一种内嵌分离式钢骨的多腔钢管混凝土柱技术领域
本实用新型涉及一种多腔钢管混凝土柱，特别是一种内外分离钢骨的多腔钢管混凝土柱。
背景技术
随着城市建筑物规模不断的增加和抗震技术的要求，多腔钢管钢筋混凝土结构应用迅速增加。此前为了应对混凝土存在的收缩和徐变的问题以及柱体的截面更大时，柱体本身抗压能力不足、延性不足、抵御较大地震荷载能力较差等问题。公开号为CN105133793A的中国专利中公开了一种空间约束的多腔管中管钢筋混凝土巨柱及施工方法，该实用新型专利在外包钢筒内，通过管中管以及腔体内的竖向连接板将混凝土分隔，构成空间钢管结构，承担了更大的外荷载，内腔混凝土处于核心，内钢管和外钢管组成的管中管结构对混凝土提供了极强的约束作用，外腔混凝土受到外包钢管和竖向连接钢板和核心钢管的多重约束，也对腔内的钢筋混凝土起到强约束作用。可以看出此前的技术改进方向均是为了提高混凝土能力开展进行的。
这种方法在实际应用中会出现以下问题：
一、为了将腔体进行分隔，在外包钢筒内焊接了过多的分隔板，产生焊接变形过大，焊接应力过大，施工困难的问题，在特殊情况下，柱体的整体承载能力可能得不到保证。
二、由于腔体空间有限，工人在里面焊接工作量过大，会存在较多的有毒气体，在特殊情况下，可能对工人的健康会造成伤害。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种内嵌分离式钢骨的多腔钢管混凝土柱，要解决现有多腔钢管混凝土技术中，焊接变形过大，焊接应力过大，焊接工作量过大，毒气过多对工人的健康会造成伤害的技术问题，还解决了施工困难以及柱体的整体承载能力得不到保证的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种内嵌分离式钢骨的多腔钢管混凝土柱，包括外侧钢板、内侧钢板、核心钢骨和混凝土，所述核心钢骨为焊接或者轧制，是工字钢、H型钢、王字钢或L型钢中的一种或几种的组合，所述外侧钢板和内侧钢板围合连接形成两个以上的腔体，至少一个腔体内设有贯通柱体、与外侧钢板和内侧钢板分离的核心钢骨，所述腔体内填满有混凝土，所述腔体内沿柱体的高度方向间隔设置有水平分隔板，所述水平分隔板中部设有供核心钢骨穿过的孔洞。
每个设有核心钢骨的腔体内，核心钢骨在该腔体内设有至少一个。
所述外侧钢板的内表面和/或内侧钢板的外表面、沿腔体的高度方向贯通和/或间隔设置有加劲钢肋板。
所述混凝土内还埋设有预制增强钢筋笼，所述预制增强钢筋笼穿过孔洞、沿腔体贯通设置或所述预制增强钢筋笼非贯通连接于相邻的水平分隔板之间。
所述预制增强钢筋笼由纵筋和箍筋组成。
所述内侧钢板包括竖向横隔板和/或竖向纵隔板，每块内侧钢板上均开有至少一个混凝土流淌孔。
所述预制增强钢筋笼的横断面为圆形或多边形。
所述外侧钢板围成的横断面为圆形、椭圆形、多边形或上述形状的组合截面。
所述内嵌分离式钢骨的多腔钢管混凝土柱，所述外侧钢板、核心钢骨、水平分隔板和内侧钢板的表面均焊接有栓钉。
与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：
本实用新型是一种与以往解决钢管混凝土柱思路完全不同的一种新的内嵌分离式钢骨的多腔钢管混凝土柱，对核区进行加强即在外包钢筒的腔体内的核心区设置分离式的核心钢骨，由于等截面的核心钢骨可承受的应力远远大于钢筋，不但为加大柱承载力提供了更大的可能性，核心钢骨与外包钢板的分离式结构和施工，大大减少了工人在腔内的焊接施工量，减少了焊接应力和焊接变形，施工速度快，柱体的整体承载能力得到保证，发挥充分发挥多腔钢管混凝土的力学性能。
本实用新型的内嵌分离式钢骨的多腔钢管混凝土柱，工人不需要在狭小的腔体内进行焊接工作，接触不到有毒气体，保证了工人的身体健康和人身安全。
本实用新型内嵌分离式钢骨的多腔钢管混凝土柱，使核心钢骨、外包钢板和混凝土在施工和正常使用阶段能够紧密接触，充分发挥钢管对混凝土的约束作用，而且能够减少收缩和徐变带来的不利影响。
本实用新型内嵌分离式钢骨的多腔钢管混凝土柱，构成多个腔体，有利于混凝土浇筑，可有效提高传统钢管混凝土的受力性能。同时腔体内部有分离式的核心钢骨，提高柱体的抗震延性和防火性能；核心钢骨的外侧还可以增设混凝土增强钢筋笼，核心钢骨被纵筋和箍筋包裹，可以进一步提升柱体的抗震延性和防火性能。
本实用新型防火能力强，有多道防线，外层钢筒失去效应后，核心钢骨及混凝土仍然有较强的承载力，变形小，应变小，承载力高。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
图1是实施例一的结构示意图。
图2是图1的横剖视图。
图3是实施例二的结构示意图。
图4是图3的横剖视图。
图5是实施例三的结构示意图。
图6是图5的横剖视图。
图7是实施例四的结构示意图。
图8是图7的横剖视图。
附图标记：1－外侧钢板、2－核心钢骨、3－腔体、4－混凝土、5－水平分隔板、6－预制增强钢筋笼、6.1－纵筋、6.2－箍筋、7－竖向横隔板、8－竖向纵隔板、9－孔洞。
具体实施方式
实施例一参见图1-2所示，一种内嵌分离式钢骨的多腔钢管混凝土柱，包括外侧钢板1、内侧钢板、核心钢骨2和混凝土，所述核心钢骨2为焊接工字钢。所述内侧钢板包括两块竖向横隔板7和两块竖向纵隔板8，每块内侧钢板上均开有至少一个混凝土流淌孔。外侧钢板1和内侧钢板围合连接形成五个腔体3，分别为四个小腔和一个大腔。所述腔体内填满有混凝土4。
四个小腔中，每个腔体内设有贯通柱体、与外侧钢板和内侧钢板分离的一个核心钢骨2， 一个大腔中，设有两个核心钢骨2。
所述腔体3内沿柱体的高度方向间隔设置有水平分隔板5，所述水平分隔板5中部设有供核心钢骨2穿过的孔洞9。水平分隔板5在同一位置设置至少一层，本实施例为两层，通常的设置位置在楼层位置，水平分隔板的设置是除了起到对外包钢筒抗扭的作用之外还用于连接水平构件。
进一步地，所述外侧钢板的内表面和/或内侧钢板的外表面、沿腔体的高度方向贯通和/或间隔设置有加劲钢肋板。
进一步地，所述内嵌分离式钢骨的多腔钢管混凝土柱的柱截面面积大于1平方米。
进一步地，为了增加混凝土的握裹力，所述外侧钢板1、核心钢骨2、水平分隔板5和内侧钢板的表面均焊接有栓钉。
进一步地，所述混凝土的标号不低于C30。
进一步地，所述外侧钢板1围成的横断面为矩形的组合截面，在其它实施例中也可以为圆形、椭圆形、多边形或上述形状的组合截面。
实施例二，参见图3-4所示，与实施例一不同的是，外侧钢板1和内侧钢板围合连接形成六个腔体3，分别为六个小腔。所述腔体内填满有混凝土4。每个腔体内设有贯通柱体、与外侧钢板和内侧钢板分离的一个核心钢骨2。
所述混凝土4内还埋设有预制增强钢筋笼6，所述预制增强钢筋笼6非贯通连接于相邻的水平分隔板2之间。在其它实施例中，预制增强钢筋笼6也可以穿过孔洞9、沿腔体贯通设置。
所述预制增强钢筋笼由纵筋6.1和箍筋6.2组成。
进一步地，所述预制增强钢筋笼5的横断面为矩形，在其它实施例中也可以为圆形或其它多边形。
实施例三参见图5-6所示，与实施例一不同的是，外侧钢板1和内侧钢板围合连接形成两个腔体3，分别为一个小腔和一个大腔。所述腔体内填满有混凝土4。每个小腔内设有贯通柱体、与外侧钢板和内侧钢板分离的一个核心钢骨2，一个大腔中，设有四个核心钢骨2。所述核心钢骨2为焊接L型钢。
实施例四参见图7-8所示，与实施例二不同的是，所述核心钢骨2为焊接L型钢，所述增强钢筋笼5的横断面为圆形。
这种内嵌分离式钢骨的多腔钢管混凝土柱的施工方法，施工步骤如下：
步骤一，在工厂将材料分块切割为焊接外侧钢板1、内侧钢板和水平分隔板5，若核心钢骨2为焊接成型，则也需要同时将材料分块切割为核心钢骨2的钢板，若核心钢骨2为轧制成型，则沿高度方向按不同长度规格加工成核心钢骨2的钢骨安装模块；
步骤二，将步骤一中的外侧钢板1和内侧钢板按设计横断面形状分别加工成多腔钢管，同时在多腔钢管的内部固定水平分隔板5，并在水平分隔板5的中部开孔洞9，多腔钢管沿高度方向按不同长度规格进行加工最终形成多腔钢管安装模块；若需核心钢骨2为焊接成型，则将步骤一中的核心钢骨2的钢板按设计横断面形状、沿高度方向按不同长度规格加工最终形成钢骨安装模块；
步骤三，将多腔钢管安装模块和钢骨安装模块运送至施工现场后，将多腔钢管安装模块和钢骨安装模块分别起吊安装，并且对齐多腔钢管安装模块和钢骨安装模块的中心，将多腔钢管安装模块和钢骨安装模块之间临时连接固定；
步骤四，将多腔钢管安装模块和钢骨安装模块分别上下拼合焊接成整体。
步骤五，在腔体3内浇筑混凝土4，并进行养护，使外侧钢板1、内侧钢板、核心钢骨2和混凝土4连接形成整体受力构件。
进一步地，施工过程中，将钢骨安装模块自多腔钢管安装模块的上方吊入多腔钢管安装模块的空腔内，同时保证钢骨安装模块的施工高度低于多腔钢管安装模块的施工高度，或者将多腔钢管安装模块自钢骨安装模块的上方吊套于钢骨安装模块的外侧，同时保证多腔钢管安装模块的施工高度低于钢骨标准节的施工高度。
如需设置加劲钢肋板，则需要在步骤一中的工厂内也加工加劲钢肋板，并在步骤二中将加劲钢肋板与外侧钢板和/或内侧钢板焊接，共同组成步骤三中的多腔钢管安装模块。
还可以在混凝土中加入增强钢筋笼6，进一步增强混凝土的承载力。所述步骤一中工厂内将纵筋6.1和箍筋6.2加工成预制增强钢筋笼安装模块，并在步骤三之后将增强钢筋笼安装模块吊入多腔钢管安装模块内、套在钢骨安装模块外，然后在腔体内固定，最后与混凝土4形成整体。
为了增强混凝土的握裹力，所述步骤一中，将外侧钢板1、内侧钢板、核心钢骨2或加劲钢肋板的表面预先焊接栓钉。