[发明专利]一种针对局部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局部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型钢的翼缘或/和腹板内表面。本发明的针对局部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，尤其涉及一种针对局部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局部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。

一种针对局部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型钢的翼缘或/和腹板内表面。

本发明技术方案的特点和进一步的改进在于：

优选的，所述针对局部屈曲破坏的钢筋与冷弯薄壁C型钢组合柱还包括端头钢板，所述端头钢板设置于所述冷弯薄壁C型钢的翼缘或/和腹板沿纵向的内表面的端部，并与所述钢筋连接。

进一步优选的，所述端头钢板设置于所述冷弯薄壁C型钢的翼缘或/和腹板沿纵向的内表面的端部的中间。

优选的，所述钢筋设置于所述冷弯薄壁C型钢的翼缘或/和腹板沿纵向的内表面的中心线上。

优选的，所述钢筋设置于所述冷弯薄壁C型钢的翼缘和腹板沿纵向的内表面的中心线上。

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，所述端头钢板与所述冷弯薄壁C型钢之间采用结构胶粘接，所述端头钢板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：