CN106894576A - 一种建筑物承重蜂窝柱 - Google Patents

Abstract

一种建筑物承重蜂窝柱，它由四块蜂窝金属板组成；四块蜂窝金属板围绕成“口”字形，互相焊接组成建筑物承重蜂窝柱；蜂窝金属板采用在两块金属面板中间焊接金属蜂窝的结构形式。本发明具有如下特点：1、用料省；本发明采用了金属蜂窝板作为基材，由于金属蜂窝板上开设的孔紧密排布，因而从最大程度上节约了钢材的材料，从而增加了钢材的使用率；2、自重轻；3、强度高；本发明中的金属蜂窝板在蜂窝上开设多孔后折叠，然后将蜂窝焊接在第一面板和第二面板上；使得第一面板和第二面板受到应力时，能够通过折叠的蜂窝疏散到各个折叠部分中，从而减少了金属蜂窝板整体的应力，增大了整个结构的强度。

Description

一种建筑物承重蜂窝柱

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，特别是一种建筑物承重蜂窝柱。

背景技术

在建筑行业，建筑材料特别重要，建筑材料通过组合，制成建筑物中的梁、连接板、地板、立柱等。

随着工业化和现代化的推进，因水泥板具有更好的支撑强度，现代社会大多使用水泥板作为梁、立柱等的基材，从而使房子更加牢固。然而，采用水泥板作为建筑基材，会存在如自重大、施工周期长、施工期间易受扰动和不环保等缺点。为了解决这些问题，建筑学家们已经采用金属材料作为建筑基材。

现有技术中，通常采用实心钢板作为建筑基材，利用钢的高强度性能，对房屋进行构架建设。然而这种方式通常用料较多，在用于高层建筑时虽然可以保证建筑的强度，但是会带来自身重、材料浪费多等问题。为了解决这些问题，有人提出了采用蜂窝形式的钢材替代实心钢材，即在普通工字型钢腹板或H型钢上按一定的折线进行切割，然后将钢材错开变换位置并重新焊接组合而成的新型蜂窝钢材。这种蜂窝钢材与实心钢材相比，在同样的承载力下，节省20%~35%的材料，使得重量更轻，材料利用率增高。但是这种形式的蜂窝钢材并没有完全利用钢材本身的强度性能，导致其结构强度并没有得到提高。

近些年来，有很多有关建筑板材结构优化的文献相继被公开，如文献CN 202294826 U公开了一种铝蜂窝地板，通过在前后两个骨架内填充铝蜂窝来实现轻量化的目的。但是这种方式，没有提高整体的结构强度，并且该铝蜂窝地板只能用于新型轨道车辆上，如果将其应用到建筑行业，则无法实现房屋承重的功能。文献CN 103112202 A公开了一种蜂窝板，通过在两块木板之间粘贴蜂窝芯层实现对整体结构强度的提高，但是这种蜂窝板的整体强度仍然较低，无法承受房屋的重量，不能用于房屋的梁与柱；并且，这种蜂窝板采用粘胶的方式实现蜂窝芯层与表面木板的连接，而采用的粘合剂会受到环境的影响（如潮湿和老化）而失去作用。

由焊接制成的金属蜂窝板具有自重轻、用料省、持久性好和强度高的特点，可以被广泛地应用于各种建筑结构之中。现有的承重柱通常采用实心钢板或水泥制成，这种承重柱自身重量大、材料浪费多、制造周期长，难以满足现代人们的需求。采用金属蜂窝板组成的承重柱能够解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是，为了克服现有技术的上述不足，提供一种用料省、自重轻、强度高的建筑物承重蜂窝柱。

本发明的技术方案是：一种建筑物承重蜂窝柱，它由复数块蜂窝金属板组成，建筑物承重蜂窝柱的形状可以为但不限于三棱柱、四棱柱、五棱柱或六棱柱。复数块蜂窝金属板互相焊接和/或栓接组成建筑物承重蜂窝柱。建筑物承重蜂窝柱的形状优选为空心四棱柱，进一步优选为横截面为正方形的空心四棱柱，即四块蜂窝金属板围绕成“口”字形。

进一步地，建筑物承重蜂窝柱还可以为由蜂窝金属板组成的圆柱。

进一步地，所述金属蜂窝板包括第一面板、蜂窝和第二面板，所述蜂窝为折叠成型的薄片，所述蜂窝与第一面板和第二面板之间设有连接层。

进一步地，所述连接层由钎焊、电阻焊、激光焊或胶接方式形成，第一面板和第二面板通过钎焊、电阻焊、激光焊或胶接的方式与蜂窝连接。

进一步地，所述蜂窝为折叠成排列有多个通孔的薄片。

进一步地，所述通孔为六边形、三角形、四边形、八边形、波纹形或圆形。蜂窝上的通孔应紧密排布，可以尽最大限度减少材料的使用，从而使得金属板自重减小。

进一步地，所述第一面板和/或第二面板的材质为不锈钢、玻璃钢、碳钢、钛钢、铝合金或塑料中的一种。

进一步地，所述薄片的材质为不锈钢箔、铝箔、铜箔或塑料箔片中的一种。

进一步地，所述第一面板和第二面板以及蜂窝的材料为同一种金属。

进一步地，所述第一面板和第二面板做成四周翻边的形状，包住蜂窝。

以蜂窝金属板的形式组合成建筑物承重蜂窝柱，能够在节省材料的同时，保证整个建筑物承重蜂窝柱自重轻，受压力较小，间接地提高了整个建筑物承重蜂窝柱的结构强度。建筑物承重蜂窝柱根据第一面板和第二面板的厚度分为厚柱和薄柱。设第一面板和第二面板的厚度为δ，当δ≥6mm时，所述建筑物承重蜂窝柱为厚柱；当δ＜6mm时，所述建筑物承重蜂窝柱为薄柱。厚柱和薄柱的选择依楼层层数定：当楼层较高时，建筑物承重蜂窝柱受压力较小，则应选择薄柱，且薄柱的δ值随着楼层高度的增加而减小；当楼层较低时，建筑物承重蜂窝柱受压力较大，则应选择厚柱，且厚柱的δ值随着楼层高度的减小而增加。

建筑物承重蜂窝柱由所述蜂窝金属板围成，能保证整体的受力被蜂窝金属板中的蜂窝吸收并分散，从而提高了整体建筑物承重蜂窝柱的强度。

进一步地，建筑物承重蜂窝柱的上端与下端均设有加强部件；建筑物承重蜂窝柱上端的加强部件为柱上法兰，建筑物承重下端的加强部件为柱下法兰。柱上法兰和柱下法兰中设有冲压成凸型的构造。

进一步地，所述柱下法兰上设有用于安装螺栓的斜座，所述柱上法兰上设有与斜座倾斜角度相同的螺纹孔。

柱上法兰和柱下法兰用于实现两个建筑承重蜂窝柱之间的栓接：当要实现两个建筑物承重蜂窝柱的连接时，将另一块建筑物承重蜂窝柱的下端安装在现有的建筑物承重蜂窝柱的上端，通过螺钉穿过上方建筑物承重柱的柱下法兰的斜座，固定在下方建筑物承重柱的柱上法兰的螺纹孔上，从而实现两个建筑物承重蜂窝柱的安装。

进一步地，所述柱上法兰和柱下法兰均为多个，均匀地分布在建筑物承重蜂窝柱下端的四条边上。相邻的柱上法兰的间隔最好为100mm，柱上法兰的个数依建筑物承重蜂窝柱下端四条边的长度而定；同样的，柱下法兰的位置与柱上法兰的位置相对。

进一步地，所述柱上法兰和柱下法兰中设有冲压成凸型的构造。

进一步地，建筑物承重蜂窝柱的柱角部设有多个均匀分布的螺纹孔，螺纹孔内焊有内螺母。或者，在建筑物承重蜂窝柱内设有多个均匀分布的用于攻丝的凸台，凸台与螺纹孔同轴。

内螺母或凸台用于实现建筑物承重蜂窝柱与蜂窝梁之间的连接、建筑物承重蜂窝柱与蜂窝楼板之间的连接，还用于安装大梁、装爬吊、吊装等；并且，在建筑物承重蜂窝柱上安装内螺母或凸台，还能适用于任一层高的安装，非常方便。同方向上的相邻两个内螺母或凸台之间的间距为100mm，多个内螺母或凸台的安装能保证建筑物承重蜂窝柱与其他建筑结构之间连接的强度和可靠性。

当要实现建筑物承重蜂窝柱与蜂窝梁/板之间的连接时，将蜂窝梁/板与建筑物承重蜂窝柱对齐，然后从蜂窝梁/板上装入螺钉，螺钉与建筑物承重蜂窝柱中的内螺母栓接（或者螺钉与建筑物承重蜂窝柱中的凸台攻丝连接）后，即可实现建筑物承重蜂窝柱与蜂窝梁/板的安装。

进一步地，两个建筑物承重蜂窝柱还可以通过焊接连接在一起。

当要将两个建筑物承重蜂窝柱焊接在一起时，需事先在它们的连接处放入焊件，通过焊接的方式将它们连接在一起。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

1、用料省；本发明采用了金属蜂窝板作为基材，由于金属蜂窝板上开设的通孔紧密排布，因而从最大程度上节约了钢材的材料，从而增加了钢材的使用率，不仅省料，而且环保；

2、自重轻；由于金属蜂窝板上开设有多个通孔，使得同体积下，本发明在重量上比现有的实心钢材立柱轻便许多，从而能使整个房屋的构架更轻便，房屋的整体强度得到有效地提高；

3、强度高；本发明中的金属蜂窝板在蜂窝上开设多孔后折叠，然后将蜂窝焊接在第一面板和第二面板上；使得第一面板和第二面板受到应力时，能够通过折叠的蜂窝疏散到各个折叠部分中，从而减少了金属蜂窝板整体的应力，增大了整个结构的强度。

以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。

附图说明

图1—为本发明的结构示意图；

图2—为图1的俯视图；

图3—为本发明的蜂窝金属板结构示意图；

图4—为建筑物承重蜂窝柱采用螺栓连接的A处放大图；

图5—为建筑物承重蜂窝柱采用攻丝连接的A处放大图；

图6—为两个建筑物承重蜂窝柱的栓接示意图；

图7—为两个建筑物承重蜂窝柱的焊接示意图；

图8—为两个建筑物承重蜂窝柱的栓接三维示意图；

图9—为图8的B处放大图；

图10—为柱上法兰三维示意图；

图11—为柱下法兰三维示意图。

图中：1—蜂窝金属板，2—C型加强件，3—柱上法兰，4—柱下法兰，5—螺纹孔，6—内螺母，7—螺栓，8—焊件，11—第一面板，12—蜂窝，13—第二面板，14—连接层，15—凸台，31—螺纹孔，41—斜座，121—通孔，122—隔板。

具体实施方式

实施例 1

如图1和图2所示，一种建筑物承重蜂窝柱，它由四块蜂窝金属板1组成；四块蜂窝金属板1围绕成“口”字形，互相焊接组成建筑物承重蜂窝柱。本实施例中，建筑物承重蜂窝柱的形状为横截面是正方形的空心四棱柱。

如图3所示，蜂窝金属板1包括第一面板11、蜂窝12、第二面板13，蜂窝12位于第一面板11和第二面板13之间，蜂窝12与第一面板11、第二面板13之间均设有连接层14，第一面板11、第二面板13与蜂窝12通过连接层14焊接在一起，连接层14为纯铜箔，采用的焊接方式为钎焊。蜂窝12为折叠的薄片，第一面板11和第二面板13以及蜂窝12的材料均为不锈钢。

第一面板11和第二面板13做成四周翻边的形状，包住蜂窝12。

蜂窝12包括隔板122和通孔121，通孔121为由隔板122形成的空间，通孔121的形状为正六边形。

如图4所示，金属蜂窝板1的厚度δ=8mm，实施例1中的建筑物承重蜂窝柱为厚柱。蜂窝金属板1侧边设有C型加强件2，靠建筑物承重蜂窝柱外端的C型加强件2的C型开口朝建筑物承重蜂窝柱的内部。

如图1和图4所示，建筑物承重蜂窝柱的柱角部设有多个均匀分布的螺纹孔5，螺纹孔5内焊有内螺母6，承重蜂窝柱通过内螺母6实现与大梁的栓接。

如图1、图2、图6、图8~图11所示，建筑物承重蜂窝柱的上端设有柱上法兰3，建筑物承重蜂窝柱的下端设有柱下法兰4，柱下法兰4上设有用于安装螺栓的斜座41，所述柱上法兰3上设有与斜座41倾斜角度相同的螺纹孔31；图6、图8中，两个建筑物承重蜂窝柱通过螺栓7实现连接。

实施例 2

如图1~图3、图4所示，实施例2与实施例1大致相同，其区别在于：实施例2中，取金属板1的的一面板和第二面板的厚度δ=4mm，则实施例2 所述的建筑物承重蜂窝柱为薄柱。金属蜂窝板1的两端均设有C型加强件2，C型加强件2焊接在金属蜂窝板两端的外侧，相邻的金属蜂窝板1通过C型加强件2焊接在一起。

实施例 3

如图1~图3、图5所示，实施例3与实施例2大致相同，其区别在于：实施例2中，在两个建筑物承重蜂窝柱之间设有焊件8，通过焊接的方式将两个建筑物承重蜂窝柱连接在一起。

实施例 4

如图1~图3和图6、图7所示，实施例4与实施例1大致相同，其区别在于：实施例4中，建筑物承重蜂窝柱的柱角部设有多个均匀分布的螺纹孔5，在螺纹孔5对应处设有用于攻丝的凸台15，承重蜂窝柱通过凸台15实现与大梁的攻丝连接。

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型在内。

Claims (14)

1.一种建筑物承重蜂窝柱，其特征在于：它由四块蜂窝金属板组成；四块蜂窝金属板围绕成“口”字形，互相连接组成建筑物承重柱。

2.一种如权利要求1所述的建筑物承重蜂窝柱，其特征在于：所述蜂窝金属板采用在两块金属面板中间焊接金属蜂窝的结构形式。

3.一种如权利要求2所述的建筑物承重蜂窝柱，其特征在于：所述金属蜂窝板包括第一面板、蜂窝和第二面板，所述蜂窝为折叠成型的薄片，所述蜂窝与第一面板和第二面板之间设有连接层；或者所述连接层由钎焊、电阻焊、激光焊或胶接方式形成；或者所述蜂窝为折叠成排列有多个通孔的薄片；或者所述通孔为六边形、三角形、四边形、八边形、波纹形或圆形；或者所述第一面板和/或第二面板的材质为不锈钢、玻璃钢、碳钢、钛钢、铝合金或塑料中的一种；或者所述薄片的材质为不锈钢箔、铝箔、铜箔或塑料箔片中的一种；或者所述第一面板和第二面板以及蜂窝的材料为同一种金属。

4.一种如权利要求3所述的建筑物承重蜂窝柱，其特征在于：所述第一面板和第二面板做成四周翻边的形状，包住蜂窝。

5.一种如权利要求1~4任一项所述的建筑物承重蜂窝柱，其特征在于：所述蜂窝金属板侧边设有C型加强件，靠建筑物承重蜂窝柱外端的C型加强件C型的开口朝建筑物承重蜂窝柱的内部。

6.一种如权利要求1~4任一项所述的建筑物承重蜂窝柱，其特征在于：建筑物承重蜂窝柱的柱角上均布有螺纹孔。

7.一种如权利要求6所述的建筑物承重蜂窝柱，其特征在于：所述螺纹孔内焊有内螺母。

8.一种如权利要求1~4任一项所述的建筑物承重蜂窝柱，其特征在于：两个建筑物承重蜂窝柱通过斜向螺栓连接在一起。

9.一种如权利要求8所述的建筑物承重蜂窝柱，其特征在于：建筑物承重蜂窝柱的上端与下端均设有加强部件；建筑物承重蜂窝柱上端的加强部件为柱上法兰，建筑物承重下端的加强部件为柱下法兰。

10.一种如权利要求9所述的建筑物承重蜂窝柱，其特征在于：所述加强部件中设有冲压成凸型的构造。

11.一种如权利要求6所述的建筑物承重蜂窝柱，其特征在于：建筑物承重蜂窝柱内设有多个均匀分布的用于攻丝的凸台，凸台与螺纹孔同轴。

12.一种如权利要求1所述的建筑物承重蜂窝柱，其特征在于：建筑物承重蜂窝柱由复数块蜂窝金属板组成，所形成的柱体截面形状为三角形或四边形或五边形或六边形。

13.一种如权利要求1所述的建筑物承重蜂窝柱，其特征在于：建筑物承重蜂窝柱为蜂窝金属板组成的圆柱。

14.一种如权利要求1~4任一项所述的建筑物承重蜂窝柱，其特征在于：两个建筑物承重蜂窝柱通过栓接和/或焊接的方式连接在一起。