波纹腹板t形截面异形钢柱的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种波纹腹板T形截面异形钢柱，由腹板H型钢与腹板T型钢焊接组成，或者由两块腹板及三块翼缘焊接组成，所述腹板为波纹钢腹板，波纹钢柱腹板形式为曲线形、折线形或梯形，波纹钢腹板呈周期性重复的波纹形边垂直于构件长度方向，波纹钢腹板非波纹形边与翼缘的宽度中点焊接，所述翼缘为平钢板或槽钢。本发明改善了现有T形截面异形钢柱的受力性能而又不致显著增加其工程的综合造价，使异形柱结构在多高层住宅建筑中得到更广泛的应用。
【专利说明】波纹腹板T形截面异形钢柱
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型建筑结构【技术领域】，具体涉及一种波纹腹板T形截面异形钢柱。
【背景技术】
[0002]在住宅建筑中，异形柱结构具有其他结构体系所无法比拟的优点，越来越受到人们的亲睐，近些年受到了国内外学者和工程人员的高度重视，从而得到较广的应用。
[0003]然而，在多高层住宅建筑中，钢筋混凝土异形柱结构，由于受到柱截面肢长肢厚比限制而难以满足承载力要求、节点区域钢筋拥挤、抗震性能不理想而难以处理等的诸多问题，使得异形柱的优点无法全面体现，从而限制其应用范围，难以推广。为了克服钢筋混凝土异形柱的这些不足，人们提出了全钢异形柱。
[0004]在多高层钢结构住宅的实际工程中，其边柱通常采用传统的平腹板实腹式T形截面异形钢柱或者桁架式T形截面异形钢柱。为了满足压弯受力性能的要求，通常需要较大的截面尺寸，特别是腹板尺寸。若选择传统的平腹板实腹式T形截面异形钢柱，其腹板抗剪强度会富余很多，但为了保证腹板的局部稳定，满足《钢结构设计规范》所规定的腹板高厚比限值，通常又需增大其腹板厚度，这将导致增加钢材耗量，增加工程成本，从而增加了工程综合造价；若选择桁架式T形截面异形钢柱，除其抗剪承载力、抗震性能以及整体稳定性能受限外，其桁架式腹杆需缀板或缀条焊接而成，施工相对繁琐，连接工作量较大，增加建造成本，从而也增加工程的综合造价。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于为了改善现有T形截面异形钢柱的受力性能而又不致显著增加其工程的综合造价，使异形柱结构在多高层住宅建筑中得到更广泛的应用，提供一种波纹腹板T形截面异形钢柱。
[0006]本发明采用的技术方案为:一种波纹腹板T形截面异形钢柱，由腹板H型钢与腹板T型钢焊接组成，或者由两块腹板及三块翼缘焊接组成，所述腹板为波纹钢腹板，波纹钢柱腹板形式为曲线形、折线形或梯形，波纹钢腹板呈周期性重复的波纹形边垂直于构件长度方向，波纹钢腹板非波纹形边与翼缘的宽度中点焊接，所述翼缘为平钢板或槽钢。
[0007]作为优选，所述波纹腹板T形截面异形钢柱的截面形式包括等肢和不等肢T形截面两类。
[0008]本发明的截面由波纹腹板与翼缘板组合而成。所述钢柱的基本构造:可由波纹腹板H型钢与波纹腹板T型钢焊接而成，或者由三块平钢板翼缘与两块波纹腹板焊接而成。所述波纹钢腹板与钢板翼缘组装成波纹腹板T形截面钢柱时，其波纹钢腹板与钢板翼缘的连接点应位于平钢板翼缘的宽度中点。在截面构成中，施焊工艺与焊接质量会直接影响钢柱性能，为此，本发明需要保证良好的施焊工艺(可采用组对焊接工艺)。
[0009]本发明的波纹腹板布置方式:腹板呈周期性重复的波纹形边垂直于构件长度方向，腹板非波纹形边与平板翼缘焊接。这种构成方式可使波纹腹板发挥常规腹板作用外，还可发挥等效纵向加劲肋作用，可提高腹板的局部稳定性及整体稳定承载力。本发明的基本特征:以较为经济的方式，改善现有L形截面异形钢柱的受力性能，提高钢柱的刚度和稳定承载力；截面构成合理，力学性能好；构造简单，制作加工方便、快捷、省工省料，工程费用低。
[0010]有益效果:本发明的截面构成合理，力学性能好，美观经济，效益显著，发展前景广阔；
[0011]本发明的钢柱采用全钢形式，因此承载力高、延性好、抗震性能优异；
[0012]本发明的腹板采用所置方式的波纹腹板，构成等效纵向加劲肋作用，可提高腹板的局部稳定性，并提高了钢柱的整体稳定承载力；
[0013]本发明在构件纵向无须增设纵向加劲肋，省工省料，可降低工程的综合工程造价；
[0014]本发明与桁架式T形截面异形钢柱相比，构造简单，制作加工方便、快捷，成本低廉；
[0015]本发明与桁架式T形截面异形钢柱相比，其抗剪承载力高，延性及抗震性能好，整体稳定承载力优越；
[0016]本发明与实腹式T形截面异形钢柱相比，在截面高度相等的情况下，其用钢量少，自重轻，可节约钢材，降低工程成本；
[0017]本发明与实腹式T形截面异形钢柱相比，在截面钢材用料相等的情况下，增大了截面高度、截面模量、截面惯性矩和回转半径，提高了钢材利用效能和钢柱的抗弯刚度与稳定承载力；
[0018]本发明自重轻，可减轻结构自重，从而减小了对地基的压力，可降低基础部分的造价；
[0019]本发明拓展了钢柱的研究与应用领域，极大地丰富了钢结构内容。
[0020]本发明可以为新型钢结构住宅体系开发提供新型关键部件，有很好的转化前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明的结构示意图；
[0022]图2为本发明的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0024]如图1和2所示:一种波纹腹板T形截面异形钢柱，由腹板H型钢与腹板T型钢焊接组成，或者由两块腹板及三块翼缘I焊接组成，所述腹板为波纹钢腹板2，波纹钢柱腹板2形式为曲线形、折线形或梯形，波纹钢腹板2呈周期性重复的波纹形边垂直于构件长度方向，波纹钢腹板2非波纹形边与翼缘I的宽度中点焊接，所述翼缘I为平钢板或槽钢。所述波纹腹板T形截面异形钢柱的截面形式包括等肢和不等肢T形截面两类。
[0025]本发明通常平钢板翼缘、波纹钢腹板及其焊接在工厂加工制作完成。
[0026]其基本制作程序为:制作波纹钢腹板一制作钢翼缘一焊接一运到施工现场一吊装就位。
[0027]应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。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。
【权利要求】
1.一种波纹腹板T形截面异形钢柱，其特征在于:由腹板H型钢与腹板T型钢焊接组成，或者由两块腹板及三块翼缘焊接组成，所述腹板为波纹钢腹板，波纹钢柱腹板形式为曲线形、折线形或梯形，波纹钢腹板呈周期性重复的波纹形边垂直于构件长度方向，波纹钢腹板非波纹形边与翼缘的宽度中点焊接，所述翼缘为平钢板或槽钢。
2.根据权利要求1所述的波纹腹板T形截面异形钢柱，其特征在于:所述波纹腹板T形截面异形钢柱的截面形式包括等肢和不等肢T形截面两类。
【文档编号】E04C3/32GK104372893SQ201410680004
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】郑廷银, 郝佩佩, 褚秋云 申请人:南京工业大学