[实用新型]波纹钢腹板-钢管混凝土翼缘组合截面箱形柱

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，具体涉及一种波纹钢腹板-钢管混凝土翼缘组合截面箱形柱。

背景技术

多高层钢结构，在我国现代化建设中的地位日益突出，越来越受到人们的亲睐，近年来受到国内外学者及工程技术人员的高度重视，从而得到广泛应用。

在多高层钢结构的实际工程中,特别是在荷载较大或对构件的抗扭要求较高或要求构件表面平整或封闭的情况下,通常采用传统的平腹板箱形截面钢柱,而且其截面尺寸通常很大，特别是腹板尺寸。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，通常要么增大其腹板厚度，要么增设其纵向加劲肋。无论采用何种方案，都将会导致增加钢材耗量，增加建造成本,从而增加工程的综合造价。而且，当弯矩效应较大时，钢柱的翼缘，可能过早进入失效状态，导致钢柱很快丧失其抗力；同时，钢柱为纯钢结构，其抗火性能较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于为了改善现有平腹板箱形截面钢柱的受力性能又不致显著增加其工程的综合造价，使其在工程中得以广泛应用，提供一种波纹钢腹板-钢管混凝土翼缘组合截面箱形柱。

本实用新型采用的技术方案为：一种波纹钢腹板-钢管混凝土翼缘组合截面箱形柱，由两块腹板和两块翼缘连接在一起组成箱形结构，所述腹板为波纹钢腹板，波纹钢腹板呈周期性重复的波纹形边垂直于构件长度方向，波纹钢腹板非波纹形边与翼缘的宽度的两端焊接，所述翼缘为钢管混凝土翼缘，钢管混凝土翼缘包括钢管及其内部的混凝土，混凝土为自密实混凝土。

作为优选，所述波纹钢腹板形式为曲线形、折线形或梯形。

本实用新型的截面由波纹钢腹板与钢管混凝土翼缘组合而成。具体形成方式为：波纹钢腹板与钢管混凝土翼缘的钢管焊接，最后向钢管中浇注混凝土组合而成。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)。翼缘由钢管及混凝土组合而成，由于钢管内的空间有限，因此浇注混凝土时不便振捣，故宜选用自密实混凝土。

本实用新型的基本特征：以较为经济的方式，改善现有箱形钢柱的受力性能。本实用新型所置方式的波纹腹板可发挥等效纵向加劲肋作用，可提高腹板的局部稳定性与钢柱的整体稳定承载力；翼缘钢管内灌入混凝土，提高了钢管的局部稳定性与耐火能力。因此，本实用新型截面构成合理，力学性能好；耐火、防腐性能好；构造简单，制作加工方便、快捷、省工省料，工程费用低。

有益效果：本实用新型的新型波纹腹板-钢管混凝土翼缘组合截面箱形柱，构造简单，制作加工方便、快捷，成本低廉；

本实用新型的截面组成合理，力学性能好；

本实用新型的腹板采用所置方式的波纹腹板，构成等效纵向加劲肋作用，可提高腹板的局部稳定性；

本实用新型的腹板采用所置方式的波纹腹板，提高了钢柱的整体稳定承载力；

本实用新型波纹腹板可突破钢结构设计规范所规定的高厚比限制，在不降低承载力的情况下可减小腹板厚度，节约钢材，降低工程综合造价；

本实用新型无须增设纵向加劲肋，省工省料，可降低工程的综合工程造价；

本实用新型的翼缘钢管内填混凝土，增强了组合柱的耐火性能；

本实用新型的翼缘采用所置方式的钢管混凝土组合翼缘，提高了翼缘局部稳定性，从而提高整个组合柱的稳定性能；

本实用新型自重轻，可减轻结构自重，从而减小了对地基的压力，可降低基础部分的造价；

本实用新型拓展了钢-混凝土组合柱的研究与应用领域，极大地丰富了钢结构内容。

本实用新型可以为新型钢结构住宅体系开发提供新型关键部件，有很好的转化前景。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

如图1和2所示：一种波纹钢腹板-钢管混凝土翼缘组合截面箱形柱，由两块腹板和两块翼缘连接在一起组成箱形结构，所述腹板为波纹钢腹板2，波纹钢腹板2呈周期性重复的波纹形边垂直于构件长度方向，波纹钢腹板2非波纹形边与翼缘的宽度的两端焊接，所述翼缘为钢管混凝土翼缘1，钢管混凝土翼缘1包括钢管及其内部的混凝土，混凝土为自密实混凝土。所述波纹钢腹板2形式为曲线形、折线形或梯形。

本实用新型通常钢管、波纹钢腹板及其焊接在工厂加工制作完成；向钢管内浇注混凝土则在施工现场完成。