[实用新型]配T型钢桁架的型钢混凝土异形柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及钢与混凝土组合结构及混合结构，特别涉及型钢混凝土异形柱结构。

背景技术

异形柱结构是近年来发展起来的一种新型结构。它由L、T、十形柱组成，柱肢宽度与填充墙等厚，避免柱楞凸出，能把建筑美观和使用的灵活有机地结合，为用户提供舒适的工作和居住环境，增加房间的实际使用面积，“得房率”高，倍受欢迎。国家为了推广这种新型结构，颁布了多项指导性文件。然而随着工程应用和研究的深入，目前采用的钢筋混凝土(RC)异形柱的一些局限性很明显地体现出来。考虑轻质节能，隔墙与柱肢厚度一般不大，常采用200mm和240mm两种，同时受到柱截面有效翼宽的限制(肢长与肢宽之比≤4)，其截面面积十分有限。受混凝土强度和截面配筋率的限制，RC异形柱的承载能力也十分有限，同时截面不规整，抗震性能差，延性差，轴压比限值很低，其适用范围十分有限。仅适用于多层或小高层建筑以及设防烈度7度及7度以下地区的建筑中。因此，研究如何提高柱承载力和抗震性能，就成为在高层建筑以及高地震烈度区应用异形柱时亟待解决的问题。

配置型钢的混凝土异形柱的目的就是通过配置型钢，提高普通RC异形柱的承载能力和抗震性能。使异形柱结构能够在高层建筑以及高地震烈度地区的建筑中得以推广应用。

为了达到提高异形柱的承载能力和抗震性能的目的，在RC异形柱中配置型钢，形成型钢混凝土(SRC)异形柱。以往大量的研究表明矩形截面SRC结构与RC结构相比，由于包含有较多的型钢，其承载能力和抗震性能均有明显提高。SRC结构与RC结构显著区别之一就是型钢与混凝土的粘结力远远小于钢筋与混凝土的粘结力。为了能保证型钢与混凝土两种不同元件能够协同工作，必须采取一定的措施(比如焊接栓钉或采取一定的保护层厚度)，否则达不到组合的效果。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种配T型钢桁架的型钢混凝土异形柱，该配T型钢桁架的型钢混凝土异形柱能提高混凝土与型钢粘结力。

为解决上述技术问题，本发明解决技术问题的技术方案是：

包括混凝土异形柱、T型钢桁架，在所述混凝土异形柱中配置T型钢桁架，所述T型钢桁架之间由交叉腹杆相连。

配T型钢桁架的混凝土异形柱可以适用于T形、L形和十字形SRC异形柱。

当混凝土异形柱为T形柱，在T形混凝土异形柱中分别设置竖向T型钢(1、2、3、4)，竖向T型钢(2)分别通过腹杆(5、6、7)与竖向T型钢(1)连接，通过腹杆(8、9、10)与竖向T型钢(3)连接，通过腹杆(11、12、13)与竖向T型钢(4)连接，从而形成一个整体空间钢架。

当混凝土异形柱为L形柱时，在L形混凝土异形柱中分别设置竖向T型钢(1、2、3)，竖向T型钢(2)分别通过腹杆(4、5、6)与竖向T型钢(1)连接，通过腹杆(7、8、9)与竖向T型钢(3)连接，从而形成一个整体空间钢架。

当所述混凝土异形柱为十形柱时，在十形混凝土异形柱中分别设置竖向T型钢(1、2、3、4)，竖向T型钢(1)分别通过腹杆(5、6、7)与竖向T型钢3连接，竖向T型钢2分别通过腹杆(8、9、10)与竖向T型钢(4)连接，从而形成两个互相垂直交叉的空间钢桁架。

所述配T型钢桁架的型钢混凝土异形柱截面配钢率在4％～10％。

本实用新型的有益效果是：

配T型钢桁架的型钢混凝土异形柱通过合理的配置型钢，从而确保型钢与混凝土能够协同工作，达到提高普通RC异形柱的承载能力和抗震性能的目的。使异形柱结构能够在高层建筑以及高地震烈度地区的建筑中得以推广应用，特别是抗震设防烈度8度以上地区的高层建筑。

附图说明

图1配T型钢桁架的T形柱示意图；

图2配T型钢桁架的L形柱示意图；

图3配T型钢桁架的十形柱示意图。

具体实施方式

配T型钢桁架的SRC异形柱，桁架中的腹杆能够承受型钢与混凝土之间的横向剪力同时起到了相当于栓钉的作用，对保证型钢与混凝土的协同工作十分有利，并且腹杆能在各柱肢之间传递剪力，能有效地防止异形柱截面的剪力滞后现象，由于地震作用的反复性，配置交叉腹杆，能够有效地提高异形柱的抗震性能和抗剪承载力。我们通过9个试件的试验研究结果表明：配置交叉腹杆T型钢桁架的SRC异形柱，型钢与混凝土能够保持协同工作直至达到极限承载力破坏，截面应变符合平截面假定，试件的滞回曲线饱满，抗震承载力高和变形能力大，耗能能力强，具有较好的抗震性能。