CN109518880A - 一种缀板式冷弯薄壁梯型截面格构钢柱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缀板式冷弯薄壁梯型截面格构钢柱，主要涉及土木工程中低层钢结构住宅、办公、临时性结构、轻钢厂房、别墅等结构。通过冷弯工艺将钢板冷弯成梯型截面，并在两个冷弯薄壁梯型截面柱的斜截面设置卷边，根据钢柱的尺寸，每隔一定距离设置缀板，通过缀板将冷弯后的两个梯型钢截面柱连接，采用连接的方式对缀板与梯型截面钢加以组装形成一种缀板式冷弯薄壁梯型截面格构钢柱。在耗材相同情况下梯型截面的钢组合柱与其它截面形式的钢组合柱相比其优点主要在于抗弯性能、抗震性、稳定性有所提高；用作承受压力和弯矩为主的构件时，可以获得很好的经济效果。

Description

一种缀板式冷弯薄壁梯型截面格构钢柱

技术领域

本发明涉及土木工程领域，特别涉及一种缀板式冷弯薄壁梯型截面格构钢柱。

背景技术

随着我国建筑行业的发展，各种新型结构形式的出现，带动了冷弯薄壁式组合结构的发展。冷弯薄壁型钢是由带钢或钢板辊压、模压冷弯或冷拔成型，承重构件的壁厚一般在2～6mm之间。与普通的热轧型钢相比冷弯型钢在成型过程中因冷作硬化的影响，钢材屈服点显著提高，即所谓冷弯效应，使构件受力性能有所提高，从而可节省钢材。冷弯薄壁型钢结构的重量轻、功能多、能工业化生产，是一种有发展前途的结构。

目前，我国对冷弯薄壁钢异形柱有一定的研究，也有对具体工程的分析，但是研究还处于起步阶段，没有形成一套完整的理论框架，也没有进行系统的实验研究；采用的有限元方法的研究主要集中在对构件的数值模拟分析，并不能真实模拟边界条件，使得结论在实际工程中应用有一定的局限性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种缀板式冷弯薄壁梯型截面格构钢柱，具体技术方案如下：

一种缀板式冷弯薄壁梯型截面格构钢柱，包括冷弯薄壁梯型截面钢柱、缀板和连接螺钉；

所述冷弯薄壁梯型截面钢柱为钢板进行冷弯工艺使其为梯型截面的钢柱，且斜截面设置直边或卷边；

所述缀板上开有螺钉圆孔；

所述冷弯薄壁梯型截面钢柱两侧设有与缀板对应的螺钉圆孔；

将缀板通过连接螺钉对称固定在斜边平行放置的两个冷弯薄壁梯型截面钢柱上，形成一个整体稳定的结构。

所述的一种缀板式冷弯薄壁梯型截面格构钢柱，其优选方案为所述连接螺钉可为铆钉、自攻螺栓、射钉、高强螺栓。

所述的一种缀板式冷弯薄壁梯型截面格构钢柱，其优选方案为所述缀板的缀板纵向高度≥2/3L、缀板厚度≥L/40，L为梯型截面格构钢柱宽度。

本发明的有益效果：本发明公开了一种缀板式冷弯薄壁梯型截面格构钢柱，在耗材相同情况下梯型截面格构钢柱与其它截面形式的格构钢柱相比其优点主要在于抗弯性能、抗震性、稳定性有所提高；用作承受压力和弯矩为主的构件时，可以获得很好的经济效果。与传统的钢异形柱相比，新型钢异形柱截面形式采用为梯型，由梯型截面钢柱，缀板，连接螺钉组成，并在梯型斜截面设置卷边，使柱体结构整体刚度较为均匀，承载力得到提高，延性和抗震性能也相应提高。

附图说明

图1一种缀板式冷弯薄壁梯型非卷边截面格构钢柱结构平面图；

图2一种缀板式冷弯薄壁梯型卷边截面格构钢柱结构平面图；

图3一种缀板式冷弯薄壁梯型截面格构钢柱南立面图；

图4一种缀板式冷弯薄壁梯型截面格构钢柱西立面图；

图5连接螺钉结构平面图；

图6连接螺钉结构示意图；

图7一种缀板式冷弯薄壁梯型卷边截面格构钢柱结构示意图；

图8一种缀板式冷弯薄壁梯型非卷边截面格构钢柱结构示意图。

图中，10-缀板，11-冷弯薄壁型梯型截面柱，20-连接螺钉，21- 螺钉圆孔。

具体实施方式

下面结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

应理解，目前我国在工业与民用建筑钢结构设计中，因冷弯薄壁型钢截面组织形式灵活，受力性能较好，因此在低层钢结构住宅、办公、临时性结构、轻钢厂房、别墅等结构得到了广泛的应用。现阶段冷弯薄壁式组合柱的主要分为单肢截面形式和双肢截面组合形式。随着钢结构的快速发展钢结构形式越发复杂，单肢截面难以满足受力性能要求，因此由铆钉或螺栓连接的组合截面构件产生。双肢截面组合形式多为C型截面、Z型截面、U型截面。冷弯薄壁型组合柱的作用为承受上部主体的全部荷载，并将荷载传递给基础，持整体结构的稳定性。使用这种缀板式冷弯薄壁梯型截面格构钢柱使结构承载能力有所提高，极大的保证了整体结构的稳定性，此外还具有强度高，成本适宜，施工简单方便等优点。

为了便于理解和说明，为下面通过图1至图8详细阐述本发明公开的一种缀板式冷弯薄壁梯型截面格构钢柱。如图所示，一种缀板式冷弯薄壁梯型截面格构钢柱，包括冷弯薄壁梯型截面钢柱11、缀板 10和连接螺钉20；

所述冷弯薄壁梯型截面钢柱11为钢板进行冷弯工艺使其为梯型截面的钢柱，且斜截面设置直边或卷边；

所述缀板10上开有螺钉圆孔21；

所述冷弯薄壁梯型截面钢柱11两侧设有与缀板10对应的螺钉圆孔21；

将缀板10通过连接螺钉20对称固定在斜边平行放置的两个冷弯薄壁梯型截面钢柱11上，形成一个整体稳定的结构。

所述连接螺钉20可为铆钉、自攻螺栓、射钉、高强螺栓。

所述缀板10的缀板纵向高度≥2/3L、缀板厚度≥L/40，L为梯型截面格构钢柱宽度。

具体的，通过在冷弯薄壁梯型截面钢柱11和缀板20上开螺钉圆孔使缀板与梯型截面钢板进行铆接固定。本发明的连接螺钉采用的是螺钉种类之一的直径为8mm的半圆头铆钉，采用压铆机分别在缀板与梯型截面钢板两端进行铆接固定。依据梯型钢柱的截面尺寸，缀板的尺寸将其制作完成，在梯型钢截面与缀板上钻孔，使用直径较小的金属圆柱穿过螺钉孔，通过铆合的工件，并对螺钉两端面敲击或加压，使金属柱变形增粗同时在两端形成螺钉头，使工件不能从螺钉上脱出，在受使工件分离的外力作用时，由钉杆、钉帽承受产生的剪切力，防止梯型截面钢柱与缀板分离。具体连接形式见图2。

综上所述，本发明公开了一种缀板式冷弯薄壁梯型截面格构钢柱，将钢板冷弯成梯型截面，并在两个冷弯薄壁梯型截面钢柱的斜截面设置卷边，根据柱子的尺寸，每隔一定的距离设置缀板，缀板采用的钢板材质，通过缀板将两个梯型截面分肢连接起来，在缀板上设置一定数量的连接螺钉，通过铆接对缀板与冷弯薄壁梯截面钢柱进行固定。与钢结构主体紧密连接，较好的将上部主体传下来的全部荷载，传给基础，同时提高结构的稳定性。该装置具有承载能力强、制作简单、适用性强、质量轻点等优点，具有广阔的发展前景和设计应用价值。

以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员对冷弯薄壁型梯型截面能思之的其它变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种缀板式冷弯薄壁梯型截面格构钢柱，其特征在于：包括冷弯薄壁梯型截面钢柱、缀板和连接螺钉；

所述冷弯薄壁梯型截面钢柱为钢板进行冷弯工艺使其为梯型截面的钢柱，且斜截面设置直边或卷边；

所述缀板上开有螺钉圆孔；

所述冷弯薄壁梯型截面钢柱两侧设有与缀板对应的螺钉圆孔；

将缀板通过连接螺钉对称固定在斜边平行放置的两个冷弯薄壁梯型截面钢柱上，形成一个整体稳定的结构。

2.根据权利要求书1所述的一种缀板式冷弯薄壁梯型截面格构钢柱，其特征在于：所述连接螺钉可为铆钉、自攻螺栓、射钉、高强螺栓。

3.根据权利要求书1所述的一种缀板式冷弯薄壁梯型截面格构钢柱，其特征在于：所述缀板的缀板纵向高度≥2/3L、缀板厚度≥L/40，L为梯型截面格构钢柱宽度。