蜂窩狀鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面l形柱的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種蜂窩狀鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面L形柱，包括鋼管混凝土翼緣一、鋼管混凝土翼緣二、鋼管混凝土翼緣三、鋼質腹板一、鋼質腹板二和孔洞，所述鋼質腹板二的一個側邊與鋼質腹板一的邊緣處垂直連接，鋼質腹板二的另一個側邊、鋼質腹板一的兩個側邊分別與鋼管混凝土翼緣一、鋼管混凝土翼緣二、鋼管混凝土翼緣三連接在一起，形成組合截面L形柱，所述鋼質腹板一和鋼質腹板二為中間設有孔洞的蜂窩狀腹板，鋼質腹板一和鋼質腹板二分別由兩塊邊緣帶缺口的形狀相同鋼板組成，這兩塊鋼板通過對接焊縫焊接形成蜂窩狀腹板。本實用新型改善現有實腹式L形截面異形鋼柱和桁架式L形截面異形鋼柱的受力與抗火性能，并控制綜合造價。
【專利說明】蜂窩狀鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面L形柱
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種新型建筑結構【技術領域】，具體涉及一種蜂窩狀鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面L形柱。
【背景技術】
[0002]在多高層鋼結構住宅的現代化建設中，異形柱結構的優點愈來愈顯著，地位日益突出，近年來受到國內外學術界及工程技術人士共同的高度重視，發展迅速，使得其在工程中的應用也越來越廣泛。
[0003]在多高層鋼結構住宅的實際工程中，其角柱通常采用傳統的實腹式L形截面異形鋼柱或者桁架式L形截面異形鋼柱。為了滿足壓彎受力性能的要求，通常需要較大的截面尺寸，若選擇實腹式L形截面異形鋼柱，其腹板抗剪強度會富余很多，但為了保證腹板的局部穩定，滿足《鋼結構設計規范》所規定的腹板高厚比限值，通常又需增大其腹板厚度，這將導致增加鋼材耗量，增加工程成本，從而增加了工程綜合造價；若選擇桁架式L形截面異形鋼柱，除其抗剪承載力、抗震性能以及整體穩定性能受限外，其桁架式腹桿需綴板或綴條焊接而成，施工相對繁瑣，連接工作量較大，增加建造成本，從而也增加工程的綜合造價。而且，當彎矩效應較大時，上述兩種L形截面異形鋼柱的翼緣，可能過早進入失效狀態，導致鋼柱很快喪失其抗力；同時，以上兩種鋼柱均為純鋼結構，其抗火性能較差。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于改善現有實腹式L形截面異形鋼柱和桁架式L形截面異形鋼柱的受力性能與抗火性能，并控制工程的綜合造價，提供一種蜂窩狀鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面L形柱。
[0005]本實用新型采用的技術方案為:一種蜂窩狀鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面L形柱，包括鋼管混凝土翼緣一、鋼管混凝土翼緣二、鋼管混凝土翼緣三、鋼質腹板一、鋼質腹板二和孔洞，所述鋼質腹板二的一個側邊與鋼質腹板一的邊緣處垂直連接，鋼質腹板二的另一個側邊、鋼質腹板一的兩個側邊分別與鋼管混凝土翼緣一、鋼管混凝土翼緣二、鋼管混凝土翼緣三連接在一起，形成組合截面L形柱，所述鋼質腹板一和鋼質腹板二為中間設有孔洞的蜂窩狀腹板，鋼質腹板一和鋼質腹板二分別由兩塊邊緣帶缺口的形狀相同鋼板組成，這兩塊鋼板通過對接焊縫焊接形成蜂窩狀腹板。
[0006]作為優選，所述鋼質腹板一、鋼質腹板二的孔洞形式為圓形、橢圓形、方形、長方形、六邊形或八邊形。
[0007]本實用新型具體形成方式為:先在腹板所用鋼板上按預定的折線或曲線進行切害I]，錯開半波對焊形成蜂窩狀鋼腹板，然后與鋼管混凝土翼緣的鋼管焊接，最后向鋼管中澆注混凝土組合而成。
[0008]在截面構成中，施焊工藝與焊接質量會直接影響鋼柱性能，為此，本實用新型需要保證良好的施焊工藝(可采用組對焊接工藝)；組合柱截面的“擴張比”(開孔率)增大，截面高度增加，其剛度和回轉半徑加大，長細比會減小，穩定承載力得到提高。但是，腹板開孔洞后，其抗剪性能會受到一定的影響。因此，實際工程中，應視實際受力情況而控制“擴張比”或開孔率；翼緣由鋼管及混凝土組合而成，由于鋼管內的空間有限，因此澆注混凝土時不便振搗，故宜選用自密實混凝土。
[0009]本實用新型的基本特征:以較為經濟的方式，增大鋼柱的截面高度，提高鋼柱的剛度和穩定承載力；翼緣鋼管內灌入混凝土，提高了鋼管的局部穩定性；截面構成合理，力學性能好；耐火、防腐性能好；構造簡單，制作加工方便、快捷、省工省料，工程費用低。
[0010]有益效果:本實用新型的截面構成合理，力學性能好，美觀經濟，效益顯著，耐火性好，發展前景廣闊；
[0011]本實用新型與桁架式L形截面異形鋼柱相比，構造簡單，制作加工方便、快捷，成本低廉；
[0012]本實用新型與桁架式L形截面異形鋼柱相比，其抗剪承載力高，延性及抗震性能好，整體穩定承載力優越；
[0013]本實用新型與實腹式L形截面異形鋼柱相比，在截面高度相等的情況下，其用鋼量少，自重輕，可節約鋼材，降低工程成本；
[0014]本實用新型與實腹式L形截面異形鋼柱相比，在截面鋼材用料相等的情況下，增大了截面高度、截面模量、截面慣性矩和回轉半徑，提高了鋼材利用效能和鋼柱的抗彎剛度與穩定承載力；
[0015]本實用新型的腹板可根據不同審美要求，設計不同孔形，使其美觀；
[0016]本實用新型自重輕，可減輕結構自重，從而減小了對地基的壓力，可降低基礎部分的造價；
[0017]本實用新型的翼緣鋼管內填混凝土，增強了組合柱的耐火性能；
[0018]本實用新型的翼緣采用所置方式的鋼管混凝土組合翼緣，提高了翼緣局部穩定性，從而提高整個組合柱的穩定性能；
[0019]本實用新型是一種特別適用于鋼結構住宅建筑的新型異形柱，拓展了型鋼柱的研究與應用領域，極大地豐富了鋼結構柱的內容。
[0020]本實用新型可以為新型鋼結構住宅體系開發提供新型關鍵部件，有很好的轉化前旦
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【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0022]圖2為本實用新型的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。
[0024]如圖1和2所示:一種蜂窩狀鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面L形柱，包括鋼管混凝土翼緣一 1、鋼管混凝土翼緣二 2、鋼管混凝土翼緣三3、鋼質腹板一 4、鋼質腹板二 5和孔洞6，所述鋼質腹板二 5的一個側邊與鋼質腹板一 4的邊緣處垂直連接，鋼質腹板二 5的另一個側邊、鋼質腹板一 4的兩個側邊分別與鋼管混凝土翼緣一 1、鋼管混凝土翼緣二 2、鋼管混凝土翼緣三3連接在一起，形成組合截面L形柱，所述鋼質腹板一 4和鋼質腹板二 5為中間設有孔洞的蜂窩狀腹板，鋼質腹板一 4和鋼質腹板二 5分別由兩塊邊緣帶缺口的形狀相同鋼板組成，這兩塊鋼板通過對接焊縫焊接形成蜂窩狀腹板。所述鋼質腹板一 4、鋼質腹板二 5的孔洞形式為圓形、橢圓形、方形、長方形、六邊形或八邊形。
[0025]本實用新型的實施方案:
[0026]通常鋼管、蜂窩狀鋼腹板及其焊接在工廠加工制作完成；向鋼管內澆注混凝土則在施工現場完成。
[0027]其基本制作程序為:制作蜂窩狀鋼腹板一制作鋼管一焊接一運到施工現場一吊裝就位一向鋼管內澆注混凝土。
[0028]應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現有技術加以實現。
【權利要求】
1.一種蜂窩狀鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面L形柱，其特征在于:包括鋼管混凝土翼緣一、鋼管混凝土翼緣二、鋼管混凝土翼緣三、鋼質腹板一、鋼質腹板二和孔洞，所述鋼質腹板二的一個側邊與鋼質腹板一的邊緣處垂直連接，鋼質腹板二的另一個側邊、鋼質腹板一的兩個側邊分別與鋼管混凝土翼緣一、鋼管混凝土翼緣二、鋼管混凝土翼緣三連接在一起，形成組合截面L形柱，所述鋼質腹板一和鋼質腹板二為中間設有孔洞的蜂窩狀腹板，鋼質腹板一和鋼質腹板二分別由兩塊邊緣帶缺口的形狀相同鋼板組成，這兩塊鋼板通過對接焊縫焊接形成蜂窩狀腹板。
2.根據權利要求1所述的蜂窩狀鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面L形柱，其特征在于:所述鋼質腹板一、鋼質腹板二的孔洞形式為圓形、橢圓形、方形、長方形、六邊形或八邊形。
【文檔編號】E04C3/36GK204112594SQ201420567476
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月29日 優先權日:2014年9月29日
【發明者】鄭廷銀, 許惠斌, 褚秋云 申請人:南京工業大學