本發明涉及組合柱，具體涉及一種內置鋼管束筒的復合鋼管混凝土柱。
背景技術：
隨著社會進步和經濟發展，為滿足人們生活和發展需要，各種形式的超高層和重載建筑應運而生，特別是重載、超高層建筑的快速涌現，急需新技術、新理論來支撐建筑業的發展需求。普通鋼管混凝土柱的承載力、延性相對鋼筋混凝土雖有極大改善，但組合柱的力學性能不僅體現在組成材料的各自特性上，還與兩種材料的匹配(配鋼率或套箍指標)有極大關系。普通鋼管混凝土柱的承載力及延性性能受自身尺寸、材料特性和加工工藝的限制，不能最大限度地滿足超限工程的需要。
技術實現要素：
本發明的目的在于克服普通鋼管混凝土柱承載力及延性等提高受自身尺寸、材料特性和加工工藝的限制，提供了一種內置鋼管束筒的復合鋼管混凝土柱。
為實現上述目的，本發明涉及一種內置鋼管束筒的復合鋼管混凝土柱，它包括外筒鋼管，所述外筒鋼管內設置有多個內筒鋼管混凝土柱，所述內筒鋼管混凝土柱包括內筒鋼管，所述內筒鋼管內填充有內筒混凝土，所述內筒鋼管混凝土柱間通過綴材相連，所述外筒鋼管的內壁上設置有多個增強粘結肋，所述外筒鋼管與內筒鋼管混凝土柱之間填充有筒間混凝土。
進一步地，所述內筒鋼管混凝土柱在外筒鋼管內對稱、均勻布置，且其數量為不小于2個，優選為2～8個。
再進一步地，所述外筒鋼管與內筒鋼管之間的凈距亦不宜小于50mm，優選為50～200mm；且相鄰內筒鋼管之間的凈距不宜小于50mm，優選為50～300mm。
再進一步地，所述連接綴材的厚度不宜小于4mm，優選為4～12mm；其寬度不宜小于20mm，優選為20～100mm；所述連接綴材沿柱身長度方向的間距宜為500～1000mm之間。
再進一步地，所述連接綴材為綴條或綴板；所述增強粘結肋沿外筒鋼管內壁對稱均勻設置。
再進一步地，所述增強粘結肋為肋板或鋼筋肋；所述增強粘結肋長度不宜小于20mm，優選為20～100mm且應小于內外筒之間的凈間距；其厚度不應小于4mm，優選為4～10mm，沿柱長度方向的間距不應大于1000mm，優選為500～1000mm，所述增強粘結肋沿外筒鋼管內部環向間距范圍宜為300～800mm。
再進一步地，所述內筒鋼管的幾何形狀為圓形，所述外筒鋼管的形狀為橢圓形、圓形、方形、矩形、多邊形和異形中任意一種。
上述內筒混凝土選用高強混凝土hsc(c60及以上)或超高強混凝土uhsc(c80及以上)或活性粉末混凝土rpc(c100及以上)或超高性能混凝土uhpc(c100及以上)，內束筒鋼管的鋼材宜選用屈服強度不低于235n/mm2且不高于550n/mm2的鋼材。
管間混凝土強度及性能不應低于內筒混凝土填充物。
外筒鋼管的鋼材強度等級不應低于內束筒鋼管的鋼材強度等級，質量等級應滿足設計要求，且不應低于內束筒鋼管的鋼材質量等級要求。
內筒鋼管混凝土柱可預制成型，并進行整體吊裝就位，再澆筑筒間混凝土，也可先安裝就位內鋼管筒，再澆筑成型內筒以及筒間混凝土。
本發明的有益效果：
1)本發明的內置鋼管束筒的復合鋼管混凝土柱由筒體鋼管和高強、超高強或超高性能混凝土兩種主要材料組成。內部束筒可實現對外筒內部高強、超高強、超高性能混凝土平面分區的有效約束，繼承了普通鋼管混凝土柱強度高、延性好的優點，同時能充分利用高強材料、節約資源和能源，符合可持續發展的要求。另外，外筒鋼管與內筒鋼管之間的混凝土支撐了內筒外鋼管壁，延緩避免其發生局部屈曲，顯著提高了內筒鋼管混凝土柱的整體穩定性和承載力。外筒鋼管對內筒體鋼管混凝土有復合約束作用，使其內部混凝土強度提高和延性增加更多，安全儲備更大。除此之外，外筒體鋼管能起到保護內部束筒的作用，構件整體耐久性更好。因而，這種復合柱在超高層和重載建筑中具有極為廣闊的應用前景和推廣價值。
2)本發明具有承載力極高、強度儲備大、耐久性能更好、減小柱構件截面尺寸及自重，充分利用高強材料、節約資源和能源，符合可持續發展的要求。
附圖說明
圖1為發明的內置鋼管束筒的復合鋼管混凝土柱橫截面示意圖；
圖中，外筒鋼管1、管間混凝土2、內筒鋼管混凝土柱3、內筒鋼管3.1、內筒混凝土3.2、增強粘結肋4、連接綴材5。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細描述，以便本領域技術人員理解。
如圖1所示：一種內置鋼管束筒的復合鋼管混凝土柱，它包括形狀為圓形的外筒鋼管1，外筒鋼管1內設置有多個內筒鋼管混凝土柱3，內筒鋼管混凝土柱3包括幾何形狀為圓形的內筒鋼管3.1，內筒鋼管3.1內填充有內筒混凝土3.2，內筒鋼管混凝土柱3間通過連接綴材5相連，外筒鋼管1的內壁上設置有多個增強粘結肋4，外筒鋼管1與內筒鋼管混凝土柱3之間填充有管間混凝土2。
內筒鋼管混凝土柱3在外筒鋼管1內對稱均勻布置，且其數量為4。
外筒鋼管1與內筒鋼管3.1之間的凈距為100mm；且相鄰內筒鋼管3.1之間的凈距亦為100mm。
連接綴材5為綴條或綴板；所述增強粘結肋4與連接綴材5宜對應設置。
連接綴材5的厚度為8mm，其寬度為40mm，所述連接綴材5沿柱身長度方向的間距為600mm。
增強粘結肋4為肋板或鋼筋肋；所述增強粘結肋4長度為50mm，且應小于內外筒之間的凈間距；其厚度為6mm，沿柱長度方向的間距為600mm，所述增強粘結肋4沿外筒鋼管1內部環向間距為500mm。
上述內置鋼管束筒的復合鋼管混凝土柱的制作方法有兩種，分別為：
方法1：
1)制作并按設計位置安放內筒鋼管3.1；
2)在相鄰內筒鋼管3.1外壁上焊接連接綴材5；
3)制作外筒鋼管1，并將增強粘結肋4焊接在其內壁上；
4)安裝就位外筒鋼管1；
5)澆筑內筒混凝土3.2和各筒體間的管間混凝土2并養護成型。
方法2：
1)吊裝就位含內筒鋼管3.1和內筒內部混凝土3.2的各個內筒鋼管混凝土柱3的預制構件
2)在相鄰內筒鋼管3.1外壁上焊接連接綴材5；
3)制作外筒鋼管1并將增強粘結肋4焊接在其內壁上；
4)安裝就位外筒鋼管1；
5)澆筑管間混凝土2并養護成型。
上述材料選用：
上述內筒混凝土3.2選用高強混凝土hsc(c60及以上)或超高強混凝土uhsc(c80及以上)或活性粉末混凝土rpc(c100及以上)或超高性能混凝土uhpc(c100及以上)，內筒鋼管3.1的鋼材宜選用屈服強度不低于235n/mm2且不高于550n/mm2的鋼材。
管間混凝土2強度及性能不應低于內筒混凝土3.2。
外筒鋼管1的鋼材強度等級不應低于內筒鋼管3.1的鋼材強度等級，質量等級應滿足設計要求，且不應低于內筒鋼管3.1的鋼材質量等級要求。
其它未詳細說明的部分均為現有技術。盡管上述實施例對本發明做出了詳盡的描述，但它僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部實施例，人們還可以根據本實施例在不經創造性前提下獲得其他實施例，這些實施例都屬于本發明保護范圍。