，本发明提供的钢管混凝土柱100解决了地聚物混凝土3因脆性大、易开裂问题的应用限制，提高了地聚物混凝土3的应用能力，且相较于普通混凝土，地聚物混凝土3的耐久性更好，在外管1内浇筑地聚物混凝土3，能够有效提高钢管混凝土柱100的抗震性能和耐久性能，需要说明的是，地聚物混凝土3填充于外管1内部，外管1、内管2以及连接件限制了地聚物混凝土3的变形和开裂，因此，地聚物混凝土3能够应用于本发明实施例中提供的钢管混凝土柱100上；

4、地聚物混凝土3以矿渣或者工业废渣为原料，通过利用地聚物混凝土3，能够实现废物的重新利用，且避免了矿渣或者工业废渣污染环境。

在本发明提供的一些实施例中，如图1-图2所示，各个内管2的轴线均与外管1的轴线平行。需要说明是，内管2的轴线并不仅限于与外管1的轴线相平行，全部内管2的轴线也并不是必须相平行，这里仅举例说明。

进一步地，全部内管2沿外管1的周向布置，如图1-图3所示，内管2的数量例如为四个，四个内管2例如呈矩形布置，对应地，连接件为十字型架4，十字型架4沿矩形的对角线布置，十字型架4的四个端部分别与四个内管2相连。

作为一种可选地方式，全部内管2沿外管1的周向均匀布置。

进一步地，连接件的长度与内管2的长度相等，连接件的两端分别与内管2的两端平齐，沿内管2的长度方向将连接件和内管2连接在一起。连接件与内管2包括但并不仅限于通过焊接的方式连接在一起。另外，连接件与内管2的配合方式并不仅限于该方式，例如还可沿内管2的轴线方向依次设置多个连接件，且每一个连接件与各个内管2均连接。

在本发明提供的一些实施例中，如图1-图2所示，为了减轻钢管混凝土柱100的重量，内管2内部中空，地聚物混凝土3浇筑于外管1和内管2之间，例如，地聚混凝物填满外管1内部除内管2及内管2内部所占空间以外的全部空间。

在本发明提供的一些实施例中，外管1为钢骨架聚乙烯复合管。钢骨架聚乙烯复合管能够有效抵御腐蚀性盐类和恶劣气候共同作用下对钢管混凝土柱100的侵蚀，增强了钢管混凝土柱100的耐久性，提高了钢管混凝土柱100的韧性，同时使施工更加便捷。

进一步地，如图3所示，钢骨架聚乙烯复合管包括高密度聚乙烯层102和设置于高密度聚乙烯层102内部的钢丝骨架101，钢丝骨架101为管网状结构，即钢丝骨架101为管状结构，同时又为网状结构。

进一步地，外管1垂直于其自轴线方向的截面包括但并不仅限于为圆形。

需要说明的是，外管1并不仅限于为钢骨架聚乙烯复合管，外管1的材料可以是任意能够满足外管1受力需求的材料。

在本发明提供的一些实施例中，内管2垂直于其自身轴线方向的截面包括但并不仅限于为圆形，内管2例如为钢管，更具体地，例如为无缝钢管。内管2的材料同样可以是任意能够满足内管1受力需求的材料。

在本发明提供的一些实施例中，地聚物混凝土3为自密实地聚物混凝土，如此设置，混凝土无需振捣即可密实，钢管混凝土柱100施工更加方便。需要说明的是，自密实地聚物混凝土属于现有技术，其详细配比，在此不再赘述。

本发明实施例中还提供一种上述实施例中钢管混凝土柱100的施工方法，包括以下步骤：

将全部内管2分别固定设置于各自所对应的第一预设位置，更具体地，将各个内管2分别吊装于各自所对应的第一预定位置，并固定；

利用连接件将全部内管2连为一体，更具体地，通过双面角焊缝连接技术，将连接件与各个内管2均焊接连接在一起；

将外管1固定设置于第二预设位置，更具体地，将外管1吊装于第二预设位置，并固定；

在外管1内浇筑地聚物混凝土3，待地聚物混凝土3强度达到要求时，即完成本发明的施工，形成本发明实施例中提供的钢管混凝土柱100。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。