CN109025062B - 一种异形多腔钢-混凝土组合柱 - Google Patents

一种异形多腔钢-混凝土组合柱 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种异形多腔钢‑混凝土组合柱，包括若干根钢梁及若干根H型钢柱，其中，一根钢梁对应一根H型钢柱，各根H型钢柱的上翼缘依次相连接形成第一筒状结构，各根H型钢柱的下翼缘上固定有梁端端板，钢梁的端部固定于所述梁端端板上；相邻两根H型钢柱的下翼缘之间通过长方形钢板相连接，长方形钢板与与其相连接的两根H型钢柱围成第二筒状结构，所述第一筒状结构与第二筒状结构内均浇筑有混凝土；第一筒状结构的内壁上及第二筒状结构的内壁上均设置有栓钉，该组合柱的横截面尺寸较小，并且钢柱外壁与混凝土的协同工作能力较强，同时结构简单，用钢量少，稳定性及强度较高。

Description

一种异形多腔钢-混凝土组合柱
技术领域
本发明属于建筑工程技术领域，涉及一种异形多腔钢-混凝土组合柱。
背景技术
近年来，随着建筑结构向着大型化、复杂化和工业化的发展，对竖向构件(柱)提出了更高的要求和挑战，即如何在意外荷载作用(地震、撞击等)和较大竖向荷载下保证柱构件的整体稳定性、强度和良好耗能能力是大跨度、高层及超高层结构体系应用的关键。目前，大跨度、高层及超高层结构中通常采用闭合圆形、方形、矩形、多边形等钢-混凝土组合柱，往往会存在一些问题：(1)钢柱截面尺寸过大时，钢柱外壁与混凝土的协同工作能力会降低；(2)梁柱连接较为复杂、较大的外环板或内填板会影响结构的外观和使用，以及复杂的梁柱连接板会增加建筑结构的用钢量；(3)结构高度或跨度较大时，钢柱的稳定性和强度较难保证。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种异形多腔钢-混凝土组合柱，该组合柱的横截面尺寸较小，并且钢柱外壁与混凝土的协同工作能力较强，同时结构简单，用钢量少，稳定性及强度较高。
为达到上述目的，本发明所述的异形多腔钢-混凝土组合柱包括若干根钢梁及若干根H型钢柱，其中，一根钢梁对应一根H型钢柱，各根H型钢柱的上翼缘依次相连接形成第一筒状结构，各根H型钢柱的下翼缘上固定有梁端端板，钢梁的端部固定于所述梁端端板上；
相邻两根H型钢柱的下翼缘之间通过长方形钢板相连接，长方形钢板与与其相连接的两根H型钢柱围成第二筒状结构，所述第一筒状结构与第二筒状结构内均浇筑有混凝土；
第一筒状结构的内壁上及第二筒状结构的内壁上均设置有栓钉。
长方形钢板的一端固定于一根H型钢柱中下翼缘与腹板的连接位置处，长方形钢板的另一端固定于另一根H型钢柱中下翼缘与腹板的连接位置处，且长方形钢板与与其连接的两根H型钢柱的腹板及上翼缘围成第二筒状结构。
长方形钢板的一端固定于一根H型钢柱中下翼缘的端部，长方形钢板的另一端固定于另一根H型钢柱中下翼缘的端部，该长方形钢板与与其连接的两根H型钢柱的上翼缘、下翼缘及腹板围成第二筒状结构。
高强度螺栓穿过H型钢柱的下翼缘及对应的梁端端板将梁端端板与对应H型钢柱的下翼缘相连接。
H型钢柱的数目为四根。
四根H型钢柱组成十字型对称结构。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的异形多腔钢-混凝土组合柱包括若干根钢梁及若干根H型钢柱，其中，各根H型钢柱的上翼缘依次相连接形成第一筒状结构，长方形钢板与与其连接的两根H型钢柱围成第二筒状结构，以形成异形多腔结构，第一筒状结构的内壁上第二筒状结构的内壁上均设置有栓钉，且均浇筑有混凝土，以提高钢管外壁与混凝土的协同工作能力，梁柱连接较为简单，受力明确，稳定性、刚度及承载力较强，可应用于大跨度、高层及超高层结构体系中。
附图说明
图1为实施例一的结构示意图；
图2为图1中A-A方向的截面图；
图3为实施例二的结构示意图；
图4为图3中B-B方向的截面图。
其中，1为H型钢柱、2为钢梁、3为混凝土、4为栓钉、5为长方形钢板、6为梁端端板、7为高强度螺栓。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1及图3，本发明所述的异形多腔钢-混凝土组合柱包括若干根钢梁2及若干根H型钢柱1，其中，一根钢梁2对应一根H型钢柱1，各根H型钢柱1的上翼缘依次相连接形成第一筒状结构，各根H型钢柱1的下翼缘上固定有梁端端板6，钢梁2的端部固定于所述梁端端板6上；相邻两根H型钢柱1的下翼缘之间通过长方形钢板5相连接，长方形钢板5与与其相连接的两根H型钢柱1围成第二筒状结构，所述第一筒状结构与第二筒状结构内均浇筑有混凝土3；第一筒状结构的内壁上及第二筒状结构的内壁上均设置有栓钉4。
高强度螺栓7穿过H型钢柱1的下翼缘及对应的梁端端板6将梁端端板6与对应H型钢柱1的下翼缘相连接；H型钢柱1的数目为四根；四根H型钢柱1组成十字型对称结构。第一筒状结构及第二筒状结构的内壁上均设置有栓钉4，栓钉4的选用和布置根据《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》(GB/T10433-2002)的相应规定进行。高强度螺栓7的选用和布置根据《钢结构设计标准》(GB50017-2017)的相关规定进行。
实施例一
参考图1及图2，长方形钢板5的一端固定于一根H型钢柱1中下翼缘与腹板的连接位置处，长方形钢板5的另一端固定于另一根H型钢柱1中下翼缘与腹板的连接位置处，且长方形钢板5与与其连接的两根H型钢柱1的腹板及上翼缘围成第二筒状结构。
实施例二
参考图3及图4，长方形钢板5的一端固定于一根H型钢柱1中下翼缘的端部，长方形钢板5的另一端固定于另一根H型钢柱1中下翼缘的端部，该长方形钢板5与与其连接的两根H型钢柱1的上翼缘、下翼缘及腹板围成第二筒状结构。
以上表述仅为本发明的较佳实施例，并不是对发明的限定，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种异形多腔钢-混凝土组合柱，其特征在于，包括若干根钢梁(2)及若干根H型钢柱(1)，其中，一根钢梁(2)对应一根H型钢柱(1)，各根H型钢柱(1)的上翼缘依次相连接形成第一筒状结构，各根H型钢柱(1)的下翼缘上固定有梁端端板(6)，钢梁(2)的端部固定于所述梁端端板(6)上；
相邻两根H型钢柱(1)的下翼缘之间通过长方形钢板(5)相连接，长方形钢板(5)与与其相连接的两根H型钢柱(1)围成第二筒状结构，所述第一筒状结构与第二筒状结构内均浇筑有混凝土(3)；
H型钢柱上翼缘围成的第一筒状结构的内外两侧均设置有栓钉(4)。
2.根据权利要求1所述的异形多腔钢-混凝土组合柱，其特征在于，长方形钢板(5)的一端固定于一根H型钢柱(1)中下翼缘与腹板的连接位置处，长方形钢板(5)的另一端固定于另一根H型钢柱(1)中下翼缘与腹板的连接位置处，且长方形钢板(5)与与其连接的两根H型钢柱(1)的腹板及上翼缘围成第二筒状结构。
3.根据权利要求1所述的异形多腔钢-混凝土组合柱，其特征在于，长方形钢板(5)的一端固定于一根H型钢柱(1)中下翼缘的端部，长方形钢板(5)的另一端固定于另一根H型钢柱(1)中下翼缘的端部，该长方形钢板(5)与与其连接的两根H型钢柱(1)的上翼缘、下翼缘及腹板围成第二筒状结构。
4.根据权利要求1所述的异形多腔钢-混凝土组合柱，其特征在于，高强度螺栓(7)穿过H型钢柱(1)的下翼缘及对应的梁端端板(6)将梁端端板(6)与对应H型钢柱(1)的下翼缘相连接。
5.根据权利要求1所述的异形多腔钢-混凝土组合柱，其特征在于，H型钢柱(1)的数目为四根。
6.根据权利要求1所述的异形多腔钢-混凝土组合柱，其特征在于，四根H型钢柱(1)组成十字型对称结构。
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