[发明专利]一种针对整体屈曲破坏的钢筋与冷弯薄壁C型钢组合柱

说明书

本发明公开了一种针对整体屈曲破坏的钢筋与冷弯薄壁C型钢组合柱，包括冷弯薄壁C型钢和钢筋，所述钢筋沿所述冷弯薄壁C型钢的纵向设置于所述冷弯薄壁C型钢的翼缘与腹板的连接处或/和腹板与卷边的连接处。本发明的针对整体屈曲破坏的钢筋与冷弯薄壁C型钢组合柱不改变构件的原有截面轮廓，在用钢量较少的前提下，能够大幅度提高冷弯薄壁型钢构件的极限承载力；且施工简单，可应用于在建和在役的冷弯薄壁C型钢结构。

技术领域

本发明涉及建筑工程与组合结构技术领域，尤其涉及一种针对整体屈曲破坏的钢筋与冷弯薄壁C型钢组合柱。

背景技术

冷弯薄壁型钢结构因其材料强度高、自重轻、加工成型简单、便于连接装配、施工方便、经济性好等优点，近年来被广泛应用于绿色装配式建筑中。但是，由于冷弯薄壁型钢结构构件宽肢薄壁的特点，加之部分截面开口等原因，使得构件受力时极易发生屈曲，更为严重会导致整体结构丧失承载能力，而此时构件截面应力通常尚未达到甚至远小于材料屈服强度，极大浪费了材料的强度储备。与此同时，在工程实际中，由于冷弯薄壁型钢构件对荷载变化较为敏感，对于在建和在役冷弯薄壁轻型钢结构，往往由于使用荷载增加，或者建筑功能的改变，导致原有构件承载力不足，无法满足建筑物安全性要求，此时，也需要对该类构件进行设计加固。

冷弯薄壁C型钢是轻型钢结构中最基本也是最为常见的截面类型之一，此类截面构件在受压状态下，通常有三种基本的屈曲模式：畸变屈曲、局部屈曲和整体屈曲；整体屈曲又分为弯曲屈曲、扭转屈曲和弯扭屈曲。针对以上问题，各国学者提出一系列加强措施，其中包括：通过拼合截面提高构件承载力，通过约束C型钢卷边提高构件承载力，通过设置加劲肋优化截面形状提高构件承载力，以及通过不同材料与冷弯薄壁型钢组合提高构件承载力。

以上方法均在一定程度上增加了冷弯薄壁C型钢构件承载能力，但是，其大多适用于新建结构设计中用于加强构件承载力，且改变了原构件的截面形状，使构件在承载力提高的同时，增加了钢材及相关材料的用量，施工多有不便，且应用具有一定的局限性。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种针对整体屈曲破坏的钢筋与冷弯薄壁C型钢组合柱，该组合柱不改变构件的原有截面轮廓，在用钢量较少的前提下，能够大幅度提高冷弯薄壁型钢构件的极限承载力，且施工简单，可应用于在建和在役的冷弯薄壁C型钢结构。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种针对整体屈曲破坏的钢筋与冷弯薄壁C型钢组合柱，包括冷弯薄壁C型钢和钢筋，所述钢筋沿所述冷弯薄壁C型钢的纵向设置于所述冷弯薄壁C型钢的翼缘与腹板的连接处或/和腹板与卷边的连接处。

本发明技术方案的特点和进一步的改进在于：

优选的，所述针对整体屈曲破坏的钢筋与冷弯薄壁C型钢组合柱还包括端头角钢，所述端头角钢设置于所述冷弯薄壁C型钢的翼缘与腹板的连接处或/和腹板与卷边的连接处沿纵向的内表面的端部，并与所述钢筋连接。

进一步优选的，所述端头角钢设置于所述冷弯薄壁C型钢的翼缘与腹板的连接处和腹板与卷边的连接处沿纵向的内表面的端部。

进一步优选的，所述钢筋设置于所述冷弯薄壁C型钢的翼缘与腹板的连接处和腹板与卷边的连接处。

优选的，所述钢筋与所述冷弯薄壁C型钢之间采用结构胶粘接。

优选的，所述端头角钢与所述冷弯薄壁C型钢之间采用结构胶粘接，所述端头角钢与所述钢筋之间焊接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：