CN204174832U - 蜂窝状腹板h型钢柱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种蜂窝状腹板H型钢柱,包括钢质翼缘一、钢质翼缘二和钢质腹板,所述钢质腹板设置在钢质翼缘一和钢质翼缘二之间,钢质腹板为中间开孔的蜂窝状腹板,钢质腹板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腹板。本实用新型在不增加钢材用料的前提下,以较为经济的方式,增大了钢柱的截面高度,提高了钢柱的刚度和稳定承载力。
Description
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H型钢柱。
背景技术
近年来,国内钢和钢材的产量、品种、规格大幅度提升,钢结构的设计、制作、安装水平更是有了大幅度提高,钢结构在国内获得超常规发展。
钢筋混凝土柱由于存在自重大、抗裂性差等缺点,使得其难以满足承载力及耐久性等要求,从而限制了其适用范围;而钢柱具有强度高、自重轻、抗震性能好、变形能力强、施工周期短、良好且丰富的建筑艺术表现能力等特点,受到建筑师们的普遍青睐。在传统冶金工业厂房、高层和超高层以及大跨度结构的多年实践中,钢柱的突出优势与作用几乎不可替代。
钢柱按其截面的组成形式,可分为实腹式和格构式两大类。相对而言,实腹式柱构造简单,与其他构件连接也较为方便。其中,特别是H型钢,其截面面积分配更加优化、强重比更加合理,具有截面模数大、重量轻、节省钢材的优点,可使建筑结构减轻30-40%;此外,由于H型钢的各个部位均以直角排布拼装组合成构件,可节约焊接、铆接工作量达25%,因此其在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点,已被广泛应用。但是,随着多高层建筑、大跨度结构、重型厂房的发展,建筑层数逐渐增多,上部荷载增加,必然导致H型钢柱截面尺寸增大,从而增加钢材耗量,提高了工程的综合造价。此时,为了节约钢材,传统方法是,选择格构式钢柱。然而,格构式钢柱截面是由单肢经缀材连接组合而成,制作施工相对繁琐,连接工作量偏大,而且其斜截面承载力和抗震性能有限,特别是虚、实轴的稳定性能差别较大,导致其材料不能充分发挥,也必然会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在不增加钢材用料的前提下,以较为经济的方式,以增大钢柱的截面高度,提高钢柱的刚度和稳定承载力,提供一种蜂窝状腹板H型钢柱。
本实用新型采用的技术方案为:一种蜂窝状腹板H型钢柱,包括钢质翼缘一、钢质翼缘二和钢质腹板,所述钢质腹板设置在钢质翼缘一和钢质翼缘二之间,钢质腹板为中间开孔的蜂窝状腹板,钢质腹板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腹板。
作为优选,所述钢质翼缘一和钢质翼缘二为钢板或扁钢管或槽钢或工字钢。
作为优选,所述钢质腹板的开孔形式为圆形、椭圆形、方形、长方形、六边形或八边形。
对于H形截面的钢柱,通常以承受压力为主,在实际工程应用中多为轴压、压弯构件,抗弯强度和刚度是影响其承载力的关键因素。因此,在不增加用钢量的前提下,如何设法获得较大的抗弯强度及刚度,从而获得较高的稳定承载力,成为人们关注的焦点。对此,本实用新型的截面组成方式为:先在钢板上按预定的折线或曲线进行切割,错开半个波,使波峰对波峰,用对接焊缝焊接形成蜂窝状腹板,然后与翼缘板焊接而成。在这种截面形式中,焊接性能越好,H型钢柱的承载力越高,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);钢柱截面的“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。
本实用新型还可以由H型钢在其腹板沿某一规则曲线或折线切割后重新焊接而成,或者直接在大型H型钢的腹板冲孔而成。
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。
有益效果:本实用新型的钢柱具有截面构成合理,自重轻,抗弯刚度大,承载力高,美观和经济效益显著等特点,发展前景广阔。
本实用新型的H型钢柱与原H型钢柱相比,增大了截面的惯性矩和回转半径,提高了钢柱的刚度和稳定承载力。
本实用新型的H型钢柱与原H型钢柱相比,增加了截面高度,增大了截面模量,提高H型钢柱的抗弯强度。
本实用新型由于腹板开孔洞,便于填充墙内布设的拉结筋直接穿入,使得墙、梁、柱成为整体,从而提高结构的抗震性能。
本实用新型由于腹板开孔洞,极大的节省了钢材用量及油漆、运输费用,从而降低了工程的综合造价,具有很强的社会经济效益。
本实用新型由于可根据设计要求开不同形状的孔洞,与传统的实腹H型钢柱相比,外形更加美观。
本实用新型在不影响结构功能和使用情况下,减轻了结构层自重,从而降低了地基、基础部分的造价。
本实用新型在不增加成本的情况下较好地解决了钢结构防火、防腐问题。
本实用新型与格构式柱相比,其建筑构件构造简单,制作加工方便,可降低制作加工费用,降低工程综合造价。
本实用新型可以为新型钢结构体系开发提供关键部件,有很好的转化前景。
附图说明
图1为本实用新型钢柱的结构示意图;
图2为本实用新型钢柱的剖面示意图。
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:一种蜂窝状腹板H型钢柱,包括钢质翼缘一1、钢质翼缘二2和钢质腹板3,所述钢质腹板3设置在钢质翼缘一1和钢质翼缘二2之间,钢质腹板3为中间开孔的蜂窝状腹板,钢质腹板3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腹板。所述钢质翼缘一1和钢质翼缘二2为钢板或扁钢管或槽钢或工字钢。所述钢质腹板3的开孔形式为圆形、椭圆形、方形、长方形、六边形或八边形。
本实用新型的实施方案:
通常在钢结构加工工厂制作完成。其基本制作程序为:
设计孔形→放线→切割→焊接,或设计孔形→放线→冲孔。
应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (2)
1.一种蜂窝状腹板H型钢柱,其特征在于:包括钢质翼缘一、钢质翼缘二和钢质腹板,所述钢质腹板设置在钢质翼缘一和钢质翼缘二之间,钢质腹板为中间开孔的蜂窝状腹板,钢质腹板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腹板。
2.根据权利要求1所述的蜂窝状腹板H型钢柱,其特征在于:所述钢质翼缘一和钢质翼缘二为钢板或扁钢管或槽钢或工字钢。
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