L型钢结构柱及钢结构系统的制作方法

l型钢结构柱及钢结构系统
技术领域
1.本实用新型涉及钢结构技术领域，尤其是涉及一种l型钢结构柱及钢结构系统。


背景技术：

2.钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一，在建筑工业中，楼面梁和楼层子结构柱大多采用钢结构，如截面为方钢管、圆钢管、工字形等，钢结构柱在建筑领域应用广泛。
3.近年来，很多施工项目对于室内精装效果要求很高，原有的各种截面形式的柱子，在内装和防火包裹后都会凸出一个很大的圆形或方形区域，凸出的钢结构柱占用室内空间，而且这些钢结构柱在转角区不适用，标准的角钢不能满足承载力需求，同时钢结构柱与梁大多采用焊接方式连接，焊接点延展性差。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种l型钢结构柱及钢结构系统，以缓解凸出的钢结构柱占用空间大、不适用于转角区、钢结构柱与梁的焊接点延展性差的问题。
5.为了缓解上述技术问题，本实用新型提供的技术方案在于：
6.第一方面，本实用新型提供的l型钢结构柱，包括：钢柱主体、托板构件和盖板构件；
7.所述钢柱主体包括第一柱肢和第二柱肢；
8.所述第一柱肢和所述第二柱肢垂直连接形成l形结构，所述第一柱肢和所述第二柱肢均开设有槽，所述槽相通并形成l形空腔；所述第一柱肢和所述第二柱肢的外侧壁用于与所述梁相连；
9.所述l形空腔内设置有隔板构件，所述隔板构件于竖直方向的两侧边抵接于所述l形空腔的角部；
10.所述托板构件设置于所述梁的下方并且靠近所述钢柱主体，所述托板构件开设有阵列排布的第一通孔；
11.所述盖板构件设置于所述梁的上方并且靠近所述钢柱主体，所述盖板构件开设有阵列排布的第二通孔；
12.所述托板构件和所述盖板构件分别通过所述第一通孔和所述第二通孔与在对应位置开设有第一螺栓孔的所述梁螺栓连接。
13.在可选的实施方式中，
14.所述第一柱肢包括第一长板、第一短板和第一边缘板；
15.所述第一长板和所述第一边缘板于竖直方向的一侧端相互垂直，所述第一边缘板于竖直方向的另一侧端与所述第一短板于竖直方向的一侧端垂直连接。
16.在可选的实施方式中，
17.所述第二柱肢包括第二长板、第二短板和第二边缘板；
18.所述第二长板和所述第二边缘板于竖直方向的一侧端相互垂直，所述第二边缘板于竖直方向的另一侧端与所述第二短板于竖直方向的一侧端垂直连接；
19.所述第一长板、所述第一短板、所述第一边缘板、所述第二长板、所述第二短板和所述第二边缘板围设形成所述l形空腔。
20.在可选的实施方式中，
21.所述隔板构件包括第一斜板、第二斜板和第三斜板；
22.以所述第一长板和所述第一边缘板在竖直方向上的交线为第一交线；
23.以所述第一短板和所述第二短板在竖直方向上的交线为第二交线；
24.以所述第二长板和所述第二边缘板在竖直方向上的交线为第三交线；
25.以所述第二长板和所述第一长板在竖直方向上的交线为第四交线；
26.所述第一斜板在竖直方向上的两侧分别连接于所述第一交线和所述第二交线；
27.所述第二斜板在竖直方向上的两侧分别连接于所述第二交线和所述第三交线；
28.所述第三斜板在竖直方向上的两侧分别连接于所述第二交线和所述第四交线。
29.在可选的实施方式中，
30.所述托板构件设置于所述梁的下侧并且位于所述钢柱主体和所述梁相交的角部，所述托板构件包括托板主体和位于所述托板主体上的两个第一挡板；
31.两个所述第一挡板和所述托板主体构造成能够容纳所述梁的u形空间。
32.在可选的实施方式中，
33.所述盖板构件设置于所述梁的上侧并且位于所述钢柱主体和所述梁相交的角部，所述盖板构件包括盖板主体和位于所述盖板构件上的两个第二挡板；
34.两个所述第二挡板和所述盖板主体构造成能够容纳所述梁的u形空间。
35.在可选的实施方式中，
36.所述l型钢结构柱还包括支撑板；
37.所述支撑板斜向设置于所述梁的下侧面与所述钢柱主体外侧壁形成的角部。
38.在可选的实施方式中，
39.所述第一斜板、所述第二斜板和所述第三斜板将所述l形空腔分隔成多个三角形空腔，所述三角形空腔中设置有防火隔音棉，所述防火隔音棉的顶部与所述第一斜板、所述第二斜板和所述第三斜板的顶部边缘均平齐。
40.第二方面，本实用新型提供了一种钢结构系统，包括上述的l型钢结构柱，两个所述l型钢结构柱以两个所述第一柱肢相互平行的方式或者以两个所述第二柱肢相互平行的方式对称设置；
41.两个所述第一柱肢之间，或者两个所述第二柱肢之间横向设置有波板构件，所述波板构件配置为能够提高钢柱主体的抗侧刚度。
42.在可选的实施方式中，
43.所述波板构件的两侧边设置有多个圆孔，第一长板和第二长板的外侧壁开设有与所述圆孔位置对应的多个第二螺栓孔。
44.本实用新型中l型钢结构柱的有益效果分析如下：
45.通过将第一柱肢和第二柱肢于竖直方向垂直连接，形成有l型空腔，空腔内设置隔板构件与第一柱肢和第二柱肢的内侧壁连接，用于加固第一柱肢和第二柱肢的抗扭刚度和
强度，第一柱肢和第二柱肢的外侧壁与梁相连，托板构件和盖板构件平行设置于梁的上下两侧，并均垂直连接于第一柱肢和第二柱肢的外侧壁，通过开设于托板构件上的第一通孔以及开设于盖板构件上的第二通孔，将在对应位置开设螺栓孔的上梁面和下梁面分别与托板构件和盖板构件螺栓连接，缓解了凸出的钢结构柱占用空间大、不适用于转角区、钢结构柱与梁的焊接点延展性差的问题。
附图说明
46.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
47.图1本实用新型实施方式提供的l型钢结构柱的结构示意图；
48.图2本实用新型实施方式提供的l型钢结构柱连接有梁的整体结构示意图；
49.图3本实用新型实施方式提供的l型钢结构柱带有波板构件的结构示意图；
50.图4本实用新型实施方式提供的l型钢结构柱的俯视图。
51.图标：
52.100-钢柱主体；110-第一柱肢；111-第一长板；112-第一短板；113-第一边缘板；120-第二柱肢；121-第二长板；122-第二短板；123-第二边缘板；200-隔板构件；210-第一斜板；220-第二斜板；230-第三斜板；300-托板构件；310-第一通孔；320-托板主体；330-第一挡板；400-盖板构件；410-第二通孔；420-盖板主体；430-第二挡板；500-梁；510-第一螺栓孔；600-支撑板；700-防火隔音棉；800-波板构件；810-第二螺栓孔。
具体实施方式
53.目前，建筑施工所需的楼层柱大多采用截面为方形、圆形和工字型的钢结构柱，现阶段对室内装修的要求日益增高，凸出的钢结构柱占用室内空间且不适用于转角，标准的角钢又难以承载力需求，同时钢结构柱与梁大多采用焊接方式连接，焊接点延展性差，钢结构柱之间的抗震性弱，不利于建筑行业的发展。
54.有鉴于此，本实用新型提供了一种l型钢结构柱，包括钢柱主体100、托板构件300和盖板构件400；钢柱主体100包括第一柱肢110和第二柱肢120；第一柱肢110和第二柱肢120垂直连接形成l形结构，第一柱肢110和第二柱肢120均开设有槽，槽相通并形成l形空腔；第一柱肢110和第二柱肢120的外侧壁用于与梁500相连；l形空腔内设置有隔板构件200，隔板构件200于竖直方向的两侧边抵接于l形空腔的角部；托板构件300设置于梁500的下方并且靠近钢柱主体100，托板构件300开设有阵列排布的第一通孔310；盖板构件400设置于梁500的上方并且靠近钢柱主体100，盖板构件400开设有阵列排布的第二通孔410；托板构件300和盖板构件400分别通过第一通孔310和第二通孔410与在对应位置开设有第一螺栓孔510的梁500螺栓连接。
55.通过将第一柱肢110和第二柱肢120于竖直方向垂直连接，形成有l型空腔，空腔内设置隔板构件200与第一柱肢110和第二柱肢120的内侧壁连接，用于加固第一柱肢110和第二柱肢120的抗扭刚度和强度，第一柱肢110和第二柱肢120的外侧壁与梁500相连，托板构
件300和盖板构件400平行设置于梁500的上下两侧，并均垂直连接于第一柱肢110和第二柱肢120的外侧壁，通过开设于托板构件300上的第一通孔310以及开设于盖板构件400上的第二通孔410，将在对应位置开设螺栓孔的上梁500面和下梁500面分别与托板构件300和盖板构件400螺栓连接，缓解了凸出的钢结构柱占用空间大、不适用于转角区、钢结构柱与梁500的焊接点延展性差的问题。
56.关于钢柱主体100的形状和结构，详细而言：
57.如图1和图4所示，钢柱主体100包括第一柱肢110和第二柱肢120，第一柱肢110包括第一长板111、第一短板112和第一边缘板113，第二柱肢120包括第二长板121、第二短板122和第二边缘板123，第一柱肢110垂直连接于第二柱肢120，并形成l形结构，第一柱肢110中开设的槽和第二柱肢120中开设的槽连通，并形成l形空腔，即第一长板111、第一短板112、第一边缘板113、第二长板121、第二短板122和第二边缘板123围设形成l形空腔，第一长板111和第二长板121的外侧壁可与梁500连接，第一短板112和第二短板122的外侧壁可与建筑墙体连接。
58.具体的，钢材可选择q355b型高强钢，第一长板111、第一短板112、第一边缘板113、第二长板121、第二短板122和第二边缘板123之间可采用塞焊焊接；同时，将方型、圆形或h型的传统钢柱，改进为具有超薄的第一柱肢110和第二柱肢120的l型钢结构柱，具体尺寸为，第一长板111和第二长板121的长为600mm，第一边缘板113和第二边缘板123的长为200mm，第一长板111、第一短板112、第一边缘板113、第二长板121、第二短板122和第二边缘板123均可采用40mm厚度的q355b型高强钢；同时l型钢结构柱可贴边施工，适用于转角区，可节约室内空间，增加室内实际使用面积。
59.本实施例的可选方案中，为了增加l型钢结构柱的强度、稳定性以及隔音防火效果，该l型钢结构柱还包括隔板构件200和防火隔音棉700。
60.关于隔板构件200的形状和结构，详细而言：
61.如图1所示，隔板构件200包括第一斜板210、第二斜板220和第三斜板230，第一斜板210、第二斜板220和第三斜板230的一边端均连接于第一短板112和第二短板122相接的一边端，第一斜板210、第二斜板220和第三斜板230的另一边端分别与l形空腔的另三个角部连接，具体的，第一斜板210、第二斜板220和第三斜板230与l形空腔的角部可以抵接，也可以焊接；第一斜板210、第二斜板220和第三斜板230将l形空腔分隔开，将l型钢结构柱的截面分成四个三角形，三角形结构可增加l型钢结构柱的强度、稳定性以及承载能力，在实际项目中，可承载45m高10层的住宅。
62.具体的，隔板构件200也可设置有多个斜板，将l型钢结构柱的截面分成多于四个三角形，可根据实际需要进行调整。
63.如图1所示，防火隔音棉700可填充于第一斜板210、第二斜板220和第三斜板230与第一长板111、第一短板112、第一边缘板113，第二长板121、第二短板122和第二边缘板123形成的三角区域里，起到防火、隔音、抗腐蚀的作用。
64.本实施例的可选方案中，该l型钢结构柱还包括托板构件300和盖板构件400。
65.关于托板构件300和盖板构件400的形状和结构，详细而言：
66.如图2所示，托板构件300包括托板主体320和第一挡板330，托板主体320和位于托板主体320上表面的两个第一挡板330形成u形结构，用于容纳梁500，托板主体320位于第一
长板111或第二长板121的外侧壁和梁500相交的角部且位于梁500的下侧，可以承拖梁500，托板主体320上开设有阵列排布的第一通孔310，用于与对应位置开设有第一螺栓孔510的梁500螺栓连接。
67.盖板构件400包括盖板主体420和第二挡板430，盖板主体420和位于盖板主体420下表面的两个第二挡板430形成u形结构，用于容纳梁500，盖板主体420位于第一长板111或第二长板121的外侧壁和梁500相交的角部且位于梁500的上侧，可以盖从上部固定梁500，盖板主体420上开设有阵列排布的第二通孔410，用于与对应位置开设有第一螺栓孔510的梁500螺栓连接。
68.具体的，建筑工程中，钢结构柱与梁500连接，大多采用焊接方式，焊接点延展性差，操作复杂，且焊接过程容易产生有害气体，不利于环保，因此本实施例采用螺栓连接，可提高连接点的延展性，操作简单，工艺环保。
69.本实施例的可选方案中，为了加强托板构件300的稳定性，该l型钢结构柱还包括支撑板600。
70.关于支撑板600的形状和结构，详细而言：
71.如图2所示，支撑板600斜向设置于梁500的下侧面与第一长板111或第二长板121的外侧壁形成的角部，支撑板600的板面与第一长板111或第二长板121的外侧壁形成三角区域，增强托板构件300的稳定性，具体的，支撑板600使托板主体320可以更加稳定地承托梁500。
72.本实用新型提供了一种钢结构系统。
73.关于波板构件800的形状和结构，详细而言：
74.如图3所示，波板构件800设置为波纹钢板，波纹钢板的两侧可开设有至少一组圆孔，两个l型钢结构柱以两个第一长板111相互平行的方式对称设置，波纹钢板横向设置于两个第一长板111之间，第一长板111的外侧壁开设有与圆孔位置对应的第二螺栓孔810，波纹钢板通过圆孔和第二螺栓孔810与第一长板111的外侧壁螺栓连接；两个l型钢结构柱也可以以两个第二长板121相互平行的方式对称设置，波纹钢板横向设置于两个第二长板121之间，第二长板121的外侧壁开设有与圆孔位置对应的第二螺栓孔810，波纹钢板通过圆孔和第二螺栓孔810与第二长板121的外侧壁螺栓连接。
75.两个l型钢结构柱和波板构件800形成了一个抗侧截面，可提高钢结构柱和建筑墙体的抗侧刚度，减少钢结构柱的侧向变形，同时在地震或其他损害发生后，可根据实际情况及时更换波板构件800，维护便捷，更加实用。
76.最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施方式技术方案的范围。