新型抗侧力密网式格构柱的制作方法

本发明发明涉及一种格构柱，尤其是新型抗侧力密网式格构柱。

背景技术：

随着装配式钢结构建筑的快速发展，以及经济型民用住宅的建设，与之相配套的各种构件也随之越来越多。格构柱就是其中的典型代表，格构柱做为装配式钢结构住宅的重要组成元素，其不合理的设计会导致工程造价的提高并同时增加了污染物的排放。因此本发明发明的目的旨在合理的推广钢结构建筑的发展，并达到加快施工速度，形成绿色、低耗能、低排放、可持续发展的经济化建筑模式的目的。

目前建筑市场上使用较多的格构柱有缀板格构柱、缀条格构柱和钢筋缀件格构柱。缀板格构柱和缀条格构柱虽然都具有一定的抗侧力能力在水平力作用下可以实现变形耗能的目的，但是加工过程较复杂而且太多的焊缝会导致格构柱的整体性遭到破坏。钢筋缀件格构柱相比于缀条格构柱和钢筋缀件格构柱虽然克服了加工上的一些问题使其整体性有了很大的改进，但在抗侧力的能力上没有很大的改善。

公开号为CN203347107U的中国专利申请公开了一种钢筋混凝土管格构柱包括至少两空心管柱,每空心管柱至少与一相邻空心管柱通过腹杆连接；所述空心管柱的外围还包覆一钢筋混凝土柱，所述空心管柱和腹杆均为FRP 材料所制；所述材料为碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料或芳纶纤维增强复合材料,这些复合材料可以使管格构柱的自重更轻。所述腹杆为水平设置、倾斜设置或者水平和倾斜交替设置,使管格构柱受力性能更好。从其中我们可以看到所述的腹杆不能独立工作，需要与外围的混凝土协同工作，且使用了很多的新型复合材料致使其成本高，对施工上带来不便，且其在侧力作用下耗能小。

公开号为CN104074311A的中国专利申请公开了一种抗水平侧力格构柱包括肢件部分、缀件部分和横梁部分，所述肢件部分包括钢立柱；所述钢立柱的上下端分别连接有十字交叉板，钢立柱的上、下端分别通过十字交叉板与横梁的下翼缘和相邻下一层的横梁的上翼缘或基础部分相连接；所述的缀件部分包括钢立柱之间的弯曲钢筋，所述的弯曲钢筋间相连且与肢件部分的方管相连接。从其中我们可以看到其对以往的实用新型专利的不足之处进行了改进和完善，缩短了工期，减少了建筑垃圾的生产，实现了装配式施工，降低了污染物的排放，但其耗能能力只得到了较小的提高。

技术实现要素：

本发明为改善上述已有技术中的不足之处，在于提供一种耗能能力强、承载力高的抗侧力密网式格构柱。

本发明是这样实现的一种抗侧力密网式格构柱，其包括横梁部分、密网式缀件部分和肢柱部分；所述横梁部分包括H型钢或工字钢；所述肢件部分包括两根空心方管；所述缀件部分包括方管之间的弯曲钢筋组成的缀件单元以及两根钢筋横杆；所述的抗侧力密网式格构柱结构的形式做出了优化，且在抗侧力能力上有了一定的提高；所述的抗侧力密网式格构柱保证了轴向抗压能力的和稳定性的同时，减少了钢结构支撑柱的用钢量，减少了能源的消耗和污染物的排放，并且降低了工程的成本。

本发明为解决现有技术问题提供了如下的改进方案。新型抗侧力密网式格构柱，包括了横梁部分、密网式缀件部分和肢柱部分；所述的肢件部分包括空心方管，所述的方管的上下端分别连有十字交叉板，方管的上下端采用十字交叉板与横梁的下翼缘与相邻的下一层的横梁上翼缘或基础连接；所述缀件部分包括方管间的弯曲钢筋和横杆与肢件部分方管通过焊接连接。

本发明优选的是，所述的密网式弯曲钢筋分别与横杆的圆柱面连接，所述的横杆与弯曲钢筋通过焊接形成接触点。

本发明任一方案中优选的是，所述的弯曲钢筋间通过焊接形成接触点。

本发明任一方案中优选的是，所述的钢筋横杆的尺寸视实际应用工程中所需方管肢柱的柱宽决定。

本发明任一方案中优选的是，所述的横梁部分包括H型钢或工字钢。

本发明任一方案中优选的是，所述的肢件部分包括方管肢柱。

本发明任一方案中优选的是，所述的密网式缀件部分包括弯曲钢筋和钢筋横杆。

本发明任一方案中优选的是，所述的弯曲钢筋间通过焊接形成接触点。

本发明任一方案中优选的是，所述的弯曲钢筋的弯曲角度为45°或145°左右。

本发明任一方案中优选的是，所述的弯曲钢筋与方管肢柱间通过焊接形成接触点。

本发明任一方案中优选的是，所述的焊缝为单面焊接长度为10d 左右。

本发明任一方案中优选的是，所述的十字交叉板的制作方法为，在方管支柱上方先焊接一块平面钢板，然后再平面钢板上方焊接一块垂直于此平面的钢板，在与这块钢板正交的方向在焊接一块钢板，形成中间十字形，最后在整体的上方再焊接一块平面钢板，形成整体即可，如图5所示。

本发明提供的抗侧力密网式格构柱包括的横梁部分、缀件部分和肢件部分。其中弯曲钢筋的角度、焊缝的长度、横杆的截面尺寸，横梁的外形都可以根据实际施工需要进行适当的调整使其在不减弱耗能能力的前提下更有利于施工的方便。

本发明提供的抗侧力密网式格构柱与现有的技术相比密网式缀件部分的超静定次数增多、在抗侧力能力和承载力上均有很大的提高，通过密网式缀件部分的变形来消耗能量，能达到很好的效果。同时可以实现预制装配式，质量容易得到保证，且缩短了工期、减少了染物的排放。

试验结果与数值模拟结果表现出力学性能的变化范围和变化趋势。在构件屈服前顶部的水平位移与水平荷载呈线弹性关系，即随着位移的逐步加大结构受力会随着缓慢加大；超过构件所能承受的最大承载力之后表现为刚度退化，但其退化过程较为复杂因此可以更好的达到抗震耗能的目的。

附图说明

图1是按照本发明提供的抗侧力的密网式格构柱的一实施例子的平面图。

图2是按照本发明提供的抗侧力的密网式格构柱的一实施例子方管肢柱的三维立体图。

图3是按照本发明提供的抗侧力的密网式格构柱的一实施例子的横梁三维立体图。

图4是按照本发明提供的抗侧力的密网式格构柱的一实施例子弯曲钢筋(8)的平面图。

图5是按照本发明提供的抗侧力的密网式格构柱的一实施例子十字交叉板的平面图。

其中如图1所示各标号的含义具体如下:1横梁，2十字交叉板，3 螺栓，4螺栓，5十字交叉板，6基础，7横杆，8弯曲钢筋，9弯曲钢筋间接触点，10方管肢柱，11焊接部位，12横杆与弯曲钢筋的接触点

具体实施方式

请参阅图1至图5所示，通过以下实施例子对本发明进行进一步说明。

实施例1

如图1所示，一种抗侧力密网式格构柱，包括横(1)、缀件部分和肢件部分，所述肢件包括方管肢柱(10)且所述的方管肢柱上下端焊接有十字交叉板(2,5)，并通过十字交叉板(2,5)与螺栓叉板(3,4)与横梁的的下翼缘和基础(6)采用十字交叉板焊接固定连接，其中横梁部分包H型钢梁如图3 所示，方管肢柱的三维立体图如图2所示。

所述密网式缀件部分包括方管肢柱间的弯曲钢筋(8)和一根钢筋横杆(7)，弯曲钢筋(8)的三维立体图如图5所示。其中弯曲钢筋(8)通过焊接与方管肢柱相连接，钢筋横杆(7)位于两根弯曲钢筋(8)之间，两根弯曲钢筋(8)与钢筋横杆(7)的侧面通过焊接连接形成接触点(12)并通过弯曲钢筋(8)与钢筋横杆(7)的变形达到耗能的目的。

本实施例所述的抗侧力密网式格构柱用于整个建筑。

其中所述抗侧力密网式格构柱包括6个接触点(11)以及和4个接触点(12)，钢筋横杆的尺寸可根据方管肢柱间的距离而定，弯折角度为90°左右。每根弯曲钢筋(8)的弯折角度为45°或145°左右，弯曲钢筋(8)均匀分布在方管支柱之间,弯曲钢筋构成的密网不静定次数多,与传统格构柱结构形式相比,具有更好的耗能效果。

本发明抗侧力密网式格构柱在受到水平力作用,力从方管支柱传递到密网式弯曲钢筋上,弯曲钢筋产生相应的变形,来消耗地震释放的能量。耗能过程中,抗侧力密网式格构柱产生变形,使住宅受到的水平荷载或地震作用减弱,实际工程中,抗侧力密网式格构柱与结构框架柱协同工作,减少用钢量的同时,最大限度的增加结构的整体性、稳定性，并达到抵抗水平力和耗能的目的。

试验过程中的抗侧力密网式格构柱表现出良好的力学性能，且数值模拟结果与试验结果相似，性能更加优越，表现出良好的延性和耗能能力。不仅能够减少钢材的用量，还能够大幅提升结构的抗震性能。与现有技术相比，钢筋缀件格构柱施工更加迅速，生产工艺更加简单，力学性能更加优越，造价也更加经济实惠。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解,我们所描述的具体的实施例只是说明性的,而不是用于对本发明的范围的限定,熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的改进以及变化,都应当视为本发明的权利要求所保护的范围内。