一种钢管柱

1.本实用新型属于土木工程技术领域，涉及内置钢筋桁架钢管柱构造。


背景技术：

2.柱是一种常见工程结构构件，柱材料搭配可采用钢筋混凝土、型钢混凝土、钢管或钢管混凝土。其中钢管柱可工业化制造，现场施工量少，有望于未来更广泛地应用。传统技术中钢管或钢管混凝土柱，内部构造设计较少。当外力对钢管挤压时长边钢板易于发生局部屈曲破坏或墙身失稳破坏。为了解决这方面的问题，目前常用的设计措施是增加钢板厚度。此种做法直接但耗费钢材较多，存在改进空间。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种钢管柱，以解决上述现有技术存在的问题，提高钢管柱的力学性能，希望以较少的钢材用量达到同等或更好的力学性能，从而节约了资源及工程造价。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：包括矩形钢管柱身、若干个钢筋桁架及混凝土；矩形钢管柱身由四片钢板围合焊接构成；钢筋桁架正交设置并焊接于矩形钢管柱身侧壁钢板内侧；矩形钢管柱身的内部空腔，可根据受力或耐火要求浇注混凝土。
5.优选的，矩形钢管截面边长尺寸为b，钢管柱身侧壁钢板厚度为t，所用钢材屈服强度为fy，满足以下公式即可。
6.优选的，各所述钢筋桁架之间不接触，所述钢筋桁架：直径6mm～32mm，等级采用hpb300、hrb335或hrb400，斜腹杆与弦杆的夹角为30
°
～60
°
，焊接区段长度为100mm～300mm。
7.优选的，所述钢管柱身侧面钢板的厚度为8mm～60mm。
8.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
9.钢筋桁架设置并焊接于矩形钢管柱身的钢板内侧，使得钢板的截面惯性矩大幅增加，大幅提高了其平面外刚度，进而提高了抗失稳及抗局部屈曲破坏能力，从而提高抗压承载力的极限值，更充分地发挥钢材的极限效能。同时钢筋桁架加强了钢板的整个平面的共同工作性能，削弱了应力滞后不利效应，使矩形钢管柱身的钢板受力更均匀，避免了局部应力集中，先行破坏，引发整体失效。因此，本实用新型技术可实现矩形钢管柱身钢材用量相对于传统技术较少的情况下达到相同或更好的力学性能(抗压、抗拉、抗弯、抗剪、延性)，从而节约了钢材资源。
10.本实用新型技术，当用于钢管混凝土柱时，钢筋桁架可实现钢板与混凝土的可靠连接使两者共同工作，而不需额外设置栓钉或环板作为连接件，相对于传统技术的钢管混凝土柱有更好的承载力及耐火(钢管的热量更易于传导给混凝土)、耐腐蚀(减少了钢管混凝土之间存在间隙的情况，避免了水分渗透)性能。
11.因此相对于现有技术，本实用新型提供的钢管柱用较少的钢材实现了较好的力学
性能，从而提高了经济性，节约了造价及资源。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
13.图1是本实用新型提供的钢管柱的截面图；
14.图2是图1的a-a剖视图；
15.图中：1-矩形钢管柱身、2-钢筋桁架、3-混凝土。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
17.为使本实用新型的上述目的、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实用新型作进一步详细的说明。
18.实施例一
19.如图1～2所示，包括矩形钢管柱身1及钢筋桁架2、混凝土3；矩形钢管柱身1由四片钢板围合焊接构成；钢筋桁架2正交设置并焊接于矩形钢管柱身1侧壁钢板内侧；矩形钢管柱身1的内部空腔，可根据受力或耐火要求浇注混凝土3。
20.进一步的，矩形钢管柱身1可由4片钢板围合焊接构成。矩形钢管柱身1截面边长尺寸为b，钢管柱身1侧壁钢板厚度为t，所用钢材屈服强度为fy，满足以下公式即可。
21.进一步的，各钢筋桁架2之间不接触，钢筋桁架2：直径6mm～32mm，等级采用hpb300、hrb335或hrb400，斜腹杆与弦杆的夹角为30
°
～60
°
，焊接区段长度为100mm～300mm。
22.进一步的，钢管柱身1侧面钢板的厚度为8mm～60mm。
23.本说明书中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。


技术特征：
1.一种钢管柱，其特征在于：包括矩形钢管柱身、若干个钢筋桁架及混凝土；各所述钢筋桁架位于所述钢管柱身内，且所述钢筋桁架正交设置并焊接固定在所述钢管柱身侧壁钢板内侧；所述钢管柱身的内部空腔能够浇注混凝土。

技术总结
本实用新型公开了一种钢管柱，属于土木工程技术领域，涉及内置钢筋桁架钢管柱构造。包括：矩形钢管柱身、钢筋桁架及混凝土；矩形钢管柱身由四片钢板围合焊接构成；钢筋桁架正交设置并焊接于矩形钢管柱身钢板内侧；受力或耐火要求较高或用于重要部位时，可将混凝土浇注于钢管柱内部空腔。此种构造的钢管柱与传统技术的钢管柱相比，只需较少钢材用量即可达到同等或更好的力学性能，从而节约了资源及工程造价。价。价。


技术研发人员：陈力嘉 冯叶文
受保护的技术使用者：深圳大学建筑设计研究院有限公司
技术研发日：2021.06.04
技术公布日：2022/3/8