波紋鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面h型柱的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種波紋鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面H型柱，包括腹板和翼緣，所述腹板為波紋鋼腹板，波紋鋼腹板呈周期性重復的波紋形邊垂直于構件長度方向，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部的混凝土，混凝土為自密實混凝土。本發明了改善現有平腹板H型鋼柱的受力性能又不致顯著增加其工程的綜合造價，使其在工程中得以廣泛應用。
【專利說明】 波紋鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面H型柱

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型建筑結構【技術領域】，具體涉及一種波紋鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面H型柱。

【背景技術】
[0002]鋼結構，在我國現代化建設中的地位日益突出，越來越受到人們的親睞，近年來受到國內外學者及工程技術人員的高度重視，從而得到廣泛應用。
[0003]在鋼結構實際工程中，通常采用傳統的平腹板H型鋼柱。在多高層鋼結構中，其H型鋼柱的截面尺寸通常又很大，特別是腹板尺寸。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，要么增大其腹板厚度，要么增設其縱向加勁肋。無論采用何種方案，都會增加鋼材耗量，增加建造成本。另外，傳統的平腹板H型鋼柱還有一大不足是，兩主軸剛度存在較大的差異，其兩方向的材料不能同時得到充分發揮，相對較為耗費鋼材；增加建造成本；若采用沿強軸增設其側向支撐或在腹板增設其縱向加勁肋的措施來增加其弱軸剛度，顯然除增加耗鋼量外，還會導致連接處應力集中，受力復雜，而且還會增加構造上的復雜程度與施工難度，加大施工工作量、降低施工速度，增加施工工期，從而增加工程的綜合造價。而且，當彎矩效應較大時，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，鋼柱為純鋼結構，其抗火性能較差。


【發明內容】

[0004]本發明的目的在于為了改善現有平腹板H型鋼柱的受力性能又不致顯著增加其工程的綜合造價，使其在工程中得以廣泛應用，提供一種波紋鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面H型柱。
[0005]本發明采用的技術方案為:一種波紋鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面H型柱，包括腹板和翼緣，所述腹板為波紋鋼腹板，波紋鋼腹板呈周期性重復的波紋形邊垂直于構件長度方向，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部的混凝土，混凝土為自密實混凝土。
[0006]作為優選，所述波紋鋼腹板形式為曲線形、折線形或梯形。
[0007]本發明具體形成方式為: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。所述波紋鋼腹板與鋼管混凝土翼緣組裝成波紋腹板H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位于鋼管混凝土翼緣的寬度中點。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，本發明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。
[0008]本發明的基本特征:以較為經濟的方式，改善現有H型鋼柱的受力性能。本發明所置方式的波紋腹板可發揮等效縱向加勁肋作用，可提高腹板的局部穩定性與H型鋼柱的弱軸剛度以及整體穩定承載力；翼緣鋼管內灌入混凝土，提高了鋼管的局部穩定性與耐火能力。因此，本發明截面構成合理，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。
[0009]有益效果:本發明的新型波紋腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面H型柱，構造簡單，制作加工方便、快捷，成本低廉；
[0010]本發明的截面組成合理，力學性能好；
[0011]本發明的腹板采用所置方式的波紋腹板，構成等效縱向加勁肋作用，可提高腹板的局部穩定性；
[0012]本發明的腹板采用所置方式的波紋腹板，提高了 H型鋼柱的弱軸剛度，從而提高鋼柱的整體穩定承載力；
[0013]本發明波紋腹板可突破鋼結構設計規范所規定的高厚比限制，在不降低承載力的情況下可降低腹板厚度，節約鋼材，降低工程綜合造價；
[0014]本發明在構件縱向無須增設縱向加勁肋，省工省料，可降低工程的綜合工程造價；
[0015]本發明的翼緣鋼管內填混凝土，增強了組合柱的耐火性能；
[0016]本發明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；
[0017]本發明自重輕，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；
[0018]本發明拓展了鋼-混凝土組合柱的研究與應用領域，極大地豐富了鋼結構內容。
[0019]本發明可以為新型鋼結構住宅體系開發提供新型關鍵部件，有很好的轉化前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發明鋼柱的結構示意圖；
[0021]圖2為本發明鋼柱的剖面示意圖。

【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步說明。
[0023]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H型柱，包括腹板和翼緣，所述腹板為波紋鋼腹板2，波紋鋼腹板2呈周期性重復的波紋形邊垂直于構件長度方向，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I包括鋼管及其內部的混凝土，混凝土為自密實混凝土。所述波紋鋼腹板2形式為曲線形、折線形或梯形。
[0024]本發明通常鋼管、波紋鋼腹板及其焊接在工廠加工制作完成；向鋼管內澆注混凝土則在施工現場完成。
[0025]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場一吊裝就位一向鋼管內澆注混凝土。
[0026]應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。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】
1.一種波紋鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面H型柱，其特征在于:包括腹板和翼緣，所述腹板為波紋鋼腹板，波紋鋼腹板呈周期性重復的波紋形邊垂直于構件長度方向，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部的混凝土，混凝土為自密實混凝土。
2.根據權利要求1所述的波紋鋼腹板-鋼管混凝土翼緣組合截面H型柱，其特征在于:所述波紋鋼腹板形式為曲線形、折線形或梯形。
【文檔編號】E04C3/34GK104328863SQ201410683573
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月24日 優先權日:2014年11月24日
【發明者】鄭廷銀, 郝佩佩, 金相繼 申請人:南京工業大學