一种冷弯成型的钢管组合异形柱的制作方法

本实用新型涉及建筑结构技术领域，具体涉及一种冷弯成型的钢管组合异形柱。

背景技术：

冷弯钢结构体系与传统的混凝土结构、砌体结构体系相比，在抗震抗风性能、施工周期、节能环保、模块化设计、标准化生产、产业化推广方面具有突出优势。

相对于传统方形和矩形截面框架柱，以t形、l形以及十字形为代表的是异形截面柱，这种异形截面柱也称作异形柱，可避免室内柱楞外露，便于家具摆放并提高建筑空间的利用率。异形柱不凸出墙体，简洁美观，有利于室内空间的规整和利用，近年来在建筑住宅中得到了广泛应用。以冷弯型钢为主要构件的异形钢管柱具有抗弯、抗扭刚度大、装配灵活、施工便捷、外观简洁等优点，梁柱的闭口截面形式较开口截面也更有利于冷弯型钢的板件布局稳定性。

但冷弯成型的钢管柱会有残余应力，特别是转角区域的残余应力比平直区大，这个残余应力会使得钢管柱在承受荷载后，降低钢管柱的刚度和稳定性，不能充分发挥钢管柱的性能。目前现有技术普遍采用在钢管柱的转角区域直接进行焊接，如专利cn108098984，在应力本就大的转角区域去焊接，焊接后会使应力更加集中，进一步降低承重钢管柱的极限性能。同时，异形柱和框架梁是通过外贴连接板传力，平整度较差。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种冷弯成型的钢管组合异形柱，以解决现有技术中转角区域应力集中、降低钢管柱极限承载力的问题。

解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种冷弯成型的钢管组合异形柱，包括多根沿竖直方向设置的矩形钢管柱，多根钢管柱组合形成组合异形柱。当所述组合异形柱具有阳角时，在所述组合异形柱的阳角一侧，形成该阳角的三根钢管柱中，相连接的两钢管柱之间通过第一连接板相连，且第一连接板与两钢管柱的同一侧固定连接，其上、下两端分别延伸至钢管柱的上、下两端。在所述组合异形柱的阴角一侧，形成该阴角的三根钢管柱之间，通过第二连接板和第三连接板相连，所述第二连接板和第三连接板呈t形分布，并固定连接在一起。其中，第二连接板与其中两相连接的钢管柱的同一侧固定连，第三连接板的自由侧与另一钢管柱固定连接，第二连接板和第三连接板的上、下两端分别延伸至钢管柱的上、下两端。

在本实用新型中，第一连接板、第二连接板和第三连接板都位于钢管柱的外部，对钢管柱形成外包结构，这就使得第一连接板、第二连接板和第三连接板与钢管柱的连接处都位于钢管柱的平直区，并在平直区进行焊接固定，这很好的避免了应力集中，从而提高钢管柱的极限承载力，同时，第一连接板、第二连接板和第三连接板对钢管柱起到了加强作用，使得钢管柱的承载能力大大提高，也使形成的异形柱具有平整的表面。

优选地，所述多根钢管柱呈l形、t形分布，形成截面积形状为l形、t形的钢管组合异形柱。

优选地，在组合异形柱的阳角侧和阴角侧的上端，在阳角和阴角的两侧分别设有至少两个固定条，所述固定条与组合异形柱对应侧的第一连接板、第二连接板或第三连接板位于同一平面，其一端与钢管柱固定相连，另一端朝远离第一连接板、第二连接板或第三连接板的方向延伸至钢管柱外。钢管柱通过固定条与钢梁固定相连，固定条与第一连接板、第二连接板、第三连接板相齐平，可以保证钢管柱与钢梁连接处的平整度。

优选地，所述第一连接板、第二连接板、所述第三连接板与钢管柱相连处的宽度不小于所述钢管柱宽度的四分之一。

优选地，在钢管柱与第一连接板、第二连接板、第三连接板围成的腔体内填充混凝土，形成钢管组合异形混凝土柱。

一种冷弯成型的钢管组合异形柱，所述组合异形柱包括五根钢管柱，且五根钢管柱呈十字形分布，并形成四个阴角。其中，在该组合异形柱的各阴角侧，形成该阴角的三根钢管柱之间，通过第二连接板和第三连接板相连，所述第二连接板和第三连接板呈t形分布，并固定连接在一起。其中，第二连接板与其中两相连接的钢管柱的同一侧固定连，第三连接板的自由侧与另一钢管柱固定连接，第二连接板和第三连接板的上、下两端分别延伸至钢管柱的上、下两端。

优选地，在组合异形柱的阳角侧和阴角侧的上端，在阳角和阴角的两侧分别设有至少两个固定条，所述固定条与组合异形柱对应侧的第二连接板或第三连接板位于同一平面，其一端与钢管柱固定相连，另一端朝远离第二连接板或第三连接板的方向延伸至钢管柱外。钢管柱通过固定条与钢梁固定相连，固定条与第二连接板或第三连接板相齐平，可以保证钢管柱与钢梁连接处的平整度。

优选地，所述第二连接板、所述第三连接板与钢管柱相连处的宽度不小于所述钢管柱宽度的四分之一。

优选地，在钢管柱与第二连接板、第三连接板围成的腔体内填充混凝土，形成钢管组合异形混凝土柱。

优选地，在第二连接板背离第三连接板的一侧还设有一强化板，该强化板与第三连接板位于同一平面，其靠近钢管柱的一侧与钢管柱固定相连，靠近第二连接板的一侧与第二连接板固定相连，强化板的上、下两端分别延伸至钢管柱的上、下两端。设置强化板可以使连接板之间的传力更加明确，保证了钢管柱承载力的稳定性。

相比现有技术，本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型在多根钢管柱之间设置多块连接板，使多根钢管柱通过第一连接板、第二连接板、第三连接板相连，对钢管柱形成外包结构，同时，第一连接板、第二连接板、第三连接板与钢管柱的连接处都位于钢管柱的平直区，在平直区进行焊接操作，很好的避免了现有技术在转角区进行焊接造成应力集中的情况，提高了钢管柱的极限承载力。

2、本实用新型第一连接板、第二连接板、第三连接板对钢管柱还起到了加强作用，使钢管柱的承载能力大大提高，同时，第一连接板、第二连接板、第三连接板使异形柱具有平整的表面，达到异形柱外观简洁的效果，减少后续对异形柱表面的装修操作。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图。

图2为实施例2的结构示意图。

图3为实施例3的结构示意图。

图中：钢管柱1、第一连接板2、第二连接板3、第三连接板4、固定条5、强化板6。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：参见图1，一种冷弯成型的钢管组合异形柱，包括多根沿竖直方向设置的矩形钢管柱，多根钢管柱组合形成组合异形柱，且所述钢管柱采用冷弯成型制备得到。当多根钢管柱呈l形分布时，形成l形组合异形柱，包括三根钢管柱，当所述l形组合异形柱具有阳角时，在所述组合异形柱的阳角一侧，且形成该阳角的三根钢管柱中通过两个第一连接板2相连，相连接的两钢管柱之间通过第一连接板相连，两个第一连接板分别位于两钢管柱的两侧，即位于组合异形柱阳角的两侧，并且第一连接板的两侧分别与两钢管柱的同一侧固定相连，两个第一连接板上、下两端分别延伸至钢管柱的上、下两端。其中，第一连接板与钢管柱相连处的宽度，不小于钢管柱该侧表面的四分之一。

在所述组合异形柱的阴角一侧，且形成该阴角的三根钢管柱之间通过第二连接板和第三连接板相连，所述第二连接板和第三连接板呈t形分布，并固定连接在一起，第三连接板的一端与第二连接板背离钢管柱的一侧固定相连。其中，第二连接板与其中两相连接的钢管柱的同一侧固定连，第三连接板的自由侧与另一钢管柱固定连接，即第三连接板背离第二连接板的一侧与形成该阴角且远离第二连接板的另一钢管柱固定相连，第二连接板和第三连接板的上、下两端分别延伸至钢管柱的上、下两端。其中，第一连接板、第二连接板、第三连接板与钢管柱相连处的宽度，不小于钢管柱该侧表面宽度的四分之一。

在具体实施时，在组合异形柱的阳角侧和阴角侧的上端，在阳角和阴角的两侧分别设有至少两个固定条5，所述固定条与组合异形柱对应侧的第一连接板、第二连接板或第三连接板位于同一平面，其一端与钢管柱固定相连，另一端朝远离第一连接板、第二连接板或第三连接板的方向延伸至钢管柱外，与钢梁的一端固定相连，将钢梁的拉力有效传递给钢管柱。其中，在第二连接板背离第三连接板的一侧还设有一强化板6，该强化板与第三连接板位于同一平面，其靠近形成阴角的中间位置钢管柱的一侧与钢管柱焊接相连，靠近第二连接板的一侧与第二连接板焊接相连，强化板的上、下两端分别延伸至钢管柱的上、下两端。其中，强化板对第二连接板和第三连接板起到加固作用，也使第二连接板与第三连接板之间的传力更加明确，能够通过强化板将力传递至钢管柱。实际施工时，在钢管柱与第一连接板、第二连接板、第三连接板围成的腔体内填充混凝土，形成l形钢管组合异形混凝土柱。

实施例2：参见图2，与实施例1基本结构相同，不同之处在于，多根钢管柱呈t形分布，形成t形组合异形柱，包括至少四根钢管，t形组合异形柱包括横段和垂直于横段的竖段，其中三根钢管柱位于同一平面形成t形的横段，使t形背离竖段的一侧形成阳角，位于阳角侧两块第一连接板，其相邻的一侧贴合，使其背离钢管柱的一侧表面齐平。另一钢管柱沿垂直于横段的方向设置，与位于横段中间位置的钢管柱形成竖段，也与横段的一侧形成阴角。实际施工时，在钢管柱与第一连接板、第二连接板、第三连接板围成的腔体内填充混凝土，形成t形钢管组合异形混凝土柱。

实施例3：参见图3，与实施例1基本结构相同，不同之处在于包括五根钢管柱，且五根钢管柱呈十字形分布，并形成四个阴角。其中，在该组合异形柱的各阴角侧，形成该阴角的三根钢管柱之间，通过第二连接板3和第三连接板4相连，所述第二连接板和第三连接板呈t形分布，并固定连接在一起。其中，第二连接板与其中两相连接的钢管柱的同一侧固定连，第三连接板的自由侧与另一钢管柱固定连接，第二连接板和第三连接板的上、下两端分别延伸至钢管柱的上、下两端。

在具体实施时，在组合异形柱的阳角侧和阴角侧的上端，在阳角和阴角的两侧分别设有至少两个固定条，所述固定条与组合异形柱对应侧的第二连接板或第三连接板位于同一平面，其一端与钢管柱固定相连，另一端朝远离第二连接板或第三连接板的方向延伸至钢管柱外。其中，所述第二连接板、所述第三连接板与钢管柱相连处的宽度不小于所述钢管柱宽度的四分之一。实际施工时，在钢管柱与第二连接板、第三连接板围成的腔体内填充混凝土，形成十字形钢管组合异形混凝土柱。

本实用新型并不限于上述的实施方式，采用与本实用新型上述实施例相同或者近似的结构，均在本实用新型的保护范围之内。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。