专利摘要

本实用新型属于建筑施工技术领域，具体涉及一种约束竖向膨胀应力的钢管。目的是为了改善钢管微膨胀混凝土复合构件中的约束部件，通过缩径、约束竖向膨胀来提高结构、构部件的综合性能等技术问题。本实用新型包括有管体，所述管体为中空的圆柱体结构，所述管体的一端封闭，另一端的端口设置为纵向膨胀约束的结构；或所述管体两端开口，且管体两端均设置为纵向膨胀约束的结构。本实用新型所述管体端口纵向膨胀约束的结构为端口由大到小逐渐向内收缩，避免了浇筑材料的膨胀主要以竖向膨胀为主，实现了横向膨胀应力增大。

权利要求

1.一种约束竖向膨胀应力的钢管，其特征在于：包括有管体(1)，所述管体(1)为中空的圆柱体结构，所述管体(1)的一端封闭，另一端的端口设置为纵向膨胀约束的结构；或所述管体(1)两端开口，且管体(1)两端均设置为纵向膨胀约束的结构。

2.根据权利要求1所述的一种约束竖向膨胀应力的钢管，其特征在于：所述管体(1)端口纵向膨胀约束的结构为端口由大到小逐渐向内收缩。

3.根据权利要求1所述的一种约束竖向膨胀应力的钢管，其特征在于：所述管体(1)端口纵向膨胀约束的结构为端口向外延伸且向内收缩设置为阶梯状，并且设置有两个阶梯。

4.根据权利要求2或3所述的一种约束竖向膨胀应力的钢管，其特征在于：所述管体(1)的端口内径与所述管体(1)的中部内径之比为：1:0.9～0.95。

5.根据权利要求1所述的一种约束竖向膨胀应力的钢管，其特征在于：所述管体(1)端口纵向膨胀约束的结构为端口焊接有多个圆柱形条(2)。

6.根据权利要求5所述的一种约束竖向膨胀应力的钢管，其特征在于：所述多个圆柱形条(2)设置方向沿管体(1)轴向延伸，并且周向均匀分布。

7.根据权利要求1所述的一种约束竖向膨胀应力的钢管，其特征在于：所述管体(1)端口纵向膨胀约束的结构为端口焊接有十字形架(3)。

说明书

技术领域

本实用新型属于建筑施工技术领域，具体涉及一种约束竖向膨胀应力的钢管。

背景技术

随着经济的快速发展和人们生活水平的提高，现代建筑业对于材料的性能要求越来越高。而钢管混凝土结构作为一种性能良好的材料结构，则可以完美满足现代建筑的要求，因此其被越来越广泛的应用于工业建筑，高层和超级高层建筑、桥梁和地下建筑中，并且产生了良好的经济效益和建筑效果，是一种越来越重要的建筑工程结构。随着深入的理论研究以及技术的完善，应用钢管混凝土的建筑将会呈现爆发式的增长，其应用前景也越来越好。混凝土填充钢管的材料结构简称钢管混凝土结构，其主要构成是将混凝土填充在薄壁钢管中，通过这种方式所形成的是一种复合性结构。混凝土填充钢管将钢材和混凝土有机的结合了起来，通过这种结合方式，充分的利用了钢的良好抗拉伸性和混凝土的高抗压强度，结合了二者的优点，从而提高了材料的抗变形能力。在相同载荷下，组件的截面比较小但是强度却仍然很高。同时钢管混凝土与其他的混凝土结构相比，其成本更低，且施工周期更短，经济效益比较高。

钢管混凝土承载能力较强，钢管混凝土不仅增强了钢管壁的稳定性，而且使整体材料的强度和抗变形能力也有了大幅提高，由于对混凝土对钢管的约束作用，使材料的承载能力大大增强。薄壁钢管本身的可塑性比较强，但当其承受比较大的压力时，可能会出现稳定性丧失和轴向抗压能力下降的不良后果，从而导致其承载能力低；而对于混凝土这种建筑材料，它的抗压能力很强，但抗弯能力很弱。但如果将二者结合，将混凝土注入薄壁钢管形成钢管混凝土，则材料的局部稳定性将得到增强，抗弯能力和抗压能力也将得到提高，由于这种结构上的进步和改善，钢管混凝土的承载能力比一般材料强很多。钢管混凝土具有良好的延性和抗震性能，钢管混凝土结构中的核心混凝土处于三向压缩状态，不仅保持了材料的弹性，而且刚度也比较高。这种结构的材料在反复荷载下，具有良好的抗变性和延性，体现出了优越的抗震性能。耐火性与防火性能优良，钢管混凝土结构在耐火性上虽然比不上普通钢筋混凝土结构，但它仍比钢结构强很多。从钢管混凝土的结构上看，混凝土可以吸收大量的热能，而钢管中温度的分布很不均匀，这就增加了钢管混凝土结构的耐火时间，减缓了钢管混凝土结构的温升速率，提高了其整体的耐火性能。

国内外专家学者也对钢管混凝土构部件的力学性能进行了大量研究，但是没有考虑微膨胀混凝土体积膨胀应力对钢管内壁作用的大小是否会影响钢管混凝土结构的力学性能，以及通过缩径、阻挡微膨胀混凝土竖向膨胀应力来提高钢管混凝土构部件的综合性能。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型旨在改善钢管微膨胀混凝土复合构件中的约束部件，通过缩径、约束竖向膨胀来提高结构、构部件的综合性能，实现浇筑材料硬化后与管内壁之间的摩擦阻力增大，达到结构安全、节材的目的。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过钢管两端缩径、阻挡微膨胀混凝土竖向膨胀的部件，就会产生纵向膨胀约束，实现横向膨胀，同时相当于给微膨胀混凝土增加了纵向预应力，进而提高微膨胀混凝土对钢管内壁的作用力和钢管混凝土构部件的抗弯能力。同时要考虑约束构件与内部浇筑的材料之间的作用力大小对复合构件综合力学性能的影响，也即浇筑材料硬化后的约束膨胀应力与管内壁之间多大为最佳。

为了解决上述技术问题，提供一种约束竖向膨胀应力的钢管，包括有管体，所述管体为中空的圆柱体结构，所述管体的一端封闭，另一端的端口设置为纵向膨胀约束的结构；或所述管体两端开口，且管体两端均设置为纵向膨胀约束的结构。

进一步，所述管体端口纵向膨胀约束的结构为端口由大到小逐渐向内收缩。

再进一步，所述管体端口纵向膨胀约束的结构为端口向外延伸且向内收缩设置为阶梯状，并且设置有两个阶梯。

更进一步，所述管体的端口内径与所述管体的中部内径之比为：1:0.9～0.95。

更进一步，所述管体端口纵向膨胀约束的结构为端口焊接有多个圆柱形条。

更进一步，所述多个圆柱形条设置方向沿管体轴向延伸，并且周向均匀分布。

更进一步，所述管体端口纵向膨胀约束的结构为端口焊接有十字形架。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型所述管体端口纵向膨胀约束的结构为端口由大到小逐渐向内收缩；所述管体端口纵向膨胀约束的结构为端口向外延伸且向内收缩设置为阶梯状，并且设置有两个阶梯；所述管体的端口内径与所述管体的中部内径之比为：1:0.9～0.95，所述管体端口纵向膨胀约束的结构为端口焊接有多个圆柱形条，所述多个圆柱形条设置方向沿管体轴向延伸，并且周向均匀分布，所述管体端口纵向膨胀约束的结构为端口焊接有十字形架，通过这样设置能增大浇筑材料硬化后与钢管内壁之间的摩擦阻力、横向应力，并钢管中混凝土增加了预应力，提高构部件的综合力学性能，实现节材，避免了浇筑材料的膨胀主要以竖向膨胀为主，实现了横向膨胀应力增大，实现了微膨胀混凝土的合理膨胀对构部件可靠性的提高，且因为微膨胀混凝土的膨胀应力可调可控，进一步提高约束构部件的综合性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例1和5的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1和6的剖面图；

图3是本实用新型实施例2的结构示意图；

图4是本实用新型实施例2的剖面图；

图5是本实用新型实施例3和7的结构示意图；

图6是本实用新型实施例3的剖面图；

图7是本实用新型实施例4和8的结构示意图；

图8是本实用新型实施例4的剖面图；

图9是本实用新型实施例5的剖面图；

图10是本实用新型实施例6的剖面图；

图11是本实用新型实施例7的剖面图；

图12是本实用新型实施例7的俯视结构示意图；

图13是本实用新型实施例8的剖面图；

图14是本实用新型实施例8的俯视结构示意图；

图中：1-管体、2-圆柱形条、3-十字形架。

具体实施方式

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。

实施例1

如图1-2所示，本实施例中的一种约束竖向膨胀应力的钢管，所述管体1为中空的圆柱体结构，所述管体1的一端封闭，另一端的端口设置为纵向膨胀约束的结构，所述管体1端口纵向膨胀约束的结构为端口由大到小逐渐向内收缩，所述管体1的端口内径与所述管体1的中部内径之比为：1:0.94。

实施例2

如图3-4所示，本实施例中的一种约束竖向膨胀应力的钢管，所述管体1为中空的圆柱体结构，所述管体1的一端封闭，另一端的端口设置为纵向膨胀约束的结构，所述管体1端口纵向膨胀约束的结构为端口向外延伸且向内收缩设置为阶梯状，并且设置有两个阶梯，所述管体1的端口内径与所述管体1的中部内径之比为：1:0.9。

实施例3

如图5-6所示，本实施例中的一种约束竖向膨胀应力的钢管，所述管体1为中空的圆柱体结构，所述管体1的一端封闭，另一端的端口设置为纵向膨胀约束的结构，所述管体1端口纵向膨胀约束的结构为端口焊接有多个圆柱形条2，所述多个圆柱形条2设置方向沿管体1轴向延伸，并且周向均匀分布。

实施例4

如图7-8所示，本实施例中的一种约束竖向膨胀应力的钢管，所述管体1为中空的圆柱体结构，所述管体1的一端封闭，另一端的端口设置为纵向膨胀约束的结构，所述管体1端口纵向膨胀约束的结构为端口焊接有十字形架3。

实施例5

如图1和图9所示，本实施例中的一种约束竖向膨胀应力的钢管，所述管体1为中空的圆柱体结构，所述管体1两端开口，且管体1两端均设置为纵向膨胀约束的结构，所述管体1端口纵向膨胀约束的结构为端口由大到小逐渐向内收缩，所述管体1的端口内径与所述管体1的中部内径之比为：1:0.95。

实施例6

如图2和图10所示，本实施例中的一种约束竖向膨胀应力的钢管，所述管体1为中空的圆柱体结构，所述管体1两端开口，且管体1两端均设置为纵向膨胀约束的结构，所述管体1端口纵向膨胀约束的结构为端口向外延伸且向内收缩设置为阶梯状，并且设置有两个阶梯，所述管体1的端口内径与所述管体1的中部内径之比为：1:0.93。

实施例7

如图5、图11-12所示，本实施例中的一种约束竖向膨胀应力的钢管，所述管体1为中空的圆柱体结构，所述管体1两端开口，且管体1两端均设置为纵向膨胀约束的结构，所述管体1端口纵向膨胀约束的结构为端口焊接有多个圆柱形条2，所述多个圆柱形条2设置方向沿管体1轴向延伸，并且周向均匀分布。

实施例8

如图7、13-14所示，本实施例中的一种约束竖向膨胀应力的钢管，所述管体1为中空的圆柱体结构，所述管体1两端开口，且管体1两端均设置为纵向膨胀约束的结构，所述管体1端口纵向膨胀约束的结构为端口焊接有十字形架3。

本实用新型的管体1、圆柱形条2和十字形架3均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

一种约束竖向膨胀应力的钢管专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。