本實用新型涉及建筑用鋼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼管柱及鋼管柱組。

背景技術(shù)：

鋼管柱就是把混凝土灌入鋼管中并搗實以加大鋼管的強(qiáng)度和剛度?，F(xiàn)有技術(shù)中把混凝土強(qiáng)度等級在C50以下的鋼管混凝土稱為普通鋼管混凝土；混凝土強(qiáng)度等級在C50以上的鋼管混凝土稱為鋼管高強(qiáng)混凝土；混凝土強(qiáng)度等級在C100以上的鋼管混凝土稱為鋼管超高強(qiáng)混凝土?；炷恋目箟簭?qiáng)度高。但抗彎能力很弱，而鋼材，特別是型鋼的抗彎能力強(qiáng)，具有良好的彈塑性，但在受壓時容易失穩(wěn)而喪失軸向抗壓能力。鋼管混凝土在結(jié)構(gòu)上能夠?qū)⒍叩膬?yōu)點結(jié)合在一起，可使混凝土處于側(cè)向受壓狀態(tài)，其抗壓強(qiáng)度可成倍提高。同時由于混凝土的存在，提高了鋼管的剛度，兩者共同發(fā)揮作用，從而大大地提高了鋼管柱的承載能力。鋼管混凝土作為一種新興的組合結(jié)構(gòu)，主要以軸心受壓和作用力偏心較小的受壓構(gòu)件為主，被廣泛使用于如廠房和高層的框架結(jié)構(gòu)中。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的迅速發(fā)展是由于它具有良好的受力性能和施工性能，具體表現(xiàn)為以下幾個方面：

1、承載力高、延性好，抗震性能優(yōu)越。

鋼管混凝土柱中，鋼管對其內(nèi)部混凝土的約束作用使混凝土處于三向受壓狀態(tài)，提高了混凝土的抗壓強(qiáng)度；鋼管內(nèi)部的混凝土又可以有效地防止鋼管發(fā)生局部屈曲。研究表明，鋼管混凝土柱的承載力高于相應(yīng)的鋼管柱承載力和混凝土柱承載力之和。鋼管和混凝土之間的相互作用使鋼管內(nèi)部混凝土的破壞由脆性破壞轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄云茐模瑯?gòu)件的延性性能明顯改善，耗能能力大大提高，具有優(yōu)越的抗震性能。

塑性是指在靜載作用下的塑性變形能力。鋼管混凝土短柱軸心受壓試驗表明，試件壓縮到原長的2/3,縱向應(yīng)變達(dá)30％以上時，試件仍有承載力。剝?nèi)ヤ摴芎?，?nèi)部混凝土雖已有很大的鼓凸褶皺，但仍保持完整，并未松散，且仍有約5％的承載力，用錘敲擊后才粉碎脫落。抗震性能是指在動荷載或地震作用下，具有良好的延性和吸能性。在這方面，鋼管混凝土構(gòu)件要比鋼筋混凝土構(gòu)件強(qiáng)得多。在壓彎反復(fù)荷載作用下，彎矩曲率滯回曲線表明，結(jié)構(gòu)的吸能性能特別好，無剛度退化，且無下降段，和不喪失局部穩(wěn)定性的鋼柱相同，但在一些建筑中，鋼柱常常要采用很厚的鋼板以確保局部穩(wěn)定性。但還常發(fā)生塑性彎曲后喪失局部穩(wěn)定。因此，鋼管混凝土柱的抗震性能也優(yōu)于鋼柱。

2、施工方便，工期大大縮短。

鋼管混凝土結(jié)構(gòu)施工時，鋼管可以作為勁性骨架承擔(dān)施工階段的施工荷載和結(jié)構(gòu)重量，施工不受混凝土養(yǎng)護(hù)時間的影響；由于鋼管混凝土內(nèi)部沒有鋼筋，便于混凝土的澆注和搗實；鋼管混凝土結(jié)構(gòu)施工時，不需要模板，既節(jié)省了支模、拆模的材料和人工費(fèi)用，也節(jié)省了時間。

3、有利于鋼管的抗火和防火。

由于鋼管內(nèi)填有混凝土，能吸收大量的熱能，因此遭受火災(zāi)時管柱截面溫度場的分布很不均勻，增加了柱子的耐火時間，減慢鋼柱的升溫速度，并且一旦鋼柱屈服，混凝土可以承受大部分的軸向荷載，防止結(jié)構(gòu)倒塌。組合梁的耐火能力也會提高，因為鋼梁的溫度會從頂部翼緣把熱量傳遞給混凝土而降低。經(jīng)實驗統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明:達(dá)到一級耐火3小時要求和鋼柱相比可節(jié)約防火涂料1/3一2/3甚至更多，隨著鋼管直徑增大，節(jié)約涂料也越多。

4、耐腐蝕性能優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)。

鋼管中澆注混凝土使鋼管的外露面積減少，受外界氣體腐蝕面積比鋼結(jié)構(gòu)少得多，抗腐和防腐所需費(fèi)用也比鋼結(jié)構(gòu)節(jié)省。鋼管混凝土構(gòu)件的截面形式對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能、施工難易程度、施工工期和工程造價都有很大的影響。圓鋼管混凝土受壓構(gòu)件借助于圓鋼管對其內(nèi)部混凝土有效的約束作用，使鋼管內(nèi)部的混凝土處于三向受壓狀態(tài)，使混凝土具有更高的抗壓強(qiáng)度。但是圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的施工難度大，施工成本較高。相比之下，方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的施工較為方便，但鋼管混凝土受到的約束作用較小，結(jié)構(gòu)的承載力較低。

施工方面，鋼管混凝土柱的零件較少，焊縫少，構(gòu)造簡單，柱腳常采用在混凝土基礎(chǔ)上預(yù)留杯口的插入式柱腳，因而工廠制造比較簡單，同時構(gòu)件自重較小，運(yùn)輸和吊裝也較易，施工很簡便，而且鋼管混凝土柱采用板材卷制，板材厚度都不大，一般在40mm以內(nèi)，無論工廠焊接和現(xiàn)場進(jìn)行對接，都沒有什么困難。同時，與鋼筋混凝土柱相比，鋼管柱的外皮鋼管具有鋼筋的功能，兼有縱向鋼筋和橫向箍筋的作用，所以管內(nèi)沒鋼筋，省了鋼筋下料和綁扎鋼筋等一系列工藝，又由于柱外皮鋼管本身就是耐側(cè)壓的模板，同時也省了支模和拆模等工序。近年來，泵送砼相當(dāng)普遍，現(xiàn)場澆灌并無困難，我國創(chuàng)造并廣泛使用的高位拋落不振搗混凝土的施工方法，更簡化了現(xiàn)場灌混凝土的工序，簡便了施工。也有在管柱下部開臨時澆灌孔，用混凝土泵自下而上灌注混凝土的方法，既快，又保證澆灌質(zhì)量。而且，在澆筑后，鋼管內(nèi)處于相當(dāng)穩(wěn)定的濕度條件，水分不易蒸發(fā)，省去澆水養(yǎng)護(hù)工序，簡化了混凝土的養(yǎng)護(hù)工藝。

因此研發(fā)一款鋼管柱更進(jìn)一步改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)中鋼管柱的結(jié)構(gòu)性能，更進(jìn)一步提升鋼管柱的抗震性能成為一種必需。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種鋼管柱及鋼管柱組，具有結(jié)構(gòu)堅固，抗震能力強(qiáng)，易于與混凝土結(jié)合的優(yōu)點。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一方面，本實用新型提供一種鋼管柱，所述鋼管柱的內(nèi)壁設(shè)置有條形溝槽。

在優(yōu)選的實施方案中，所述條形溝槽沿所述鋼管柱的長度方向設(shè)置。

在優(yōu)選的實施方案中，所述條形溝槽呈網(wǎng)格狀設(shè)置。

在優(yōu)選的實施方案中，所述鋼管柱的內(nèi)壁在除條形溝槽以外的部位設(shè)置有凸起。

在優(yōu)選的實施方案中，還包括連接端；所述連接端包括：第一法蘭和與所述第一法蘭外形相適配的第二法蘭；所述第二法蘭設(shè)置有與所述第一法蘭內(nèi)孔尺寸相適配的插入段；所述鋼管柱的兩端分別固設(shè)有所述第一法蘭或第二法蘭。

另一方面，本實用新型還提供一種鋼管柱組，包括內(nèi)鋼管柱和外鋼管柱，所述內(nèi)鋼管柱位于所述外鋼管柱的內(nèi)腔，與所述外鋼管柱同軸線設(shè)置；所述內(nèi)鋼管柱為如前所述的鋼管柱。

進(jìn)一步的，本實用新型通過將在鋼管柱的內(nèi)壁設(shè)置的條形溝槽的延伸方向，沿鋼管柱的長度方向設(shè)置，有助于在鋼管柱承受地震力的同時沿條形溝槽裂成條狀，在充分吸收地震沖擊力的同時依舊具備建筑結(jié)構(gòu)支撐的能力，并為抗震建筑提供保護(hù)性的結(jié)構(gòu)支撐，使抗震建筑具備更進(jìn)一步的形變?nèi)嵝浴?/p>

進(jìn)一步的，本實用新型通過將在鋼管柱的內(nèi)壁設(shè)置的條形溝槽的延伸方向，呈網(wǎng)格狀設(shè)置，有助于更進(jìn)一步增強(qiáng)鋼管柱的吸能技術(shù)效果，破碎后的鋼管柱碎片能夠與周圍的混凝土相結(jié)合為抗震建筑提供柔性支撐，使抗震建筑具備更進(jìn)一步的形變?nèi)嵝浴?/p>

進(jìn)一步的，本實用新型通過在鋼管柱的內(nèi)壁在除條形溝槽以外的部位設(shè)置凸起，有助于更進(jìn)一步提升鋼管柱與周圍混凝土之間的結(jié)合力，進(jìn)而當(dāng)鋼管柱形變?yōu)樗槠瑫r，依舊能夠為抗震建筑提供穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)支撐。

進(jìn)一步的，本實用新型通過為鋼管柱設(shè)置連接端，有助于實現(xiàn)將鋼管柱結(jié)構(gòu)模塊化，分批量生產(chǎn)，使用時只需將：第一法蘭和與所述第一法蘭外形相適配的第二法蘭通過螺栓緊固，既能達(dá)到將鋼管柱長度進(jìn)一步延長的技術(shù)效果。

進(jìn)一步的，本實用新型通過提供一種鋼管柱組，有助于在為抗震建筑提供穩(wěn)固支撐的同時，不失自身的結(jié)構(gòu)柔性，能夠為抗震建筑提供更進(jìn)一步的穩(wěn)固支撐。

本實用新型的有益效果為：本實用新型通過提供一種鋼管柱，并在鋼管柱的內(nèi)壁設(shè)置有條形溝槽，當(dāng)鋼管柱在承受地震沖擊時會優(yōu)先沿條形凹槽發(fā)生斷裂，進(jìn)而形成條狀或塊狀的鋼板，這些鋼板與周圍的混凝土能夠繼續(xù)為抗震建筑提供相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)支撐，進(jìn)而為增強(qiáng)建筑物的抗震柔性提供了更為穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)支撐，有助于更進(jìn)一步提升現(xiàn)有技術(shù)中的抗震鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震效果。

附圖說明

下面根據(jù)附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1是本實用新型實施例1中鋼管柱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例1中鋼管柱的改進(jìn)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型實施例1中鋼管柱的另一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型實施例2中鋼管柱的連接端的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型實施例3中鋼管柱組的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

100、條形溝槽；200、凸起；300、連接端；310、第一法蘭；320、第二法蘭；321、插入段；400、內(nèi)鋼柱；500、外鋼柱。

具體實施方式

實施例1：

不失一般性，如圖1所示，本實用新型提供一種在鋼管柱的內(nèi)壁設(shè)置有條形溝槽100的鋼管柱，并將其應(yīng)用在抗震鋼結(jié)構(gòu)建筑中。使用時，通過混凝土澆筑技術(shù)，在鋼管柱內(nèi)填充滿混凝土，并將其作為抗震建筑的組成構(gòu)件加以使用。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，鋼管柱在地震波的作用下，會優(yōu)先沿條形溝槽斷裂成條狀或塊狀，并繼續(xù)與混凝土結(jié)合，為抗震建筑提供更進(jìn)一步的柔性支撐。改進(jìn)后的鋼管柱能夠更進(jìn)一步增加抗震建筑的結(jié)構(gòu)柔性，為提升抗震建筑的抗震性能提供更進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)支持。

優(yōu)選的，在本實施例的一個優(yōu)選技術(shù)方案中，將條形溝槽沿鋼管柱的長度方向設(shè)置。本實用新型通過將在鋼管柱的內(nèi)壁設(shè)置的條形溝槽的延伸方向，沿鋼管柱的長度方向設(shè)置，有助于在鋼管柱承受地震力的同時沿條形溝槽裂成條狀，在充分吸收地震沖擊力的同時依舊具備建筑結(jié)構(gòu)支撐的能力，并為抗震建筑提供保護(hù)性的結(jié)構(gòu)支撐，使抗震建筑具備更進(jìn)一步的形變?nèi)嵝浴?/p>

優(yōu)選的，如圖2所示，在本實施例的一個優(yōu)選技術(shù)方案中，將條形溝槽呈網(wǎng)格狀設(shè)置。本實用新型通過將在鋼管柱的內(nèi)壁設(shè)置的條形溝槽的延伸方向，呈網(wǎng)格狀設(shè)置，有助于更進(jìn)一步增強(qiáng)鋼管柱的吸能技術(shù)效果，破碎后的鋼管柱碎片能夠與周圍的混凝土相結(jié)合為抗震建筑提供柔性支撐，使抗震建筑具備更進(jìn)一步的形變?nèi)嵝浴?/p>

優(yōu)選的，如圖3所示，在本實施例的一個優(yōu)選技術(shù)方案中，將鋼管柱的內(nèi)壁在除條形溝槽以外的部位設(shè)置凸起200。本實用新型通過在鋼管柱的內(nèi)壁在除條形溝槽以外的部位設(shè)置凸起，有助于更進(jìn)一步提升鋼管柱與周圍混凝土之間的結(jié)合力，進(jìn)而當(dāng)鋼管柱形變?yōu)樗槠瑫r，依舊能夠為抗震建筑提供穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)支撐。

本實用新型通過提供一種鋼管柱，并在鋼管柱的內(nèi)壁設(shè)置有條形溝槽，當(dāng)鋼管柱在承受地震沖擊時會優(yōu)先沿條形凹槽發(fā)生斷裂，進(jìn)而形成條狀或塊狀的鋼板，這些鋼板與周圍的混凝土能夠繼續(xù)為抗震建筑提供相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)支撐，進(jìn)而為增強(qiáng)建筑物的抗震柔性提供了更為穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)支撐，有助于更進(jìn)一步提升現(xiàn)有技術(shù)中的抗震鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震效果。

實施例2：

如圖4所示，本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上，還包括連接端300；連接端300的結(jié)構(gòu)包括：第一法蘭310和與第一法蘭外形相適配的第二法蘭320；第二法蘭設(shè)置有與第一法蘭內(nèi)孔尺寸相適配的插入段321；鋼管柱的兩端分別固設(shè)有第一法蘭310或第二法蘭320。

本實用新型通過為鋼管柱設(shè)置連接端，有助于實現(xiàn)將鋼管柱結(jié)構(gòu)模塊化，分批量生產(chǎn)，使用時只需將：第一法蘭和與第一法蘭外形相適配的第二法蘭通過螺栓緊固，既能達(dá)到將鋼管柱長度進(jìn)一步延長的技術(shù)效果。

需要說明的是，本實施例中不限于使用圖4所示的連接端作為連接兩根鋼管柱的連接方式，依現(xiàn)有技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)將兩根上述結(jié)構(gòu)的鋼管柱連接的任意結(jié)構(gòu)均應(yīng)落入本實用新型的保護(hù)范圍。

實施例3：

如圖5所示，本實施例在上述實施例的基礎(chǔ)上，還提供一種鋼管柱組，包括內(nèi)鋼管柱400和外鋼管柱500，內(nèi)鋼管柱400位于外鋼管柱500的內(nèi)腔，與外鋼管柱500同軸線設(shè)置；內(nèi)鋼管柱為上述實施例中的鋼管柱。使用時，需要在內(nèi)鋼管柱400內(nèi)及內(nèi)鋼管柱400和外鋼管柱500間澆筑填充混凝土。

本實用新型通過提供一種鋼管柱組，有助于在為抗震建筑提供穩(wěn)固支撐的同時，不失自身的結(jié)構(gòu)柔性，能夠為抗震建筑提供更進(jìn)一步的穩(wěn)固支撐。

本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。