波紋鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面t形柱的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種波紋鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面T形柱，由腹板H型鋼與腹板T型鋼焊接組成，或者由兩塊腹板及三塊翼緣焊接組成，所述腹板為波紋鋼腹板，波紋鋼柱腹板形式為曲線形、折線形或梯形，波紋鋼腹板呈周期性重復(fù)的波紋形邊垂直于構(gòu)件長度方向，波紋鋼腹板非波紋形邊與翼緣的寬度中點焊接，所述翼緣為鋼管混凝土翼緣，鋼管混凝土翼緣包括鋼管及其內(nèi)部的混凝土，混凝土為自密實混凝土。本實用新型改善了傳統(tǒng)實腹式異形鋼柱及其桁架式腹桿異形鋼柱的受力性能而又不致顯著增加其工程的綜合造價，使異形柱結(jié)構(gòu)在多高層住宅建筑中得到更廣泛的應(yīng)用。
【專利說明】波紋鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面T形柱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種新型建筑結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種波紋鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面T形柱。

【背景技術(shù)】
[0002]在住宅建筑中，異形柱結(jié)構(gòu)具有其他結(jié)構(gòu)體系所無法比擬的優(yōu)點，越來越受到人們的親睞，近些年受到了國內(nèi)外學(xué)者和工程人員的高度重視，從而得到較廣的應(yīng)用。
[0003]然而，在多高層住宅建筑中，鋼筋混凝土異形柱結(jié)構(gòu)，由于受到柱截面肢長肢厚比限制而難以滿足承載力要求、節(jié)點區(qū)域鋼筋擁擠、抗震性能不理想而難以處理等的諸多問題，使得異形柱的優(yōu)點無法全面體現(xiàn)，從而限制其應(yīng)用范圍，難以推廣。為了克服鋼筋混凝土異形柱的這些不足，人們提出了全鋼異形柱。
[0004]在多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅的實際工程中，其邊柱通常采用傳統(tǒng)的平腹板實腹式T形截面異形鋼柱或者桁架式T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，特別是腹板尺寸。若選擇平腹板實腹式T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(wěn)定，滿足《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》所規(guī)定的腹板高厚比限值，通常又需增大其腹板厚度，這將導(dǎo)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T形截面異形鋼柱，除其抗剪承載力、抗震性能以及整體穩(wěn)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(dāng)彎矩效應(yīng)較大時，上述兩種T形截面異形鋼柱的翼緣，可能過早進(jìn)入失效狀態(tài)，導(dǎo)致鋼柱很快喪失其抗力；同時，以上兩種鋼柱均為純鋼結(jié)構(gòu)，其抗火性能較差。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于為了改善傳統(tǒng)實腹式異形鋼柱及其桁架式腹桿異形鋼柱的受力性能而又不致顯著增加其工程的綜合造價，使異形柱結(jié)構(gòu)在多高層住宅建筑中得到更廣泛的應(yīng)用，提供一種波紋鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面T形柱。
[0006]本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種波紋鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面T形柱，由腹板H型鋼與腹板T型鋼焊接組成，或者由兩塊腹板及三塊翼緣焊接組成，所述腹板為波紋鋼腹板，波紋鋼柱腹板形式為曲線形、折線形或梯形，波紋鋼腹板呈周期性重復(fù)的波紋形邊垂直于構(gòu)件長度方向，波紋鋼腹板非波紋形邊與翼緣的寬度中點焊接，所述翼緣為鋼管混凝土翼緣，鋼管混凝土翼緣包括鋼管及其內(nèi)部的混凝土，混凝土為自密實混凝土。
[0007]作為優(yōu)選，所述波紋腹板T形截面異形鋼柱的截面形式包括等肢和不等肢T形截面兩類。
[0008]本實用新型的截面由波紋鋼腹板與鋼管混凝土翼緣組合而成。具體形成方式為:波紋鋼腹板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。所述組合柱的基本構(gòu)造:可由一片波紋腹板H型組合柱與一片波紋腹板T型組合柱焊接而成或兩片波紋鋼腹板與三片鋼管混凝土翼緣焊接組合而成。所述波紋鋼腹板與鋼管混凝土翼緣組裝成波紋腹板T形截面組合柱時，其波紋鋼腹板與鋼管混凝土翼緣的連接點應(yīng)位于鋼管混凝土翼緣的寬度中點。在截面構(gòu)成中，施焊工藝與焊接質(zhì)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)。翼緣由鋼管及混凝土組合而成，由于鋼管內(nèi)的空間有限，因此澆注混凝土?xí)r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(jīng)濟的方式，改善現(xiàn)有T形截面異形鋼柱的受力性能。本實用新型所置方式的波紋腹板可發(fā)揮等效縱向加勁肋作用，可提高腹板的局部穩(wěn)定性及鋼柱的剛度和穩(wěn)定承載力；翼緣鋼管內(nèi)灌入混凝土，提高了鋼管的局部穩(wěn)定性與耐火能力。因此，本實用新型截面構(gòu)成合理，力學(xué)性能好；耐火、防腐性能好；構(gòu)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(gòu)成合理，力學(xué)性能好，美觀經(jīng)濟，效益顯著，耐火性好，發(fā)展前景廣闊；
[0011]本實用新型的腹板采用所置方式的波紋腹板，構(gòu)成等效縱向加勁肋作用，可提高腹板的局部穩(wěn)定性，并提高了鋼柱的整體穩(wěn)定承載力；
[0012]本實用新型在構(gòu)件縱向無須增設(shè)縱向加勁肋，省工省料，可降低工程的綜合工程造價；
[0013]本實用新型與桁架式T形截面異形鋼柱相比，構(gòu)造簡單，制作加工方便、快捷，成本低廉；
[0014]本實用新型與桁架式T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(wěn)定承載力優(yōu)越；
[0015]本實用新型與實腹式T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(jié)約鋼材，降低工程成本；
[0016]本實用新型與實腹式T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(zhuǎn)半徑，提高了鋼材利用效能和鋼柱的抗彎剛度與穩(wěn)定承載力；
[0017]本實用新型自重輕，可減輕結(jié)構(gòu)自重，從而減小了對地基的壓力，可降低基礎(chǔ)部分的造價；
[0018]本實用新型的翼緣鋼管內(nèi)填混凝土，增強了組合柱的耐火性能；
[0019]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(wěn)定性，從而提高整個組合柱的穩(wěn)定性能；
[0020]本實用新型拓展了鋼-混凝土組合柱的研宄與應(yīng)用領(lǐng)域，極大地豐富了鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)容。
[0021]本實用新型可以為新型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系開發(fā)提供新型關(guān)鍵部件，有很好的轉(zhuǎn)化前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實用新型的剖面示意圖。

【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進(jìn)一步說明。
[0025]如圖1和2所示:一種波紋鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面T形柱，由腹板H型鋼與腹板T型鋼焊接組成，或者由兩塊腹板及三塊翼緣焊接組成，所述腹板為波紋鋼腹板2，波紋鋼柱腹板2形式為曲線形、折線形或梯形，波紋鋼腹板2呈周期性重復(fù)的波紋形邊垂直于構(gòu)件長度方向，波紋鋼腹板2非波紋形邊與翼緣的寬度中點焊接，所述翼緣為鋼管混凝土翼緣1，鋼管混凝土翼緣包括鋼管及其內(nèi)部的混凝土，混凝土為自密實混凝土。所述波紋腹板T形截面異形鋼柱的截面形式包括等肢和不等肢T形截面兩類。
[0026]本實用新型通常鋼管、波紋鋼腹板及其焊接在工廠加工制作完成；向鋼管內(nèi)澆注混凝土則在施工現(xiàn)場完成。
[0027]其基本制作程序為:制作波紋鋼腹板一制作鋼管一焊接一運到施工現(xiàn)場一吊裝就位一向鋼管內(nèi)饒注混凝土。
[0028]應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)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(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)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(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種波紋鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面T形柱，其特征在于:由腹板H型鋼與腹板T型鋼焊接組成，或者由兩塊腹板及三塊翼緣焊接組成，所述腹板為波紋鋼腹板，波紋鋼柱腹板形式為曲線形、折線形或梯形，波紋鋼腹板呈周期性重復(fù)的波紋形邊垂直于構(gòu)件長度方向，波紋鋼腹板非波紋形邊與翼緣的寬度中點焊接，所述翼緣為鋼管混凝土翼緣，鋼管混凝土翼緣包括鋼管及其內(nèi)部的混凝土，混凝土為自密實混凝土。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波紋鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面T形柱，其特征在于:所述波紋腹板T形截面異形鋼柱的截面形式包括等肢和不等肢T形截面兩類。
【文檔編號】E04C3/36GK204252397SQ201420711527
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】鄭廷銀, 郝佩佩, 顧?quán)崜P 申請人:南京工業(yè)大學(xué)