鋼骨腹板開四邊形孔洞的l形截面鋼骨混凝土異形柱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼骨腹板開四邊形孔洞的L形截面鋼骨混凝土異形柱，包括鋼骨骨架、鋼筋骨架和混凝土；所述鋼骨骨架為L形截面鋼骨骨架，包括兩塊鋼骨腹板和兩塊鋼骨翼緣，所述鋼骨腹板上面開設有多個四邊形孔洞；所述鋼筋骨架包括縱向鋼筋和箍筋；所述鋼骨骨架位于所述異形柱的截面中心部位，所述鋼筋骨架圍繞其周圍，所述混凝土將鋼骨骨架、鋼筋骨架包裹其中。本發(fā)明無需設置抗剪連接件，減少用鋼量，增強鋼骨與混凝土的粘結(jié)性能，提高了鋼骨與混凝土間的協(xié)同工作能力，減少其滑移；提高了鋼骨的穩(wěn)定承載力，而且在不增加額外費用的情況下較好地解決其防火防腐問題；施工簡單方便，降低工程綜合造價。
【專利說明】鋼骨腹板開四邊形孔洞的L形截面鋼骨混凝土異形柱【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及ー種新型建筑結(jié)構(gòu)【技術(shù)領域】，具體涉及ー種鋼骨腹板開四邊形孔洞的L形截面鋼骨混凝土異形柱。
【背景技術(shù)】
[0002]在住宅建筑中，異形柱結(jié)構(gòu)具有其他結(jié)構(gòu)體系所無法比擬的優(yōu)點，越來越受到人們的親睞，近些年受到了國內(nèi)外學者和工程人員的高度重視，從而得到較廣的應用。
[0003]在多高層住宅建筑中，鋼筋混凝土異形柱結(jié)構(gòu)，由于受到柱截面肢長肢厚比等的諸多限制，難以滿足承載カ及節(jié)點處理等要求，使得異形柱的優(yōu)點無法全面體現(xiàn)，從而限制其應用范圍；而純鋼異形柱由于防火防腐處理要求使其費用偏高，較難推廣。為了克服上述兩類異形柱結(jié)構(gòu)的不足，充分發(fā)揮鋼材與混凝土兩種材料的優(yōu)勢，于是以在純鋼異形柱外面包裹混凝土的方式形成的鋼骨混凝土異形柱結(jié)構(gòu)應運而生。
[0004]鋼骨混凝土異形柱中的鋼骨形式主要為實腹式和桁架式(亦稱空腹式)兩類。相對而言，桁架式鋼骨混凝土異形柱中的桁架鋼骨由角鋼或槽鋼經(jīng)過水平和斜向綴板或綴條焊接而成，施工相對繁瑣，連接工作量偏大，而且其斜截面承載カ和抗震性能有限。而在實腹式鋼骨混凝土異形柱中，在鋼骨不設抗剪連接件的情況下，其型鋼與混凝土的粘結(jié)カ很低(大約只相當于·光面鋼筋與混凝土粘結(jié)カ的45%)，粘結(jié)カ的不足將會影響鋼骨與混凝土之間協(xié)同工作(目前的研究基本均未設抗剪連接件，但在分析中又假定鋼骨與混凝土之間完全協(xié)同工作，這與其實際工作狀態(tài)不太一致)，從而影響到構(gòu)件的承載力、破壞形態(tài)和工作機理等；若設置抗剪連接件(栓釘)，雖然能提高鋼骨與混凝土之間的協(xié)同工作能力，但由于栓釘與混凝土接觸之處受カ復雜，混凝土易于提早破壞而喪失其承載力，此外栓釘需要專用焊接設備焊接，會増加施工難度與復雜程度，加大施工工作量、降低施工速度，増加施工エ期與鋼材耗量，從而增加工程的綜合造價。
[0005]為了使異形柱結(jié)構(gòu)在多高層住宅建筑中得到更廣泛的應用，必須改善現(xiàn)有鋼骨混凝土異形柱的受カ性能而又不致顯著增加其工程的綜合造價。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋼骨腹板開四邊形孔洞的L形截面鋼骨混凝土異形柱。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種鋼骨腹板開四邊形孔洞的L形截面鋼骨混凝土異形柱，包括鋼骨骨架、鋼筋骨架和混凝土 ；
[0008]所述鋼骨骨架為L形截面鋼骨骨架，包括兩塊鋼骨腹板和兩塊鋼骨翼緣，所述鋼骨腹板上面開設有多個四邊形孔洞；
[0009]所述鋼筋骨架包括縱向鋼筋和箍筋；
[0010]所述鋼骨骨架位于所述異形柱的截面中心部位，所述鋼筋骨架圍繞其周圍，所述混凝土將鋼骨骨架、鋼筋骨架包裹其中。[0011]作為優(yōu)選，所述鋼骨骨架截面類型包括等肢和不等肢L形截面兩類。
[0012]作為優(yōu)選，所述鋼骨骨架組成方式由在腹板開洞后的T形鋼焊接而成或開洞后的鋼板經(jīng)焊接組合而成。
[0013]作為優(yōu)選，所述鋼骨腹板洞ロ形式包括矩形和方形。
[0014]對于鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)，其組合效應，主要取決于鋼骨與混凝土之間的粘結(jié)力。因此，如何增加鋼骨與混凝土之間粘結(jié)力，減小其界面滑移，改善其工作性能，成為人們關注的焦點。對此，本發(fā)明在L形截面實腹式鋼骨混凝土異形柱的鋼骨腹板上開一定數(shù)量的四邊形孔洞，形成鋼骨腹板開四邊形孔洞的L形截面鋼骨混凝土異形柱。
[0015]在本發(fā)明組合方式中，鋼骨骨架是主要的承重骨架，因此需要保證具有一定的配鋼率。由于鋼骨與混凝土之間的粘結(jié)カ以及協(xié)同工作能力會隨著腹板開洞率的増加而大大增強，因此需要保證鋼骨腹板具有一定的開洞率。鋼筋骨架中的縱向鋼筋主要起架立筋作用，因此只需按構(gòu)造配筋即可；而箍筋的主要作用是約束混凝土，增加鋼骨與混凝土間的粘結(jié)力，從而提高其承載カ和延性，因此需要保證具有一定的配箍率。
[0016]本發(fā)明通常鋼骨在鋼結(jié)構(gòu)加工廠制作完成；鋼筋的放樣、綁扎以及混凝土的澆筑均在エ地現(xiàn)場進行。
[0017]有益效果:本發(fā)明的鋼骨腹板開孔后改變了型鋼的表面形態(tài)，増加了鋼骨與混凝土的接觸面積，在無需設置抗剪連接件的情況下，就能大大增強鋼骨與混凝土界面之間的粘結(jié)力，提高鋼骨與混凝土間的協(xié)同工作能力，減少其滑移，改善其工作性能，使其受カ更加趨于合理。
[0018]本發(fā)明由于鋼骨腹板洞ロ的存在，使得箍筋可以直接穿過洞ロ形成封閉狀，不需通過焊接或在鋼板上另外穿孔，減小了施工難度，既方便施工又易于箍筋約束作用的充分發(fā)揮。
[0019]本發(fā)明的核心部分混凝土受到鋼骨翼緣與箍筋的雙重約束，不但提高了鋼骨與混凝土間的粘結(jié)力，保證了混凝土與鋼骨之間更好地協(xié)同工作，改善其受カ性能，而且使整個構(gòu)件的承載カ和延性均得以提尚。
[0020]本發(fā)明在不增加鋼材用料情況下，可提高鋼骨的穩(wěn)定承載カ。
[0021]本發(fā)明在不增加額外費用的情況下較好地解決了鋼結(jié)構(gòu)防火防腐問題。
[0022]本發(fā)明無需設置抗剪連接件，省エ省料，可降低工程的綜合造價。
[0023]本發(fā)明可以為新型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系開發(fā)提供關鍵部件，有很好的轉(zhuǎn)化前景。
[0024]本發(fā)明拓展了鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)的研究與應用領域，極大地豐富了鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)內(nèi)容。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進ー步說明。
[0027]如圖1所示:一種鋼骨腹板開四邊形孔洞的L形截面鋼骨混凝土異形柱，包括鋼骨骨架、鋼筋骨架和混凝土 7 ；[0028]所述鋼骨骨架為L形截面鋼骨骨架，包括鋼骨腹板一 3、鋼骨腹板ニ 4、鋼骨翼緣ーI和鋼骨翼緣ニ 2，所述鋼骨腹板一 3和鋼骨腹板ニ 4上面開設有多個四邊形孔洞；
[0029]所述鋼筋骨架包括縱向鋼筋5和箍筋6 ；
[0030]所述鋼骨骨架位于所述異形柱的截面中心部位，所述鋼筋骨架圍繞其周圍，所述混凝土 7將鋼骨骨架、鋼筋骨架包裹其中。
[0031]所述鋼骨骨架截面類型包括等肢和不等肢L形截面兩類。所述鋼骨骨架組成方式由在腹板開洞后的T形鋼焊接而成或開洞后的鋼板經(jīng)焊接組合而成。所述鋼骨腹板洞ロ形式包括矩形和方形。
[0032]本發(fā)明鋼骨腹板開洞后改變了型鋼的表面形態(tài)，増加了鋼骨與混凝土的接觸面積，洞ロ處的鋼骨表面粗糙程度増加，使型鋼與混凝土之間的機械咬合力得到增強，提高了鋼骨與混凝土間的協(xié)同工作能力，減少其滑移；同吋，由于洞ロ的存在，便于箍筋直接形成封閉狀，不需通過焊接或彎折，既方便施工又易于箍筋約束作用的發(fā)揮。
[0033]應當指出，對于本【技術(shù)領域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼骨腹板開四邊形孔洞的L形截面鋼骨混凝土異形柱，其特征在于:包括鋼骨骨架、鋼筋骨架和混凝土 ； 所述鋼骨骨架為L形截面鋼骨骨架，包括兩塊鋼骨腹板和兩塊鋼骨翼緣，所述鋼骨腹板上面開設有多個四邊形孔洞； 所述鋼筋骨架包括縱向鋼筋和箍筋； 所述鋼骨骨架位于所述異形柱的截面中心部位，所述鋼筋骨架圍繞其周圍，所述混凝土將鋼骨骨架、鋼筋骨架包裹其中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼骨腹板開四邊形孔洞的L形截面鋼骨混凝土異形柱，其特征在于:所述鋼骨骨架截面類型包括等肢和不等肢L形截面兩類。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼骨腹板開四邊形孔洞的L形截面鋼骨混凝土異形柱，其特征在于:所述鋼骨骨架組成方式由在腹板開洞后的T形鋼焊接而成或開洞后的鋼板經(jīng)焊接組合而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼骨腹板開四邊形孔洞的L形截面鋼骨混凝土異形柱，其特征在于:所述鋼骨腹板洞ロ形式包括矩形和方形。
【文檔編號】E04C3/34GK103437503SQ201310421280
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】鄭廷銀, 林秋逸, 吳靖宇 申請人:南京工業(yè)大學