一种新型波纹管连接方钢管混凝土拼接柱的制作方法

1.本发明涉及装配式建筑工程领域，具体涉及一种新型波纹管连接方钢管混凝土拼接柱。


背景技术：

2.随着我国社会的发展和经济的增长，节能环保问题与资源浪费问题也日益严重，为解决这些问题，近年来我国政府出台了一系列与建筑工业化相关的政策与措施，促进预制装配式结构建筑的发展。与传统的装配式混凝土结构相比，装配式钢管混凝土结构能大大提高建筑的有效使用面积，且施工简便，同等承载力条件下，装配式钢管混凝土结构经济效益更好。同时，钢管混凝土虽然能够充分发挥钢材和混凝土的性能，但是在柱节点的研究上还是比较滞后，这在一定程度上限制了钢管混凝土结构的发展。钢管混凝土柱常采用的施工方式为先将钢管安装就位，并进行焊接连接，随后灌注内部混凝土，此种施工方式工业化程度低，施工质量难以保证，对环境污染严重。因此，设计一种安装简便，能提高生产和施工效率，可省略现场浇灌混凝土这一施工过程，有效保证结构施工质量的装配式钢管混凝土柱很有必要。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种新型波纹管连接方钢管混凝土拼接柱，以解决现有技术中存在的问题。
4.为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种新型波纹管连接方钢管混凝土拼接柱，包括预制上柱段和预制下柱段。
5.所述预制上柱段包括第一外钢管，第一外钢管内安装有钢筋笼，钢筋笼包括相互绑扎的若干纵筋和若干箍筋，若干纵筋的下端伸出第一外钢管。
6.所述第一外钢管内浇筑有核心混凝土ⅰ，核心混凝土ⅰ的下表面与第一外钢管的下端面存在距离，第一外钢管下端的中空部分记为腔体a。
7.所述第一外钢管的侧壁上开设有出浆孔，出浆孔贯穿腔体a的内外侧。
8.所述预制下柱段包括第二外钢管，第二外钢管内浇筑有核心混凝土ⅱ，核心混凝土ⅱ的上表面与第二外钢管的上端面存在距离，第二外钢管上端的中空部分记为腔体b。
9.所述第二外钢管的侧壁上开设有灌浆孔，灌浆孔贯穿腔体b的内外侧。
10.若干波纹管的下端预埋在所述核心混凝土ⅱ内，波纹管的上端伸出核心混凝土ⅱ并与第二外钢管的上端面齐平。
11.拼接状态时，所述波纹管填充有灌浆料，若干纵筋分别插入对应的波纹管内，第一外钢管的下端与第二外钢管上端焊接，腔体a和腔体b内填充有胶结材料。
12.进一步，所述第一外钢管的每个外壁上均焊接有耳板，这些耳板靠近第一外钢管的下端。
13.所述第二外钢管的每个外壁上均焊接有耳板，这些耳板靠近第二外钢管的上端。
每个所述耳板上均设置有螺栓孔。
14.拼接状态时，第一外钢管上的每个耳板与第二外钢管上对应的耳板之间设置有连接板，连接板采用螺栓相对应的两个耳板连接。
15.进一步，所述腔体a和腔体b的高度均为50mm～60mm。
16.进一步，所述核心混凝土ⅰ和核心混凝土ⅱ均为普通混凝土或高性能混凝土，且两者的抗压强度均大于等于c30。
17.进一步，所述第一外钢管和第二外钢管采用q235、q345、q390或q420钢材制成。
18.本发明的有益效果在于：
19.1.本发明采用钢筋笼和波纹管浆锚连接，可简化工艺、降低成本，有效提升施工效率；
20.2.本发明通过钢筋笼和波纹管连接，提高连接部位的抗剪能力，该柱-柱节点整体性强，上、下柱能够可靠传递荷载，力学性能良好；
21.3.本发明通过焊缝连接上、下柱段，保持现有钢管混凝土柱连接性能。并通过节点处预留空隙、后灌浆方式，避免了焊接热效应对节点处混凝土的损伤效果，能控制核心混凝土质量；
22.4.本发明的钢管混凝土柱装配式对接节点通过预留浇筑孔的方式，简化上、下柱段接头处混凝土后浇工序。
附图说明
23.图1为预制上柱段和预制下柱段拼接过程中的示意图；
24.图2为预制上柱段和预制下柱段拼接完毕后的示意图；
25.图3为预制上柱段的示意图；
26.图4为预制上柱段下端面的示意图；
27.图5为核心混凝土ⅰ与钢筋笼的位置关系图；
28.图6为预制下柱段的示意图；
29.图7为预制下柱段上端面的示意图；
30.图8为核心混凝土ⅱ与波纹管的位置关系图。
31.图中：第一外钢管1、钢筋笼2、出浆孔3、核心混凝土ⅰ4、第二外钢管5、耳板6、波纹管7、灌浆孔8、预制上柱段9、预制下柱段10、连接板11、箍筋12、纵筋13和核心混凝土ⅱ14。
具体实施方式
32.下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
33.实施例1：
34.本实施例公开了一种新型波纹管连接方钢管混凝土拼接柱，包括预制上柱段9和预制下柱段10。
35.参见图3，所述预制上柱段9包括第一外钢管1，第一外钢管1内安装有钢筋笼2，钢筋笼2的中心线与第一外钢管1的中心线重合，参见图4或5，钢筋笼2包括相互绑扎的多个纵
筋13和多个箍筋12，多个纵筋13的下端伸出第一外钢管1。
36.所述第一外钢管1内浇筑有核心混凝土ⅰ4，核心混凝土ⅰ4的下表面与第一外钢管1的下端面存在距离，第一外钢管1下端的中空部分记为腔体a。
37.所述第一外钢管1的每个侧壁上均开设有两个出浆孔3，出浆孔3贯穿腔体a的内外侧，出浆孔3靠近核心混凝土ⅰ4的下表面。所述第一外钢管1的每个外壁上均焊接有耳板6，这些耳板6靠近第一外钢管1的下端，每个耳板6位于同侧壁的两个出浆孔3之间，每个耳板6上均设置有螺栓孔。
38.参见图6，所述预制下柱段10包括第二外钢管5，第二外钢管5内浇筑有核心混凝土ⅱ14，参见图7，核心混凝土ⅱ14的上表面与第二外钢管5的上端面存在距离，第二外钢管5上端的中空部分记为腔体b。所述腔体a和腔体b的高度均为50mm～60mm，保证连接处混凝土中空，避免受焊接热效应影响。所述核心混凝土ⅰ4和核心混凝土ⅱ14均为普通混凝土或高性能混凝土，且两者的抗压强度均大于等于c30。
39.在本实施例中，所述第一外钢管1和第二外钢管5均为方形管，第一外钢管1和第二外钢管5采用q235、q345、q390或q420钢材制成。所述第二外钢管5的每个侧壁上均开设有两个灌浆孔8，灌浆孔8贯穿腔体b的内外侧，灌浆孔8与出浆孔3的孔径大小一致，均为20-25mm。所述第二外钢管5的每个外壁上均焊接有耳板6，这些耳板6靠近第二外钢管5的上端，每个耳板6位于同侧壁的两个灌浆孔8之间，每个耳板6上均设置有螺栓孔。
40.参见图8，多个波纹管7的下端预埋在所述核心混凝土ⅱ14内，波纹管7的上端伸出核心混凝土ⅱ14并与第二外钢管5的上端面齐平，波纹管7外表面与第二外钢管5内壁的距离为30-50mm。
41.参见图2，拼接状态时，所述波纹管7填充有灌浆料，多个纵筋13分别插入对应的波纹管7内，第一外钢管1的下端与第二外钢管5上端焊接，第一外钢管1上的每个耳板6与第二外钢管5上对应的耳板6之间设置有连接板11，连接板11采用螺栓相对应的两个耳板6连接，腔体a和腔体b内填充有胶结材料。图1为所述预制上柱段9和预制下柱段10拼接过程中的示意图。
42.施工时，先将所述第一外钢管1就位，将制作好的钢筋笼2固定在第一外钢管1端头位置，再将核心混凝土ⅰ4浇筑在距离第一外钢管1下端头50mm～60mm位置处，即完成预制上柱段9的制作。之后将所述第二外钢管5就位，将制作好的多个波纹管7固定在第二外钢管1上端头位置，再将核心混凝土ⅱ14浇筑在距离第二外钢管5下端头50mm～60mm位置处，即完成预制下柱段10的制作。然后将灌浆料灌注在每个所述波纹管7内，把预制上柱段9吊装并与预制下柱段10拼接，纵筋13插入对应的波纹管7内，连接板11固定在对应的两个耳板6上，由v型坡口焊将第一外钢管1与第二外钢管5焊接成一体.最后通过灌浆孔8向腔体a和腔体b内注入胶结材料并填满，直到出浆孔3开始溢浆，停止注入，装配完成。
43.实施例2：
44.本实施例公开了一种新型波纹管连接方钢管混凝土拼接柱，包括预制上柱段9和预制下柱段10。
45.参见图3，所述预制上柱段9包括第一外钢管1，第一外钢管1内安装有钢筋笼2，参见图4或5，钢筋笼2包括相互绑扎的多个纵筋13和多个箍筋12，多个纵筋13的下端伸出第一外钢管1。
46.所述第一外钢管1内浇筑有核心混凝土ⅰ4，核心混凝土ⅰ4的下表面与第一外钢管1的下端面存在距离，第一外钢管1下端的中空部分记为腔体a。
47.所述第一外钢管1的侧壁上开设有出浆孔3，出浆孔3贯穿腔体a的内外侧。
48.参见图6，所述预制下柱段10包括第二外钢管5，第二外钢管5内浇筑有核心混凝土ⅱ14，参见图7，核心混凝土ⅱ14的上表面与第二外钢管5的上端面存在距离，第二外钢管5上端的中空部分记为腔体b。
49.所述第二外钢管5的侧壁上开设有灌浆孔8，灌浆孔8贯穿腔体b的内外侧。
50.参见图8，多个波纹管7的下端预埋在所述核心混凝土ⅱ14内，波纹管7的上端伸出核心混凝土ⅱ14并与第二外钢管5的上端面齐平。
51.参见图2，拼接状态时，所述波纹管7填充有灌浆料，多个纵筋13分别插入对应的波纹管7内，第一外钢管1的下端与第二外钢管5上端焊接，腔体a和腔体b内填充有胶结材料。图1为所述预制上柱段9和预制下柱段10拼接过程中的示意图。
52.实施例3：
53.本实施例主要结构同实施例2，进一步，参见图3或4，所述第一外钢管1的每个外壁上均焊接有耳板6，这些耳板6靠近第一外钢管1的下端。
54.参见图6或7，所述第二外钢管5的每个外壁上均焊接有耳板6，这些耳板6靠近第二外钢管5的上端。每个所述耳板6上均设置有螺栓孔。
55.参见图2，拼接状态时，第一外钢管1上的每个耳板6与第二外钢管5上对应的耳板6之间设置有连接板11，连接板11采用螺栓相对应的两个耳板6连接。
56.实施例4：
57.本实施例主要结构同实施例2，进一步，所述腔体a和腔体b的高度均为50mm～60mm。
58.实施例5：
59.本实施例主要结构同实施例2，进一步，所述核心混凝土ⅰ4和核心混凝土ⅱ14均为普通混凝土或高性能混凝土，且两者的抗压强度均大于等于c30。
60.实施例6：
61.本实施例主要结构同实施例2，进一步，所述第一外钢管1和第二外钢管5采用q235、q345、q390或q420钢材制成。