[实用新型]蜂窝状腹板T形截面异形钢柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型建筑结构技术领域，具体涉及一种蜂窝状腹板T形截面异形钢柱。

背景技术

在住宅建筑中，异形柱结构具有其他结构体系所无法比拟的优点，越来越受到人们的亲睐，近些年受到了国内外学者和工程人员的高度重视，从而得到较广的应用。

然而,在多高层住宅建筑中，钢筋混凝土异形柱结构，由于受到柱截面肢长肢厚比限制而难以满足承载力要求、节点区域钢筋拥挤、抗震性能不理想而难以处理等的诸多问题，使得异形柱的优点无法全面体现，从而限制其应用范围，难以推广。为了克服钢筋混凝土异形柱的这些不足，人们提出了全钢异形柱。

在多高层钢结构住宅的实际工程中，其边柱通常采用传统的实腹式T形截面异形钢柱或者桁架式T形截面异形钢柱。为了满足压弯受力性能的要求，通常需要较大的截面尺寸，若选择实腹式T形截面异形钢柱，其腹板抗剪强度会富余很多,但为了保证腹板的局部稳定，满足《钢结构设计规范》所规定的腹板高厚比限值，通常又需增大其腹板厚度，这将导致增加钢材耗量，增加工程成本，从而增加了工程综合造价；若选择桁架式T形截面异形钢柱，除其抗剪承载力、抗震性能以及整体稳定性能受限外，其桁架式腹杆需缀板或缀条焊接而成，施工相对繁琐，连接工作量较大，增加建造成本，从而也增加工程的综合造价。

实用新型内容

本实用新型的目的在于改善传统的实腹式T形截面异形钢柱或者桁架式T形截面异形钢柱的受力性能而又不致显著增加其工程的综合造价，使异形柱结构在多高层住宅建筑中得到更广泛的应用，提供一种蜂窝状腹板T形截面异形钢柱。

本实用新型采用的技术方案为：一种蜂窝状腹板T形截面异形钢柱，包括平钢板翼缘一、平钢板翼缘二、平钢板翼缘三、钢质腹板一、钢质腹板二和孔洞，所述钢质腹板二的一个侧边与钢质腹板一的中部垂直连接，钢质腹板二的另一个侧边、钢质腹板一的两个侧边分别与平钢板翼缘一、平钢板翼缘二、平钢板翼缘三连接在一起，形成T形截面异形钢柱，所述钢质腹板一和钢质腹板二为中间设有孔洞的蜂窝状腹板，钢质腹板二由两块边缘带缺口的形状相同钢板组成，这两块钢板通过对接焊缝焊接形成蜂窝状钢腹板；钢质腹板一由两块一侧边缘带缺口的形状相同钢板、及一块两侧边缘带缺口的钢板组成，这三块钢板通过对接焊缝焊接形成蜂窝状钢腹板。

作为优选，所述钢质腹板一、钢质腹板二的孔洞形式为圆形、椭圆形、方形、长方形、六边形或八边形。

作为优选，所述蜂窝状腹板T形截面异形钢柱包括等肢和不等肢T形截面两类。

本实用新型由钢板翼缘与蜂窝状钢腹板的构成方式：先在腹板所用钢板上按预定的折线或曲线进行切割，并分别错开半波对焊而形成蜂窝状腹板，然后与翼缘板焊接而成。

本实用新型还可以由蜂窝状腹板H型钢与蜂窝状腹板T型钢焊接而成：先分别在H型钢和T型钢的腹板上按预定的折线或曲线进行切割，并分别错开半波对焊而分别形成蜂窝状腹板H型钢与蜂窝状腹板T型钢，然后将两者焊接构成。

在截面构成中，施焊工艺与焊接质量会直接影响钢柱性能，为此，本实用新型需要保证良好的施焊工艺(可采用组对焊接工艺)；钢柱腹板的“扩张比”(开孔率)增大，截面高度增加,其刚度和回转半径加大,长细比会减小,稳定承载力得到提高。但是，腹板开孔洞后，其抗剪性能会受到一定的影响。因此，实际工程中，应视实际受力情况而控制“扩张比”或开孔率。

本实用新型的基本特征：以较为经济的方式，增大钢柱的截面高度，提高钢柱的刚度和稳定承载力；截面构成合理，力学性能好；构造简单，制作加工方便、快捷、省工省料，将降低工程费用。

有益效果：本实用新型的截面构成合理，力学性能好,美观经济，效益显著，发展前景广阔；

本实用新型与桁架式L形截面异形钢柱相比，构造简单，制作加工方便、快捷，成本低廉；

本实用新型与桁架式L形截面异形钢柱相比，其抗剪承载力高，延性及抗震性能好，整体稳定承载力优越；

本实用新型与实腹式L形截面异形钢柱相比，在截面高度相等的情况下，其用钢量少，自重轻，可节约钢材，降低工程成本；

本实用新型与实腹式L形截面异形钢柱相比，在截面钢材用料相等的情况下，增大了截面高度、截面模量、截面惯性矩和回转半径，提高了钢材利用效能和钢柱的抗弯刚度与稳定承载力；

本实用新型的钢柱与采用全钢形式，与普通钢筋混凝土异形柱相比，自重轻，承载力高、延性好、抗震性能优异；

本实用新型的腹板可根据不同审美要求，设计不同孔形，使其美观；