CN108222373B - 一种加强型冷弯钢管混凝土柱及结构体系及施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种加强型冷弯钢管混凝土柱及结构体系及施工方法，其中，加强型冷弯钢管混凝土柱包括有钢管柱主体和浇筑在钢管柱主体中的柱混凝土；所述钢管柱主体为冷弯成型的钢管制成，且在钢管柱主体上、与待安装结构梁连接的位置处开有孔洞；在钢管柱主体的内部、位于孔洞的上侧和下侧分别设有水平加劲板，两块水平加劲板之间连接有第一竖向加劲板；所述水平加劲板上或者水平加劲板与钢管柱主体之间设有穿孔。本发明解决了传统结构体系防火，抗震效果差，施工速度慢以及施工质量差的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于结构工程技术领域，特别涉及一种加强型冷弯钢管混凝土柱及结构体系及施工方法。
背景技术
我国是一个地震多发的国家，地震灾害是造成我国居民伤亡灾害最多的自然灾害，其中巨震灾害造成的人员伤亡、财产损失是地震灾害中的主要损失。因此对新建筑物的抗震性能要求越来越高，这就要求装配式建筑具有良好的抗剪力、延性，能够安全抵抗一定震级的破坏。
现浇混凝土结构体系为目前主流的结构，但是存在施工时间长，抗震性能较差等不足。钢结构则存在耐火性差等缺点或不足。
如何找到一种能够实现工业化生产、绿色、防火性能好、良好抗震性能的新型结构体系成为工程面临重要的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种加强型冷弯钢管混凝土柱及结构体系及施工方法，要解决传统结构体系防火、抗震效果差、施工速度慢以及施工质量差的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
一种加强型冷弯钢管混凝土柱，包括有钢管柱主体和浇筑在钢管柱主体中的柱混凝土；所述钢管柱主体为冷弯成型的钢管制成，且在钢管柱主体上、与待安装结构梁连接的位置处开有孔洞；在钢管柱主体的内部、位于孔洞的上侧和下侧分别设有水平加劲板，两块水平加劲板之间连接有第一竖向加劲板；所述水平加劲板上或者水平加劲板与钢管柱主体之间设有穿孔。
优选的，所述钢管柱主体设有孔洞的一侧、对应上下水平加劲板的高度位置处分别设有水平的连接短板。
优选的，所述钢管柱主体中设有钢筋笼。
优选的，所述孔洞开在钢管柱主体与结构梁连接一侧；所述水平加劲板的形状与钢管柱主体的截面形状相适应，且水平加劲板的边缘与钢管柱主体侧壁之间焊接连接；所述穿孔开设在水平加劲板的板面上；所述第一竖向加劲板沿钢管柱主体的横轴方向连接在两个水平加劲板之间；在第一竖向加劲板的外侧、上下连接短板之间还连接有竖向短板。
优选的，所述孔洞开在钢管柱主体与结构梁连接一侧；所述水平加劲板沿钢管柱主体的截面横轴通长设置，水平加劲板的两侧横边与钢管柱主体分别留有间距；所述水平加劲板的端部伸出钢管柱主体外部，并且伸出部分形成所述连接短板；所述水平加劲板与钢管柱主体之间的间隙形成所述穿孔；所述第一竖向加劲板连接在两个水平加劲板的横轴之间，且第一竖向加劲板的端部伸出钢管柱主体侧面上的孔洞外、与对应一侧的连接短板的端部平齐。
一种加强型冷弯钢管混凝土柱的结构体系，包括结构梁、抗剪构件、楼板和基础；所述结构梁的端部与钢管柱主体上的连接短板对应连接；其中，结构梁的顶面与上部连接短板的顶面对应设置，结构梁的底面与下部连接短板的底面对应设置；结构梁的腹板与第一竖向加劲板或者竖向短板对应连接；所述钢管混凝土柱上还至少设有一个以上的第二竖向加劲板；所述第二竖向加劲板连接在第一竖向加劲板或者竖向短板与对应一侧的孔洞侧边之间，且封堵在孔洞位置处；所述抗剪构件通过连接件连接在由钢管混凝土柱与结构梁围合而成的框架结构中。
优选的，所述结构梁为钢梁或者为钢骨梁或者为预制变刚度混合式组合梁，且结构梁的截面呈工字形；所述结构梁的腹板端部与对应一侧的第一竖向加劲板端部或者竖向短板的端部栓接和/或焊接连接；
所述抗剪构件为钢板剪力墙板或者面外约束钢板剪力墙板或者钢板钢筋混凝土剪力墙板或者预制钢筋混凝土剪力墙板或者钢支撑；所述连接件为连接在由钢管混凝土柱与结构梁围合而成的框架结构内侧的钢板和/或者栓钉；
所述楼板为预制钢筋混凝土楼板或者钢筋桁架混凝土楼板或者压型钢板现浇钢筋混凝土楼板；其中，楼板混凝土为普通混凝土或者为再生混凝土或者为高粉煤灰混凝土；
所述基础为钢筋混凝土独立基础或者钢筋混凝土筏板基础或者钢筋混凝土梁式基础或者钢筋混凝土箱型基础或者钢筋混凝土桩基础或者钢筋混凝土桩筏基础；
所述钢管混凝土柱中的柱混凝土为普通混凝土或者为再生混凝土或者为高粉煤灰混凝土。
一种含有加强型冷弯钢管混凝土柱的结构体系的施工方法，包括步骤如下。
步骤一，施工钢筋混凝土基础。
步骤二，将在工厂预制好的钢管柱主体安装在固定；其中，钢管柱主体上、与待安装结构梁连接的位置处开有孔洞。
所述钢管柱主体工厂预制包括如下步骤。
步骤1，准备原材料：包括冷弯成型钢管、钢板和型钢材料的准备。
步骤2，钢材的矫正：对钢板和型钢进行矫直。
步骤3，放样：包括按照设计要求对孔洞、水平加劲板、第一竖向加劲板、连接短板以及第二竖向加劲板的放样。
步骤4，切割：按照步骤3中放样的位置，在冷弯成型钢管进行孔洞切割；同时，切割钢板制作出水平加劲板、第一竖向加劲板和第二竖向加劲板。
步骤5，在切割完成的冷弯成型钢管上焊接连接水平加劲板、第一竖向加劲板和第二竖向加劲板。
步骤6，对焊接完成的钢管柱主体进行矫正，至此加工完毕。
步骤三，施工结构梁；将结构梁的端部与对应一侧的钢管柱主体外侧的连接短板和第一竖向加劲板或者竖向短板对应连接。
步骤四，浇筑钢管柱主体中的柱混凝土。
步骤五，吊装楼板。
步骤六，重复步骤二至步骤五直至施工至顶层；至此施工结束。
优选的，步骤二的步骤3中还包括对竖向短板的放样；
步骤4中还包括对连接短板和竖向短板的切割，并且制作出的水平加劲板形状与钢管柱主体的截面形状相适应的，且水平加劲板的板面上开设有穿孔；
步骤5的具体方法为将水平加劲板的边缘与钢管柱主体侧壁之间焊接连接，将第一竖向加劲板沿钢管柱主体的横轴方向连接在两个水平加劲板之间，将连接短板连接在钢管柱主体上开设的孔洞的一侧、对应上下水平加劲板的高度位置处，并将竖向短板连接在上下连接短板之间，竖向短板的内侧边与第一竖向加劲板对应连接；
步骤三中，施工结构梁具体施工方法为，将结构梁的端部在与钢管混凝土柱相交的位置处、与连接短板和竖向短板对应连接；
当钢管混凝土柱中设置有钢筋笼时，在步骤三与步骤四之间施工钢筋笼，将钢筋笼从水平加劲板中部开设的第一穿孔中穿过。
优选的，步骤二的步骤4中制作出的水平加劲板形状为长条状；
步骤5的具体方法为将水平加劲板沿钢管柱主体的截面横轴通长设置，水平加劲板的两侧横边与钢管柱主体分别留有间距，水平加劲板的端部伸出钢管柱主体外部，并且伸出部分形成所述连接短板；将第一竖向加劲板沿钢管柱主体的横轴方向连接在两个水平加劲板之间，并且第一竖向加劲板的端部伸出钢管柱主体侧面上的孔洞外、与对应一侧的连接短板的端部平齐；步骤三中，施工结构梁具体施工方法为，将结构梁的端部在与钢管混凝土柱相交的位置处、与连接短板和第一竖向加劲板对应连接；
当钢管混凝土柱中设置有钢筋笼时，所述钢筋笼在工厂中与钢管柱主体加工成一体。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果。
1、目前的冷弯钢管混凝土柱与梁连接通常为横隔板方式连接，横隔板在大震或巨震作用下，存在竖向受拉破坏，进而导致整体结构破坏的风险；而本发明中的加强型冷弯钢管混凝土柱采用冷弯成型的钢管制成，并且在钢管柱主体上、与待安装结构梁连接的位置处开有孔洞，在钢管柱主体的内部、位于孔洞的上侧和下侧分别设有水平加劲板，两块水平加劲板之间连接有第一竖向加劲板；本钢管混凝土柱为加强型，只是局部开洞，竖向钢管柱连续，可以有效减少横隔板受到的竖向拉应力，进而避免或者减少整体结构破坏的风险；这种结构不仅解决了与结构梁连接困难的问题，而且还解决了孔洞位置处柱侧面较薄弱，承载能力不够以及抗震效果差的技术问题。
2、本发明中的含加强型冷弯钢管混凝土柱的结构体系中的结构柱采用加强型冷弯钢管混凝土柱，结构梁采用钢结构梁，这种结构体系结合了钢结构和钢管混凝土结构延性高的抗震优势，较普通的钢筋混凝土房屋抗震性能大幅度提高，使得房屋在地震中不易倒塌。
3、本发明的含加强型冷弯钢管混凝土柱的结构体系中在钢管混凝土柱侧面上设置连接短板，通过连接短板和竖向短板或者通过连接短板和第一竖向加劲板与结构梁连接，这种连接方式位于钢管混凝土柱的侧面外，解决了传统结构梁与钢管混凝土柱侧面直接连接施工速度慢和施工质量差的技术问题。
4、本发明的含加强型冷弯钢管混凝土柱的结构体系中钢管钢筋混凝土柱抗火性能远优于普通的钢结构，因此本发明的防火性能好，为人员在火灾中逃生提供良好的条件。
5、本发明的结构体系中抗剪构件采用可拆卸连接，具有可再生性，在大震、巨震之后，只需要更换破坏的剪力墙板或者支撑即可完成修复。
6、本发明结合工业化，绝大部分工作可以通过预制方法完成；在施工过程中缩短了工期，提高了施工质量；除此之外，本发明中的钢材可以重复再利用，若采用粉煤灰混凝土也有利于粉煤灰的二次利用，因此本发明还具有绿色节能环保的优点。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1为实施例1中的钢管混凝土柱设有钢筋笼时与钢梁连接结构正面示意图。
图2为实施例1中的钢管混凝土柱设有钢筋笼时与钢梁连接结构平面示意图。
图3为实施例1中的钢管混凝土柱不设钢筋笼时的平面示意图。
图4为实施例2中的钢管混凝土柱不设钢筋笼时与钢梁连接结构正面示意图。
图5为实施例2中的钢管混凝土柱不设钢筋笼时的平面示意图。
图6为图5中结构不浇混凝土时的示意图。
图7为预制变刚度混合式组合梁的两端与实施例2中的钢管混凝土柱连接结构示意图。
图8为本发明中预制变刚度混合式组合梁的横截面示意图。
图9为本发明中钢骨梁的横截面示意图。
图10为本发明中预制变刚度混合式组合梁与钢板钢筋混凝土剪力墙板的连接结构示意图。
图11为本发明中含加强型冷弯钢管混凝土柱的结构体系的平面结构示意图。
图12为本发明中钢板钢筋混凝土剪力墙板与框架结构连接的结构示意图。
图13为本发明中钢管混凝土柱与基础的连接结构示意图。
附图标记：1－钢管混凝土柱、1.1－钢筋笼、1.2－钢管柱主体、1.3－柱混凝土、2－钢梁、3－钢板钢筋混凝土剪力墙板、3.1－钢板墙芯、3.2－钢筋混凝土墙板、4－楼板、5－孔洞、6－第二竖向加劲板、7－连接件、8－基础、9－预制变刚度混合式组合梁、9.1－梁骨架、9.2－钢筋混凝土块、9.3－混凝土保护层、10－钢骨梁、10.1－型钢骨架、10.2－结构梁混凝土、11－连接短板、12－水平加劲板、13－穿孔、14－第一竖向加劲板、15－竖向短板。
具体实施方式
实施例 1
如图1-3所示，这种加强型冷弯钢管混凝土柱，包括有钢管柱主体1.2和浇筑在钢管柱主体1.2中的柱混凝土1.3；所述钢管柱主体1.2为冷弯成型的钢管制成，且在钢管柱主体1.2上、与待安装结构梁连接的位置处开有孔洞5；在钢管柱主体1.2的内部、位于孔洞5的上侧和下侧分别设有水平加劲板12，两块水平加劲板12之间连接有第一竖向加劲板14；所述水平加劲板12的形状与钢管柱主体1.2的截面形状相适应，且水平加劲板12的边缘与钢管柱主体1.2侧壁之间焊接连接；所述水平加劲板12的板面上开设有穿孔13；所述第一竖向加劲板14沿钢管柱主体1.2的横轴方向连接在两个水平加劲板12之间；在钢管柱主体1.2设有孔洞5的一侧、对应上下水平加劲板12的高度位置处分别设有水平的连接短板11，在第一竖向加劲板14的外侧、上下连接短板11之间还连接有竖向短板15；其中竖向短板15的内侧边伸入孔洞5内、与第一竖向加劲板14的外侧边焊接连接。
本实施例中，所述钢管柱主体1.2中还可以设有钢筋笼1.1。
本实施例中，所述竖向短板15与上下连接短板11之间均为焊接连接。
当然在其他实施例中，所述竖向短板15与上下连接短板11还可以是一体成型。
如图1、2、8-13所示，这种含加强型冷弯钢管混凝土柱的结构体系，包括结构梁、抗剪构件、楼板4和基础8；所述结构梁的端部与钢管柱主体1.2上的连接短板11对应连接；其中，结构梁的顶面与上部连接短板11的顶面对应设置，结构梁的底面与下部连接短板11的底面对应设置；结构梁的腹板与竖向短板15对应连接；所述钢管混凝土柱1上还至少设有一个以上的第二竖向加劲板6；所述第二竖向加劲板6连接在竖向短板15与对应一侧的孔洞5侧边之间，且封堵在孔洞5位置处；所述抗剪构件通过连接件7连接在由钢管混凝土柱1与结构梁围合而成的框架结构中。
本实施例的结构体系中在钢管柱主体1.2中还可以布置钢筋笼1.1。
本实施例中，所述结构梁可以为钢梁2，也可以为钢骨梁10，还可以为预制变刚度混合式组合梁9，且结构梁的截面呈工字形；所述结构梁的腹板端部与对应一侧的竖向短板15的端部栓接和/或焊接连接。
本实施例中，所述抗剪构件可以为钢板剪力墙板，可以为面外约束钢板剪力墙板，可以为钢板钢筋混凝土剪力墙板3，可以为预制钢筋混凝土剪力墙板还可以为钢支撑；所述连接件7为连接在由钢管混凝土柱1与结构梁围合而成的框架结构内侧的钢板和/或者栓钉；其中，钢板钢筋混凝土剪力墙板3包括有钢板墙芯3.1和钢板墙芯3.1两侧的钢筋混凝土墙板3.2；所述钢板墙芯3.1的四边超出钢板钢筋混凝土剪力墙板3的四周侧面；所述钢板墙芯3.1的板面上开有穿孔，钢板墙芯3.1通过穿在穿孔中的连接钢筋或者抗剪栓与钢筋混凝土墙板3.2连接。
本实施例中，所述楼板4可以采用预制钢筋混凝土楼板，可以采用钢筋桁架混凝土楼板还可以采用压型钢板现浇钢筋混凝土楼板；其中，楼板混凝土为普通混凝土或者为再生混凝土或者为高粉煤灰混凝土。
本实施例中，所述基础8可以采用钢筋混凝土独立基础，可以采用钢筋混凝土筏板基础，可以采用钢筋混凝土梁式基础，可以采用钢筋混凝土箱型基础，可以采用钢筋混凝土桩基础，还可以采用钢筋混凝土桩筏基础。
所述钢管混凝土柱1中的柱混凝土1.3可以为普通混凝土，还可以为再生混凝土，也可以为高粉煤灰混凝土。
所述预制变刚度混合式组合梁9包括有梁骨架9.1和设置在梁骨架9.1腹板两侧的钢筋混凝土块9.2；
所述梁骨架9.1包括有上翼缘板，下翼缘板和靠近上下翼缘板中部位置处、连接在上翼缘板和下翼缘板之间的腹板；本实施例中的钢筋混凝土块9.2位于梁骨架9.1的腹板与上下翼缘板构成的框架中，钢筋混凝土块9.2与梁骨架9.1之间的间隙以及钢筋混凝土块9.2的外侧浇筑有混凝土保护层9.3；所述梁骨架9.1的端部超出钢筋混凝土块9.2的端部。
本实施例中，当结构梁为钢骨梁10时，钢骨梁10中型钢骨架10.1的两端分别超出外侧的结构梁混凝土10.2的两端；其中，型钢骨架10.1超出结构梁混凝土10.2端部的部分与竖向短板15和连接短板11对应连接。
这种含有加强型冷弯钢管混凝土柱的结构体系的施工方法，包括步骤如下。
步骤一，施工钢筋混凝土基础8。
步骤二，将在工厂预制好的钢管柱主体1.2安装在固定；其中，钢管柱主体1.2上、与待安装结构梁连接的位置处开有孔洞5。
所述钢管柱主体1.2工厂预制步骤包括如下。
步骤1，准备原材料：包括冷弯成型钢管、钢板和型钢材料的准备。
步骤2，钢材的矫正：对钢板和型钢进行矫直。
步骤3，放样：包括按照设计要求对孔洞5、水平加劲板12、第一竖向加劲板14、连接短板11、对竖向短板15以及第二竖向加劲板6的放样。
步骤4，切割：按照步骤3中放样的位置，在冷弯成型钢管进行孔洞5切割；同时，切割钢板制作出水平加劲板12、第一竖向加劲板14、连接短板11和第二竖向加劲板6。其中，水平加劲板12形状与钢管柱主体1.2的截面形状相适应的，且水平加劲板12的板面上开设有穿孔13。
步骤5，将水平加劲板12的边缘与钢管柱主体1.2侧壁之间焊接连接，将第一竖向加劲板14沿钢管柱主体1.2的横轴方向连接在两个水平加劲板12之间，将连接短板11连接在钢管柱主体1.2上开设的孔洞5的一侧、对应上下水平加劲板12的高度位置处，并将竖向短板15连接在上下连接短板11之间，竖向短板15的内侧边与第一竖向加劲板14对应连接。
步骤6，对焊接完成的钢管柱主体1.2进行矫正，至此加工完毕。
步骤三，施工结构梁；将结构梁的端部在与钢管混凝土柱1相交的位置处、与连接短板11和竖向短板15对应连接。
步骤四，浇筑钢管柱主体1.2中的柱混凝土1.3。
步骤五，吊装楼板4。
步骤六，重复步骤二至步骤五直至施工至顶层；至此施工结束。
本实施例中，当钢管混凝土柱1中设置有钢筋笼1.1时，在步骤三与步骤四之间施工钢筋笼1.1，将钢筋笼1.1从水平加劲板12中部开设的第一穿孔13中穿过。
本实施工方法还包括施工抗剪构件；所述抗剪构件可以在步骤三和步骤四之间施工，也可以在步骤六施工完后将抗剪构件通过连接件7连接在由钢管柱主体1.2与结构梁围合而成的框架结构中。
实施例2
如图4-7所示，这种加强型冷弯钢管混凝土柱，包括有钢管柱主体1.2和浇筑在钢管柱主体1.2中的柱混凝土1.3；所述钢管柱主体1.2为冷弯成型的钢管制成，且在钢管柱主体1.2上、与待安装结构梁连接的位置处开有孔洞5；在钢管柱主体1.2的内部、位于孔洞5的上侧和下侧分别设有水平加劲板12，所述水平加劲板12沿钢管柱主体1.2的截面横轴通长设置，水平加劲板12的两侧横边与钢管柱主体1.2分别留有间距，并且水平加劲板12与钢管柱主体1.2之间的间隙形成所述穿孔13；所述水平加劲板12的端部伸出钢管柱主体1.2外部，并且伸出部分形成所述连接短板11；两块水平加劲板12之间连接有第一竖向加劲板14；第一竖向加劲板14沿钢管柱主体1.2的横轴方向连接在两个水平加劲板12之间，且第一竖向加劲板14的端部伸出钢管柱主体1.2侧面上的孔洞5外、与对应一侧的连接短板11的端部平齐。
本实施例中，所述钢管柱主体1.2中还可以设有钢筋笼1.1。
如图4、8-13所示， 这种含加强型冷弯钢管混凝土柱的结构体系，包括结构梁、抗剪构件、楼板4和基础8；所述结构梁的端部与钢管柱主体1.2上的连接短板11对应连接；其中，结构梁的顶面与上部连接短板11的顶面对应设置，结构梁的底面与下部连接短板11的底面对应设置；结构梁的腹板与第一竖向加劲板14对应连接；所述钢管混凝土柱1上还至少设有一个以上的第二竖向加劲板6；所述第二竖向加劲板6连接在第一竖向加劲板14与对应一侧的孔洞5侧边之间，且封堵在孔洞5位置处；所述抗剪构件通过连接件7连接在由钢管混凝土柱1与结构梁围合而成的框架结构中。
本实施例的结构体系中在钢管柱主体1.2中还可以布置钢筋笼1.1。
本实施例中，所述结构梁可以为钢梁2，也可以为钢骨梁10，还可以为预制变刚度混合式组合梁9，且结构梁的截面呈工字形；所述结构梁的腹板端部与对应一侧的第一竖向加劲板14的端部栓接和/或焊接连接。
本实施例中，所述抗剪构件可以为钢板剪力墙板，可以为面外约束钢板剪力墙板，可以为钢板钢筋混凝土剪力墙板3，可以为预制钢筋混凝土剪力墙板还可以为钢支撑；所述连接件7为连接在由钢管混凝土柱1与结构梁围合而成的框架结构内侧的钢板和/或者栓钉；其中，钢板钢筋混凝土剪力墙板3包括有钢板墙芯3.1和钢板墙芯3.1两侧的钢筋混凝土墙板3.2；所述钢板墙芯3.1的四边超出钢板钢筋混凝土剪力墙板3的四周侧面；所述钢板墙芯3.1的板面上开有穿孔，钢板墙芯3.1通过穿在穿孔中的连接钢筋或者抗剪栓与钢筋混凝土墙板3.2连接。
本实施例中，所述楼板4可以采用预制钢筋混凝土楼板，可以采用钢筋桁架混凝土楼板还可以采用压型钢板现浇钢筋混凝土楼板；其中，楼板混凝土为普通混凝土或者为再生混凝土或者为高粉煤灰混凝土。
本实施例中，所述基础8可以采用钢筋混凝土独立基础，可以采用钢筋混凝土筏板基础，可以采用钢筋混凝土梁式基础，可以采用钢筋混凝土箱型基础，可以采用钢筋混凝土桩基础，还可以采用钢筋混凝土桩筏基础。
所述钢管混凝土柱1中的柱混凝土1.3可以为普通混凝土，还可以为再生混凝土，也可以为高粉煤灰混凝土。
所述预制变刚度混合式组合梁9包括有梁骨架9.1和设置在梁骨架9.1腹板两侧的钢筋混凝土块9.2；
所述梁骨架9.1包括有上翼缘板，下翼缘板和靠近上下翼缘板中部位置处、连接在上翼缘板和下翼缘板之间的腹板；本实施例中的钢筋混凝土块9.2位于梁骨架9.1的腹板与上下翼缘板构成的框架中，钢筋混凝土块9.2与梁骨架9.1之间的间隙以及钢筋混凝土块9.2的外侧浇筑有混凝土保护层9.3；所述梁骨架9.1的端部超出钢筋混凝土块9.2的端部。
本实施例中，当结构梁为钢骨梁10时，钢骨梁10中型钢骨架10.1的两端分别超出外侧的结构梁混凝土10.2的两端；其中，型钢骨架10.1超出结构梁混凝土10.2端部的部分与第一竖向加劲板14和连接短板11对应连接。
这种含有加强型冷弯钢管混凝土柱的结构体系的施工方法，包括步骤如下。
步骤一，施工钢筋混凝土基础8。
步骤二，将在工厂预制好的钢管柱主体1.2安装在固定；其中，钢管柱主体1.2上、与待安装结构梁连接的位置处开有孔洞5。
所述钢管柱主体1.2工厂预制步骤包括如下。
步骤1，准备原材料：包括冷弯成型钢管、钢板和型钢材料的准备。
步骤2，钢材的矫正：对钢板和型钢进行矫直。
步骤3，放样：包括按照设计要求对孔洞5、水平加劲板12、第一竖向加劲板14、连接短板11以及第二竖向加劲板6的放样。
步骤4，切割：按照步骤3中放样的位置，在冷弯成型钢管进行孔洞5切割；同时，切割钢板制作出水平加劲板12、第一竖向加劲板14和第二竖向加劲板6；其中，水平加劲板12形状为长条状。
步骤5，将水平加劲板12沿钢管柱主体1.2的截面横轴通长设置，水平加劲板12的两侧横边与钢管柱主体1.2分别留有间距，水平加劲板12的端部伸出钢管柱主体1.2外部，并且伸出部分形成所述连接短板11；将第一竖向加劲板14沿钢管柱主体1.2的横轴方向连接在两个水平加劲板12之间，并且第一竖向加劲板14的端部伸出钢管柱主体1.2侧面上的孔洞5外、与对应一侧的连接短板11的端部平齐。
步骤6，对焊接完成的钢管柱主体1.2进行矫正，至此加工完毕。
步骤三，施工结构梁；将结构梁的端部在与钢管混凝土柱1相交的位置处、与连接短板11和第一竖向加劲板14对应连接；
步骤四，浇筑钢管柱主体1.2中的柱混凝土1.3。
步骤五，吊装楼板4。
步骤六，重复步骤二至步骤五直至施工至顶层；至此施工结束。
本实施例中，当钢管混凝土柱1中设置有钢筋笼1.1时，所述钢筋笼1.1在工厂中与钢管柱主体1.2加工成一体。
本实施工方法还包括施工抗剪构件；所述抗剪构件可以在步骤三和步骤四之间施工，也可以在步骤六施工完后将抗剪构件通过连接件7连接在由钢管柱主体1.2与结构梁围合而成的框架结构中。
Claims (6)
1.一种加强型冷弯钢管混凝土柱，包括有钢管柱主体（1.2）和浇筑在钢管柱主体（1.2）中的柱混凝土（1.3）；其特征在于：所述钢管柱主体（1.2）为冷弯成型的钢管制成，且在钢管柱主体（1.2）上、与待安装结构梁连接的位置处开有孔洞（5）；在钢管柱主体（1.2）的内部、位于孔洞（5）的上侧和下侧分别设有水平加劲板（12），两块水平加劲板（12）之间连接有第一竖向加劲板（14）；所述水平加劲板（12）上或者水平加劲板（12）与钢管柱主体（1.2）之间设有穿孔（13）；所述水平加劲板（12）的形状与钢管柱主体（1.2）的截面形状相适应，且水平加劲板（12）的边缘与钢管柱主体（1.2）侧壁之间焊接连接；所述穿孔（13）开设在水平加劲板（12）的板面上；所述第一竖向加劲板（14）沿钢管柱主体（1.2）的横轴方向连接在两个水平加劲板（12）之间；在第一竖向加劲板（14）的外侧、上下连接短板（11）之间还连接有竖向短板（15）；
所述钢管柱主体（1.2）设有孔洞（5）的一侧、对应上下水平加劲板（12）的高度位置处分别设有水平的连接短板（11）；所述水平加劲板（12）沿钢管柱主体（1.2）的截面横轴通长设置，水平加劲板（12）的两侧横边与钢管柱主体（1.2）分别留有间距；所述水平加劲板（12）的端部伸出钢管柱主体（1.2）外部，并且伸出部分形成所述连接短板（11）；所述水平加劲板（12）与钢管柱主体（1.2）之间的间隙形成所述穿孔（13）；所述第一竖向加劲板（14）连接在两个水平加劲板（12）的横轴之间，且第一竖向加劲板（14）的端部伸出钢管柱主体（1.2）侧面上的孔洞（5）外、与对应一侧的连接短板（11）的端部平齐；
所述钢管柱主体（1.2）中设有钢筋笼（1.1）；所述钢管混凝土柱（1）上还至少设有一个以上的第二竖向加劲板（6）；所述第二竖向加劲板（6）连接在竖向短板（15）与对应一侧的孔洞（5）侧边之间，且封堵在孔洞（5）位置处。
2.一种含有权利要求1所述的加强型冷弯钢管混凝土柱的结构体系，包括结构梁、抗剪构件、楼板（4）和基础（8）；其特征在于：所述结构梁的端部与钢管柱主体（1.2）上的连接短板（11）对应连接；其中，结构梁的顶面与上部连接短板（11）的顶面对应设置，结构梁的底面与下部连接短板（11）的底面对应设置；结构梁的腹板与第一竖向加劲板（14）或者竖向短板（15）对应连接；所述抗剪构件通过连接件（7）连接在由钢管混凝土柱（1）与结构梁围合而成的框架结构中。
3.根据权利要求2所述的一种含有加强型冷弯钢管混凝土柱的结构体系，其特征在于：所述结构梁为钢梁（2）或者为钢骨梁（10）或者为预制变刚度混合式组合梁（9），且结构梁的截面呈工字形；所述结构梁的腹板端部与对应一侧的第一竖向加劲板（14）端部或者竖向短板（15）的端部栓接和/或焊接连接；
所述抗剪构件为钢板剪力墙板或者面外约束钢板剪力墙板或者钢板钢筋混凝土剪力墙板（3）或者预制钢筋混凝土剪力墙板或者钢支撑；所述连接件（7）为连接在由钢管混凝土柱（1）与结构梁围合而成的框架结构内侧的钢板和/或栓钉；
所述楼板（4）为预制钢筋混凝土楼板或者钢筋桁架混凝土楼板或者压型钢板现浇钢筋混凝土楼板；其中，楼板混凝土为普通混凝土或者为再生混凝土或者为高粉煤灰混凝土；
所述基础（8）为钢筋混凝土独立基础或者钢筋混凝土筏板基础或者钢筋混凝土梁式基础或者钢筋混凝土箱型基础或者钢筋混凝土桩基础或者钢筋混凝土桩筏基础；
所述钢管混凝土柱（1）中的柱混凝土（1.3）为普通混凝土或者为再生混凝土或者为高粉煤灰混凝土。
4.一种权利要求3所述的含有加强型冷弯钢管混凝土柱的结构体系的施工方法，其特征在于，包括步骤如下：
步骤一，施工钢筋混凝土基础（8）；
步骤二，将在工厂预制好的钢管柱主体（1.2）安装在固定；其中，钢管柱主体（1.2）上、与待安装结构梁连接的位置处开有孔洞（5）；
所述钢管柱主体（1.2）工厂预制包括如下步骤：
步骤1，准备原材料：包括冷弯成型钢管、钢板和型钢材料的准备；
步骤2，钢材的矫正：对钢板和型钢进行矫直；
步骤3，放样：包括按照设计要求对孔洞（5）、水平加劲板（12）、第一竖向加劲板（14）、连接短板（11）以及第二竖向加劲板（6）的放样；
步骤4，切割：按照步骤3中放样的位置，在冷弯成型钢管进行孔洞（5）切割；同时，切割钢板制作出水平加劲板（12）、第一竖向加劲板（14）和第二竖向加劲板（6）；
步骤5，在切割完成的冷弯成型钢管上焊接连接水平加劲板（12）、第一竖向加劲板（14）和第二竖向加劲板（6）；
步骤6，对焊接完成的钢管柱主体（1.2）进行矫正，至此加工完毕；
步骤三，施工结构梁；将结构梁的端部与对应一侧的钢管柱主体（1.2）连接；
步骤四，浇筑钢管柱主体（1.2）中的柱混凝土（1.3）；
步骤五，吊装楼板（4）；
步骤六，重复步骤二至步骤五直至施工至顶层；至此施工结束。
5.根据权利要求4所述的含有加强型冷弯钢管混凝土柱的结构体系的施工方法，其特征在于：步骤二的步骤3中还包括对竖向短板（15）的放样；
步骤4中还包括对连接短板（11）和竖向短板（15）的切割，并且制作出的水平加劲板（12）形状与钢管柱主体（1.2）的截面形状相适应的，且水平加劲板（12）的板面上开设有穿孔（13）；
步骤5的具体方法为将水平加劲板（12）的边缘与钢管柱主体（1.2）侧壁之间焊接连接，将第一竖向加劲板（14）沿钢管柱主体（1.2）的横轴方向连接在两个水平加劲板（12）之间，将连接短板（11）连接在钢管柱主体（1.2）上开设的孔洞（5）的一侧、对应上下水平加劲板（12）的高度位置处，并将竖向短板（15）连接在上下连接短板（11）之间，竖向短板（15）的内侧边与第一竖向加劲板（14）对应连接；
步骤三中，施工结构梁具体施工方法为，将结构梁的端部在与钢管混凝土柱（1）相交的位置处、与连接短板（11）和竖向短板（15）对应连接；
当钢管混凝土柱（1）中设置有钢筋笼（1.1）时，在步骤三与步骤四之间施工钢筋笼（1.1），将钢筋笼（1.1）从水平加劲板（12）中部开设的第一穿孔（13）中穿过。
6.根据权利要求4所述的含有加强型冷弯钢管混凝土柱的结构体系的施工方法，其特征在于：步骤二的步骤4中制作出的水平加劲板（12）形状为长条状；
步骤5的具体方法为将水平加劲板（12）沿钢管柱主体（1.2）的截面横轴通长设置，水平加劲板（12）的两侧横边与钢管柱主体（1.2）分别留有间距，水平加劲板（12）的端部伸出钢管柱主体（1.2）外部，并且伸出部分形成所述连接短板（11）；将第一竖向加劲板（14）沿钢管柱主体（1.2）的横轴方向连接在两个水平加劲板（12）之间，并且第一竖向加劲板（14）的端部伸出钢管柱主体（1.2）侧面上的孔洞（5）外、与对应一侧的连接短板（11）的端部平齐；
步骤三中，施工结构梁具体施工方法为，将结构梁的端部在与钢管混凝土柱（1）相交的位置处、与连接短板（11）和第一竖向加劲板（14）对应连接；
当钢管混凝土柱（1）中设置有钢筋笼（1.1）时，所述钢筋笼（1.1）在工厂中与钢管柱主体（1.2）加工成一体。
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