本實用新型涉及建筑用鋼技術領域，具體涉及一種鋼管柱及鋼管柱組。

背景技術：

鋼管柱就是把混凝土灌入鋼管中并搗實以加大鋼管的強度和剛度。現有技術中把混凝土強度等級在C50以下的鋼管混凝土稱為普通鋼管混凝土；混凝土強度等級在C50以上的鋼管混凝土稱為鋼管高強混凝土；混凝土強度等級在C100以上的鋼管混凝土稱為鋼管超高強混凝土。混凝土的抗壓強度高。但抗彎能力很弱，而鋼材，特別是型鋼的抗彎能力強，具有良好的彈塑性，但在受壓時容易失穩而喪失軸向抗壓能力。鋼管混凝土在結構上能夠將二者的優點結合在一起，可使混凝土處于側向受壓狀態，其抗壓強度可成倍提高。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構，主要以軸心受壓和作用力偏心較小的受壓構件為主，被廣泛使用于如廠房和高層的框架結構中。鋼管混凝土結構的迅速發展是由于它具有良好的受力性能和施工性能，具體表現為以下幾個方面：

1、承載力高、延性好，抗震性能優越。

鋼管混凝土柱中，鋼管對其內部混凝土的約束作用使混凝土處于三向受壓狀態，提高了混凝土的抗壓強度；鋼管內部的混凝土又可以有效地防止鋼管發生局部屈曲。研究表明，鋼管混凝土柱的承載力高于相應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部混凝土的破壞由脆性破壞轉變為塑性破壞，構件的延性性能明顯改善，耗能能力大大提高，具有優越的抗震性能。

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,縱向應變達30％以上時，試件仍有承載力。剝去鋼管后，內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，鋼管混凝土構件要比鋼筋混凝土構件強得多。在壓彎反復荷載作用下，彎矩曲率滯回曲線表明，結構的吸能性能特別好，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定性。但還常發生塑性彎曲后喪失局部穩定。因此，鋼管混凝土柱的抗震性能也優于鋼柱。

2、施工方便，工期大大縮短。

鋼管混凝土結構施工時，鋼管可以作為勁性骨架承擔施工階段的施工荷載和結構重量，施工不受混凝土養護時間的影響；由于鋼管混凝土內部沒有鋼筋，便于混凝土的澆注和搗實；鋼管混凝土結構施工時，不需要模板，既節省了支模、拆模的材料和人工費用，也節省了時間。

3、有利于鋼管的抗火和防火。

由于鋼管內填有混凝土，能吸收大量的熱能，因此遭受火災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，防止結構倒塌。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。經實驗統計數據表明:達到一級耐火3小時要求和鋼柱相比可節約防火涂料1/3一2/3甚至更多，隨著鋼管直徑增大，節約涂料也越多。

4、耐腐蝕性能優于鋼結構。

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構少得多，抗腐和防腐所需費用也比鋼結構節省。鋼管混凝土構件的截面形式對鋼管混凝土結構的受力性能、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件借助于圓鋼管對其內部混凝土有效的約束作用，使鋼管內部的混凝土處于三向受壓狀態，使混凝土具有更高的抗壓強度。但是圓鋼管混凝土結構的施工難度大，施工成本較高。相比之下，方鋼管混凝土結構的施工較為方便，但鋼管混凝土受到的約束作用較小，結構的承載力較低。

施工方面，鋼管混凝土柱的零件較少，焊縫少，構造簡單，柱腳常采用在混凝土基礎上預留杯口的插入式柱腳，因而工廠制造比較簡單，同時構件自重較小，運輸和吊裝也較易，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，無論工廠焊接和現場進行對接，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，泵送砼相當普遍，現場澆灌并無困難，我國創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，又保證澆灌質量。而且，在澆筑后，鋼管內處于相當穩定的濕度條件，水分不易蒸發，省去澆水養護工序，簡化了混凝土的養護工藝。

因此研發一款鋼管柱更進一步改進現有技術中鋼管柱的結構性能，更進一步提升鋼管柱的抗震性能成為一種必需。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種鋼管柱及鋼管柱組，具有結構堅固，抗震能力強，易于與混凝土結合的優點。

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

在優選的實施方案中，所述條形溝槽沿所述鋼管柱的長度方向設置。

在優選的實施方案中，所述條形溝槽呈網格狀設置。

在優選的實施方案中，所述鋼管柱的內壁在除條形溝槽以外的部位設置有凸起。

在優選的實施方案中，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；所述第二法蘭設置有與所述第一法蘭內孔尺寸相適配的插入段；所述鋼管柱的兩端分別固設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，包括內鋼管柱和外鋼管柱，所述內鋼管柱位于所述外鋼管柱的內腔，與所述外鋼管柱同軸線設置；所述內鋼管柱為如前所述的鋼管柱。

進一步的，本實用新型通過將在鋼管柱的內壁設置的條形溝槽的延伸方向，沿鋼管柱的長度方向設置，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構支撐的能力，并為抗震建筑提供保護性的結構支撐，使抗震建筑具備更進一步的形變柔性。

進一步的，本實用新型通過將在鋼管柱的內壁設置的條形溝槽的延伸方向，呈網格狀設置，有助于更進一步增強鋼管柱的吸能技術效果，破碎后的鋼管柱碎片能夠與周圍的混凝土相結合為抗震建筑提供柔性支撐，使抗震建筑具備更進一步的形變柔性。

進一步的，本實用新型通過在鋼管柱的內壁在除條形溝槽以外的部位設置凸起，有助于更進一步提升鋼管柱與周圍混凝土之間的結合力，進而當鋼管柱形變為碎片時，依舊能夠為抗震建筑提供穩固的結構支撐。

進一步的，本實用新型通過為鋼管柱設置連接端，有助于實現將鋼管柱結構模塊化，分批量生產，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，既能達到將鋼管柱長度進一步延長的技術效果。

進一步的，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固支撐的同時，不失自身的結構柔性，能夠為抗震建筑提供更進一步的穩固支撐。

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，并在鋼管柱的內壁設置有條形溝槽，當鋼管柱在承受地震沖擊時會優先沿條形凹槽發生斷裂，進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為抗震建筑提供相對穩定的結構支撐，進而為增強建筑物的抗震柔性提供了更為穩固的結構支撐，有助于更進一步提升現有技術中的抗震鋼結構建筑的抗震效果。

附圖說明

下面根據附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

圖1是本實用新型實施例1中鋼管柱的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例1中鋼管柱的改進結構示意圖；

圖3是本實用新型實施例1中鋼管柱的另一種改進結構示意圖；

圖4是本實用新型實施例2中鋼管柱的連接端的結構示意圖；

圖5是本實用新型實施例3中鋼管柱組的結構示意圖。

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壁設置有條形溝槽100的鋼管柱，并將其應用在抗震鋼結構建筑中。使用時，通過混凝土澆筑技術，在鋼管柱內填充滿混凝土，并將其作為抗震建筑的組成構件加以使用。當地震發生時，鋼管柱在地震波的作用下，會優先沿條形溝槽斷裂成條狀或塊狀，并繼續與混凝土結合，為抗震建筑提供更進一步的柔性支撐。改進后的鋼管柱能夠更進一步增加抗震建筑的結構柔性，為提升抗震建筑的抗震性能提供更進一步的結構支持。

優選的，在本實施例的一個優選技術方案中，將條形溝槽沿鋼管柱的長度方向設置。本實用新型通過將在鋼管柱的內壁設置的條形溝槽的延伸方向，沿鋼管柱的長度方向設置，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構支撐的能力，并為抗震建筑提供保護性的結構支撐，使抗震建筑具備更進一步的形變柔性。

優選的，如圖2所示，在本實施例的一個優選技術方案中，將條形溝槽呈網格狀設置。本實用新型通過將在鋼管柱的內壁設置的條形溝槽的延伸方向，呈網格狀設置，有助于更進一步增強鋼管柱的吸能技術效果，破碎后的鋼管柱碎片能夠與周圍的混凝土相結合為抗震建筑提供柔性支撐，使抗震建筑具備更進一步的形變柔性。

優選的，如圖3所示，在本實施例的一個優選技術方案中，將鋼管柱的內壁在除條形溝槽以外的部位設置凸起200。本實用新型通過在鋼管柱的內壁在除條形溝槽以外的部位設置凸起，有助于更進一步提升鋼管柱與周圍混凝土之間的結合力，進而當鋼管柱形變為碎片時，依舊能夠為抗震建筑提供穩固的結構支撐。

本實用新型通過提供一種鋼管柱，并在鋼管柱的內壁設置有條形溝槽，當鋼管柱在承受地震沖擊時會優先沿條形凹槽發生斷裂，進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為抗震建筑提供相對穩定的結構支撐，進而為增強建筑物的抗震柔性提供了更為穩固的結構支撐，有助于更進一步提升現有技術中的抗震鋼結構建筑的抗震效果。

實施例2：

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

本實用新型通過為鋼管柱設置連接端，有助于實現將鋼管柱結構模塊化，分批量生產，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，既能達到將鋼管柱長度進一步延長的技術效果。

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，依現有技術能夠實現將兩根上述結構的鋼管柱連接的任意結構均應落入本實用新型的保護范圍。

實施例3：

如圖5所示，本實施例在上述實施例的基礎上，還提供一種鋼管柱組，包括內鋼管柱400和外鋼管柱500，內鋼管柱400位于外鋼管柱500的內腔，與外鋼管柱500同軸線設置；內鋼管柱為上述實施例中的鋼管柱。使用時，需要在內鋼管柱400內及內鋼管柱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固支撐的同時，不失自身的結構柔性，能夠為抗震建筑提供更進一步的穩固支撐。

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品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍之內。