蜂窩狀腹板t形截面異形鋼柱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蜂窩狀腹板T形截面異形鋼柱，包括平鋼板翼緣一、平鋼板翼緣二、平鋼板翼緣三、鋼質(zhì)腹板一、鋼質(zhì)腹板二和孔洞，所述鋼質(zhì)腹板二的一個(gè)側(cè)邊與鋼質(zhì)腹板一的中部垂直連接，鋼質(zhì)腹板二的另一個(gè)側(cè)邊、鋼質(zhì)腹板一的兩個(gè)側(cè)邊分別與平鋼板翼緣一、平鋼板翼緣二、平鋼板翼緣三連接在一起，形成T形截面異形鋼柱，所述鋼質(zhì)腹板一和鋼質(zhì)腹板二為中間設(shè)有孔洞的蜂窩狀腹板，鋼質(zhì)腹板一和鋼質(zhì)腹板二分別由邊緣帶缺口的鋼板組成，鋼板通過對(duì)接焊縫焊接形成蜂窩狀腹板。本發(fā)明改善了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(jià)，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】蜂窩狀腹板T形截面異形鋼柱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型建筑結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種蜂窩狀腹板T形截面異形鋼柱。

【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(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，越來越受到人們的親睞，近些年受到了國(guó)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(zhǎng)肢厚比限制而難以滿足承載力要求、節(jié)點(diǎn)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(diǎn)無(wú)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(shí)際工程中，其邊柱通常采用傳統(tǒng)的實(shí)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，若選擇實(shí)腹式T形截面異形鋼柱，其腹板抗剪強(qiáng)度會(huì)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(jì)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(jià)；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(duì)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(jià)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于改善傳統(tǒng)的實(shí)腹式T形截面異形鋼柱或者桁架式T形截面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(jià)，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，提供一種蜂窩狀腹板T形截面異形鋼柱。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種蜂窩狀腹板T形截面異形鋼柱，包括平鋼板翼緣一、平鋼板翼緣二、平鋼板翼緣三、鋼質(zhì)腹板一、鋼質(zhì)腹板二和孔洞，所述鋼質(zhì)腹板二的一個(gè)側(cè)邊與鋼質(zhì)腹板一的中部垂直連接，鋼質(zhì)腹板二的另一個(gè)側(cè)邊、鋼質(zhì)腹板一的兩個(gè)側(cè)邊分別與平鋼板翼緣一、平鋼板翼緣二、平鋼板翼緣三連接在一起，形成T形截面異形鋼柱，所述鋼質(zhì)腹板一和鋼質(zhì)腹板二為中間設(shè)有孔洞的蜂窩狀腹板，鋼質(zhì)腹板二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(duì)接焊縫焊接形成蜂窩狀鋼腹板；鋼質(zhì)腹板一由兩塊一側(cè)邊緣帶缺口的形狀相同鋼板、及一塊兩側(cè)邊緣帶缺口的鋼板組成，這三塊鋼板通過對(duì)接焊縫焊接形成蜂窩狀鋼腹板。
[0007]作為優(yōu)選，所述鋼質(zhì)腹板一、鋼質(zhì)腹板二的孔洞形式為圓形、橢圓形、方形、長(zhǎng)方形、六邊形或八邊形。
[0008]作為優(yōu)選，所述蜂窩狀腹板T形截面異形鋼柱包括等肢和不等肢T形截面兩類。
[0009]本發(fā)明由鋼板翼緣與蜂窩狀鋼腹板的構(gòu)成方式:先在腹板所用鋼板上按預(yù)定的折線或曲線進(jìn)行切割，并分別錯(cuò)開半波對(duì)焊而形成蜂窩狀腹板，然后與翼緣板焊接而成。
[0010]本發(fā)明還可以由蜂窩狀腹板H型鋼與蜂窩狀腹板T型鋼焊接而成:先分別在H型鋼和T型鋼的腹板上按預(yù)定的折線或曲線進(jìn)行切割，并分別錯(cuò)開半波對(duì)焊而分別形成蜂窩狀腹板H型鋼與蜂窩狀腹板T型鋼，然后將兩者焊接構(gòu)成。
[0011]在截面構(gòu)成中，施焊工藝與焊接質(zhì)量會(huì)直接影響鋼柱性能，為此，本發(fā)明需要保證良好的施焊工藝(可采用組對(duì)焊接工藝)；鋼柱腹板的“擴(kuò)張比”(開孔率)增大，截面高度增加，其剛度和回轉(zhuǎn)半徑加大，長(zhǎng)細(xì)比會(huì)減小，穩(wěn)定承載力得到提高。但是，腹板開孔洞后，其抗剪性能會(huì)受到一定的影響。因此，實(shí)際工程中，應(yīng)視實(shí)際受力情況而控制“擴(kuò)張比”或開孔率。
[0012]本發(fā)明的基本特征:以較為經(jīng)濟(jì)的方式，增大鋼柱的截面高度，提高鋼柱的剛度和穩(wěn)定承載力；截面構(gòu)成合理，力學(xué)性能好；構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作加工方便、快捷、省工省料，將降低工程費(fèi)用。
[0013]有益效果:本發(fā)明的截面構(gòu)成合理，力學(xué)性能好，美觀經(jīng)濟(jì)，效益顯著，發(fā)展前景廣闊；
[0014]本發(fā)明與桁架式L形截面異形鋼柱相比，構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作加工方便、快捷，成本低廉；
[0015]本發(fā)明與桁架式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(wěn)定承載力優(yōu)越；
[0016]本發(fā)明與實(shí)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(jié)約鋼材，降低工程成本；
[0017]本發(fā)明與實(shí)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(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；
[0018]本發(fā)明的鋼柱與采用全鋼形式，與普通鋼筋混凝土異形柱相比，自重輕，承載力高、延性好、抗震性能優(yōu)異；
[0019]本發(fā)明的腹板可根據(jù)不同審美要求，設(shè)計(jì)不同孔形，使其美觀；
[0020]本發(fā)明自重輕，可減輕結(jié)構(gòu)自重，從而減小了對(duì)地基的壓力，可降低基礎(chǔ)部分的造價(jià)；
[0021]本發(fā)明拓展了鋼柱的研究與應(yīng)用領(lǐng)域，極大地豐富了鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)容。
[0022]本發(fā)明可以為新型鋼結(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】
[0023]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明的剖面示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0026]如圖1和2所示:一種蜂窩狀腹板T形截面異形鋼柱，包括平鋼板翼緣一 1、平鋼板翼緣二 2、平鋼板翼緣三3、鋼質(zhì)腹板一 4、鋼質(zhì)腹板二 5和孔洞6，所述鋼質(zhì)腹板二 5的一個(gè)側(cè)邊與鋼質(zhì)腹板一 4的中部垂直連接，鋼質(zhì)腹板二 5的另一個(gè)側(cè)邊、鋼質(zhì)腹板一 4的兩個(gè)側(cè)邊分別與平鋼板翼緣一 1、平鋼板翼緣二 2、平鋼板翼緣三3連接在一起，形成T形截面異形鋼柱，所述鋼質(zhì)腹板一 4和鋼質(zhì)腹板二 5為中間設(shè)有孔洞6的蜂窩狀腹板，鋼質(zhì)腹板二5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(duì)接焊縫焊接形成蜂窩狀鋼腹板；鋼質(zhì)腹板一 4由兩塊一側(cè)邊緣帶缺口的形狀相同鋼板、及一塊兩側(cè)邊緣帶缺口的鋼板組成，這三塊鋼板通過對(duì)接焊縫焊接形成蜂窩狀鋼腹板。所述鋼質(zhì)腹板一 4、鋼質(zhì)腹板二 5的孔洞形式為圓形、橢圓形、方形、長(zhǎng)方形、六邊形或八邊形。所述蜂窩狀腹板T形截面異形鋼柱包括等肢和不等肢T形截面兩類。
[0027]本發(fā)明的實(shí)施方案:
[0028]通常在鋼結(jié)構(gòu)加工工廠制作完成。其基本制作程序?yàn)?
[0029]設(shè)計(jì)孔形一放線一切割一焊接。
[0030]應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種蜂窩狀腹板T形截面異形鋼柱，其特征在于:包括平鋼板翼緣一、平鋼板翼緣二、平鋼板翼緣三、鋼質(zhì)腹板一、鋼質(zhì)腹板二和孔洞，所述鋼質(zhì)腹板二的一個(gè)側(cè)邊與鋼質(zhì)腹板一的中部垂直連接，鋼質(zhì)腹板二的另一個(gè)側(cè)邊、鋼質(zhì)腹板一的兩個(gè)側(cè)邊分別與平鋼板翼緣一、平鋼板翼緣二、平鋼板翼緣三連接在一起，形成T形截面異形鋼柱，所述鋼質(zhì)腹板一和鋼質(zhì)腹板二為中間設(shè)有孔洞的蜂窩狀腹板，鋼質(zhì)腹板二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(duì)接焊縫焊接形成蜂窩狀鋼腹板；鋼質(zhì)腹板一由兩塊一側(cè)邊緣帶缺口的形狀相同鋼板、及一塊兩側(cè)邊緣帶缺口的鋼板組成，這三塊鋼板通過對(duì)接焊縫焊接形成蜂窩狀鋼腹板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩狀腹板T形截面異形鋼柱，其特征在于:所述鋼質(zhì)腹板一、鋼質(zhì)腹板二的孔洞形式為圓形、橢圓形、方形、長(zhǎng)方形、六邊形或八邊形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩狀腹板T形截面異形鋼柱，其特征在于:所述蜂窩狀腹板T形截面異形鋼柱包括等肢和不等肢T形截面兩類。
【文檔編號(hào)】E04C3/32GK104234309SQ201410512366
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】鄭廷銀, 蘇文, 邵連俊 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)