一种箱式格构柱的制作方法

1.本发明涉及格构柱技术领域，尤其涉及一种箱式格构柱。


背景技术：

2.工程中经常遇到既受压又受弯的压弯构件，要求同时具有压杆和弯梁的特点。格构柱就属于压弯构件中的一种常见类型，常见的格构柱有缀条格构柱和缀板格构柱，缀条格构柱和缀板格构柱都有一个繁琐且容易对结构受力性能造成严重影响的加工过程，即缀件与支柱之间的焊缝连接。焊接通常都会引起不同程度的焊接裂纹、未焊透、夹渣、气孔和焊缝外观缺欠等缺陷。另一种比较常用的格构柱为钢管混凝土格构柱，钢管混凝土就是把混凝土灌入钢管中并捣实以加大钢管的强度和刚度而形成一种格构柱。钢管混凝土格构柱常被用于一些大型公共设施、桥梁和高层建筑的建设，很少用于多层民用住宅建筑，且混凝土部分的施工容易受到季节的限制。
3.格构柱的毛截面大，回转半径大，因而在与实腹式柱等高的情况下，格构柱的长细比更小；格构柱的毛截面设计得越大，它的抗弯刚度就越大，使得格构柱在受横向荷载作用时，抗弯能力越好，侧向变形越小。在传统的格构柱设计方法中，通常均将柱肢偏离惯性轴较远的地方布置以取得更大的惯性矩，因此其外形截面往往均比较粗大。限于土地资源紧缺及工艺布置的需要，对框架柱的截面也有了更高的要求，即要求格构柱具有更大的承载力并且具有更小的截面。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种箱式格构柱。
5.本发明实施例提供了一种箱式格构柱，所述箱式格构柱包括：
6.立柱，两个所述立柱沿左右方向间隔设置；
7.横梁组件，所述横梁组件包括第一横梁和第二横梁，所述第一横梁和所述第二横梁沿前后方向相对设置，所述第一横梁位于所述第二横梁的前方，所述第一横梁的左右两端分别固定连接于两个所述立柱，所述第二横梁的左右两端分别固定连接于两个所述立柱；
8.板件，两个所述板件沿前后方向间隔设置，所述横梁组件位于两个所述板件之间，所述立柱的前后两侧分别固定连接于两个所述板件，位于前侧的所述板件与所述第一横梁固定连接，位于后侧的所述板件与所述第二横梁固定连接。
9.根据本发明实施例的箱式格构柱，至少具有如下技术效果：采用板件代替斜缀条，提高抗剪承载力，加强抗震性；而且，由于取消斜缀条与立柱之间的焊接工艺，提高连接稳定性；增大格构柱的内部空间，便于安装或隐藏管线；提高承载力的同时减小格构柱的截面面积。
10.根据本发明的一些实施例，所述立柱包括腹板、第一翼板和第二翼板，所述第一翼
板和所述第二翼板沿前后方向间隔设置，所述第一翼板位于所述第二翼板的前侧，所述腹板位于所述第一翼板和所述第二翼板之间，所述腹板的前侧与所述第一翼板固定连接，所述腹板的后侧与所述第二翼板固定连接。
11.根据本发明的一些实施例，所述第一横梁与所述第一翼板的后侧面抵接且相对固定，所述第二横梁与所述第二翼板的前侧面抵接且相对固定。
12.根据本发明的一些实施例，所述横梁组件位于两个所述立柱的所述腹板之间。
13.根据本发明的一些实施例，位于前侧的所述板件与所述第一翼板的前侧面抵接且相对固定，位于后侧的所述板件与所述第二翼板的后侧面抵接且相对固定。
14.根据本发明的一些实施例，多个所述横梁组件沿上下方向间隔设置。
15.根据本发明的一些实施例，所述立柱和所述板件通过螺栓固定连接。
16.根据本发明的一些实施例，所述第一横梁和所述板件通过螺栓固定连接。
17.根据本发明的一些实施例，所述第一横梁包括第一板、第二板和第三板，所述第一板、所述第二板和所述第三板依次连接，所述第一横梁的截面呈u形，所述第二板与所述立柱抵接且相对固定。
18.根据本发明的一些实施例，所述第二横梁包括第四板、第五板和第六板，所述第四板、所述第五板和所述第六板依次连接，所述第二横梁的截面呈u形，所述第五板与所述立柱抵接且相对固定。
19.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
20.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1是本发明一些实施例的箱式格构柱的结构示意图；
22.图2是本发明一些实施例的箱式格构柱的水平截面图；
23.图3是本发明一些实施例的第一横梁的结构示意图；
24.图4是本发明一些实施例的第一横梁与第一翼板的连接示意图；
25.图5是本发明一些实施例的第二横梁与第二翼板的连接示意图；
26.图6是传统格构柱的结构示意图。
27.附图标号：
28.立柱100、腹板101、第一翼板102、第二翼板103、横梁组件110、第一横梁120、第一板121、第二板122、第三板123、第二横梁130、第四板131、第五板132、第六板133、板件140、斜缀条150。
具体实施方式
29.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等
指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
31.在本发明的描述中，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
32.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
33.下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
34.根据本发明的一些实施例，参照图1和图2，箱式格构柱包括立柱100、横梁组件110和板件140；两个立柱100沿左右方向间隔设置；横梁组件110包括第一横梁120和第二横梁130，第一横梁120和第二横梁130沿前后方向相对设置，第一横梁120位于第二横梁130的前方，第一横梁120和第二横梁130均沿左右方向延伸，第一横梁120的左右两端分别固定连接于两个立柱100，第二横梁130的左右两端分别固定连接于两个立柱100；两个板件140沿前后方向间隔设置，横梁组件110位于两个板件140之间，位于前侧的板件140的后侧面分别与两个立柱100的前侧面抵接且通过螺栓固定连接，位于后侧的板件140的前侧面分别与两个立柱100的后侧面抵接且通过螺栓固定连接，位于前侧的板件140与第一横梁120通过螺栓固定连接，位于后侧的板件140与第二横梁130通过螺栓固定连接。
35.需要说明的是，参照图1和图6，图6为传统格构柱，传统格构柱采用斜缀条150以加强两个立柱100之间的连接稳定性，而本实施例采用板件140代替斜缀条150，以提高抗剪承载力，加强抗震性，应力均匀；而且，由于取消了斜缀条150与立柱100之间的焊接工艺，减少多道焊缝，从而提高了整体的连接稳定性；并且能够增大格构柱的内部空间，便于安装或隐藏管线，板件140能够隔绝灰尘；提高承载力的同时减小格构柱的截面面积。
36.还需要说明的是，格构柱组合截面为h，单一立柱100的惯性矩为i，截面面积为a，板件140的厚度为t，则传统格构柱的截面惯性矩为而本实施例的箱式格构柱的截面惯性矩为即箱式格构柱的截面惯性矩更大。对传统格构柱和本实施例的箱式格构柱进行仿真性能测试，结果如表1所示。
37.表1
38.算例作用荷载(mpa)最小应力(mpa)最大应力(mpa)最大位移(mm)传统格构柱2150.0432817.36箱式格构柱2150.0220612.74相对差值050％37％26％
39.由表1可知，传统格构柱和箱式格构柱在受到大小为215mpa、方向向下的载荷作用的情况下，箱式格构柱的最小应力比传统格构柱的最小应力少了50％，箱式格构柱的最大应力比传统格构柱的最大应力少了37％，箱式格构柱的最大位移比传统格构柱的最大位移
少了26％，即箱式格构柱的承载能力更强。
40.根据本发明的一些实施例，参照图2，立柱100的水平截面呈h形，立柱100包括腹板101、第一翼板102和第二翼板103，第一翼板102和第二翼板103沿前后方向间隔设置，第一翼板102位于第二翼板103的前方，腹板101位于第一翼板102和第二翼板103之间，腹板101的前侧与第一翼板102固定连接，腹板101的后侧与第二翼板103固定连接。
41.进一步的，参照图2，第一横梁120与第一翼板102的后侧面抵接且通过螺栓相对固定，第二横梁130与第二翼板103的前侧面抵接且通过螺栓相对固定。
42.进一步的，参照图2，横梁组件110位于两个立柱100的腹板101之间。
43.进一步的，参照图2，位于前侧的板件140与第一翼板102的前侧面抵接且相对固定，位于后侧的板件140与第二翼板103的后侧面抵接且相对固定。
44.进一步的，多个横梁组件110沿上下方向间隔设置，横梁组件110连接两个立柱100，以增强连接稳定性。
45.根据本发明的一些实施例，参照图3和图4，第一横梁120包括第一板121、第二板122和第三板123，第一板121、第二板122和第三板123依次连接，第一横梁120的截面呈u形，第二板122与立柱100的第一翼板102的后侧面抵接且通过螺栓固定连接。
46.根据本发明的一些实施例，参照图5，第二横梁130包括第四板131、第五板132和第六板133，第四板131、第五板132和第六板133依次连接，第二横梁130的截面呈u形，第五板132与立柱100的第二翼板103的前侧面抵接且通过螺栓固定连接。
47.在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
48.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。