本发明涉及建筑领域,尤其是涉及一种盒式钢结构柱。
背景技术:
现有的建筑,无论是板楼还是塔楼,都是以框架的形式搭建而成。这种框架式建筑建造周期长、拆除困难、结构体系单一。
未来建筑业的发展方向应该是模块化。模块化建筑是将建筑整体划分成多个建筑物单元体结构,这种建筑物单元体的结构就如同一个个火柴盒,但又不局限于方形;多个建筑物单元体拼插、焊接在一起,以类似堆积木的方式组成新型建筑整体。模块化建筑因其独特的架构方式,从而具有建造周期短、拆装方便、结构体系多元化的优势。
目前,有很多有关模块化建筑的文献相继被公开,如文献cn104755678a公开了一种模块化建筑物,它是将立柱、楼板、梁等建筑原材料组合成建筑物单元体,然后再将建筑物单元体组合成整幢建筑。这种模块化建筑物仍旧采用普通的建筑材料(如预制板)对建筑进行组装,并不能最优地缩短建造周期,并且其结构体系单一。
技术实现要素:
本发明的目的是,为了克服现有技术的上述不足,提供一种能够使建筑的建造周期减少、结构体系多元化的盒式钢结构柱。
本发明采用的技术方案是:一种盒式钢结构柱,它由两块弯成“u”形的钢板组合而成,两块钢板以“u”形凹口相向的方式连接在一起形成钢结构柱的箱体,箱体内设有多块加强筋。
直接由钢板折弯而组成建筑物使用的柱,能够节省材料,并且不需要水泥的参与,由于钢板折弯的工时较少、工艺成熟,因而制造周期较以水泥板为材料的柱更短。但是一般来说,柱具有较长的长度,直接折弯后形成的钢结构柱可能存在强度不高,容易受压弯曲的缺陷。为了解决这一缺陷,在钢结构柱的内部设有多块加强筋可以保证柱内强度可靠,且受力均匀,不易受压弯曲。具体的,加强筋应均匀分布在钢结构柱的长度方向。
进一步地,所述加强筋为钢板或瓦楞板。
当加强筋为钢板时,通过设置钢板厚度来增加/减少钢结构柱的支撑强度,这是一种简便的加强筋方式。当加强筋为瓦楞板时,具体的,瓦楞板为经辊压冷弯成截面为多个连续梯形的压型板。瓦楞板的板厚可以限定在5~10mm,通过压型,使得瓦楞板为折叠的薄板,这样的形式,可以增加加强筋与钢板之间的接触点数,从而在钢板受到压力时,能够在多个点上分散钢板的压力,分散应力集中部分,有效地增强了整个柱的受压能力。
进一步地,所述钢结构柱内设有多块横向放置的柱隔板。
进一步地,钢结构柱上设有用于安装或运输的孔,孔布置在钢结构柱的边缘,孔的附近有加强筋。
孔对称地安装在钢结构柱的上下表面上,孔的设置是为了方便吊车的起吊和运输。模块化建筑核心的优势在于其独特的组装技术和运输技术,孔的设计更方便钢结构柱的组装和运输,从而能有效、快速地将整个钢结构柱堆积、组装,孔附近设有加强筋是为了加强开孔处的强度,当钢结构柱的表面上开设孔之后,开孔处会产生应力集中,因而导致开孔处成为受力薄弱点,而在孔附近加上加强筋之后则可以避免这些问题。
进一步地,钢结构柱配有专门的吊钩,吊钩上有防止吊钩转动的卡板。
具体的,钢结构柱配有专门的吊钩。在需要使用吊车或者其他起重机械将钢结构柱吊起时,应将吊钩安装在孔内。
吊钩上有防止吊钩转动的卡板。吊钩下方有吊杆,在初始位置时,先将吊钩深入到孔中,然后旋转吊钩,吊杆也跟着旋转,此时吊杆卡接在孔内,卡板卡在孔的顶部,在用吊车或者其他起重机械提起吊钩时,由于卡板卡接在孔中,使得吊钩无法旋转,吊杆位置固定,能够方便钢结构柱被吊起。
进一步地,钢结构柱可组成“一”字形柱或“l”字形柱或“t”字形柱或“十”字形柱或“口”字形柱。
钢结构柱本身即为长条板结构,其可以产生很多种变化,以类似于堆积木的方式组合而成不同形状不同结构的柱。在强度要求不高的地方,可以采用“一”字形柱的形式作为立柱进行支撑,在强度要求较高的地方,可以将其组装成“口”字形柱,以保证整个建筑的承重强度;当需要转接其他柱、梁、板时,则采用“一”字形柱或“l”字形柱或“t”字形柱的形式,可以组成多样化的建筑体。
进一步地,钢结构柱可多件连在一起组成剪力墙结构。
进一步地,钢结构柱可以组装成标准集装箱尺寸,角件间距与标准集装箱完全一致。
可以将多块钢结构柱进行堆叠,放置在标准集装箱中,保证其运输的可靠性和合理性。当钢结构柱组装成标准集装箱尺寸后,整体放入到标准集装箱中,从而保证整个集装箱内填满需要运输的钢结构柱,运输时则不会产生因晃动而不稳固的现象。
进一步地,钢结构柱与板的尺寸一致,可作为板使用。
进一步地,钢结构柱与大梁的尺寸一致,可作为大梁使用。
由于钢结构柱是长条板的形状,其不仅可以当成立柱使用,需要时,可以将其用作板,也可以将其用作大梁。由于金属蜂窝板自重轻、强度高,在用于板和大梁时,不仅能减小整个建筑物的承重,还能增加建筑物整体强度。
本发明的有益效果:本发明采用长条形的钢结构柱作为模块化建筑的基本单元,在使用时,可以采用不同尺寸的钢结构柱搭建建筑物,还可以通过多块钢结构柱的组装,形成各种形式的柱体,并且,本发明可以由钢板折弯工艺直接制成,制造工艺简单,能够适于批量生产。根据这些特征,本发明的制造周期较现有的水泥梁有了大幅的缩短,另外,采用不同形状、尺寸的钢结构柱,能够与横梁、楼板等组合成不同形状和空间的建筑物,因而使得模块化建筑的结构体系多元化。
采用长板条作为建筑的最小单元体,由长板条构建成不同的立柱、横梁和楼板,并且通过栓接、焊接,将各个单元组合成建筑,不仅可以最大限度地缩短建造周期,还可以创建出数不尽的不同的结构体系,这种方式,是建筑业的重大进步。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1—为本发明的结构示意图;
图2—为图1的a-a剖视图;
图3—为瓦楞板示意图;
图4—为一块钢结构柱形成的“一”字形柱示意图;
图5—为两块钢结构柱形成的“t”字形柱示意图;
图6—为两块钢结构柱形成的“l”字形柱示意图;
图7—为四块钢结构柱形成的“十”字形柱示意图;
图8—为四块钢结构柱形成的“口”字形柱示意图;
图9—为钢结构柱组成剪力墙结构示意图;
图10—为多块钢结构柱叠放在集装箱内示意图;
图11—为吊钩与孔装配示意图;
图12—为吊钩起吊示意图。
图中:1—钢板,2—加强筋,3—柱隔板,4—孔,5—吊钩,6—卡板,7—吊杆,101—钢结构柱。
具体实施方式
实施例1
如图1~图3所示,一种盒式钢结构柱101,它由两块弯成“u”形的钢板1组合而成,两块钢板1以“u”形凹口相向的方式连接在一起形成钢结构柱101的箱体,箱体内设有加强筋2。本实施例中,加强筋2的数量为四个,可以理解,在箱体内可以设置不同个数的加强筋2,加强筋2的数量根据箱体尺寸以及建筑强度需求来确定。
优选的,加强筋2为瓦楞板。
钢结构柱101内设有多块横向放置的柱隔板3,柱隔板3均匀分布在钢结构柱101的上下表面内侧。钢结构柱101上设有用于安装或运输的孔4,孔4布置在钢结构柱101的边缘。
优选的,孔4对称布置在钢结构柱101的上下表面,孔4的附近有加强筋2,加强筋2可以增加孔4处的强度。
优选的,钢结构柱101与大梁的尺寸一致,可作为大梁使用;钢结构柱101与板的尺寸一致,可作为板使用。
实施例2
如图4所示,单块钢结构柱101形成“一”字形柱,可以理解,两块以上的钢结构柱101直线连接,也可以形成“一”字形柱。
实施例3
如图5所示,两块钢结构柱101组合成“t”字形柱,可以理解,三块及以上的钢结构柱101也可以组合成“t”字形柱。可以由一块或者多块钢结构柱101进行如实施例2中所述的直线连接,形成“t”字形柱上的水平的“一”字形柱或者竖直的“一”字形柱,将水平的“一”字形柱和竖直的“一”字形柱组合而成“t”字形柱。
实施例4
如图6所示,两块钢结构柱101组合成“l”字形柱,可以理解,根据不同的需求,三块及以上的钢结构柱101也可以组合成不同尺寸的“l”字形柱。
实施例5
如图7所示,四块钢结构柱101组合成“十”字形柱,可以理解,根据不同的需求,五块及以上的钢结构柱101也可以组合成不同尺寸的“口”字形柱。
实施例6
如图8所示,四块钢结构柱101组合成“口”字形柱,可以理解,根据不同的需求,数量为4的倍数的钢结构柱101也可以组合成不同尺寸的“口”字形柱。
实施例7
如图9所示,三块钢结构柱101以直线的形式焊接在一起,组成剪力墙结构。可以理解,两块或者三块以上的钢结构柱101也可以以同样的方式,组合成不同尺寸的剪力墙结构。
实施例8
如图10所示,多块钢结构柱101叠放,安装在集装箱102中,其中:钢结构柱101组装成标准集装箱102尺寸,角件103间距与标准集装箱102完全一致。这样组合,可以方便钢结构柱101的装载与运输。
实施例9
如图11和图12所示,钢结构柱101配有专门的吊钩5。在需要使用吊车或者其他起重机械将钢结构柱101吊起时,应将吊钩5安装在孔4内。
吊钩5上有防止吊钩5转动的卡板6。吊钩5下方有吊杆7,在初始位置时,先将吊钩5深入到孔4中,然后旋转吊钩5,吊杆7也跟着旋转,此时吊杆7卡接在孔4内,卡板6卡在孔4的顶部,在用吊车或者其他起重机械提起吊钩5时,由于卡板6卡接在孔4中,使得吊钩5无法旋转,吊杆7位置固定,能够方便钢结构柱101被吊起。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内,则本发明也包含这些改动和变化。