CN111395654A - 一种多截面嵌套式钢骨边柱及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多截面嵌套式钢骨边柱及其施工方法，多截面嵌套式钢骨边柱包括有主十字型钢柱、左副十字型钢柱、右副十字型钢柱、副十字型钢柱连接装置和钢短梁，左副十字型钢柱、右副十字型钢柱沿主十字型钢柱纵向的短中轴线对称且均与主十字型钢柱进行嵌套焊接，左副十字型钢柱、右副十字型钢柱的顶端均高于主十字型钢柱的顶端，副十字型钢柱连接装置位于主十字型钢柱的上方且连接于左副十字型钢柱、右副十字型钢柱之间，钢短梁位于左副十字型钢柱的外侧且与左副十字型钢柱焊接固定。本发明具有结构紧凑、强度高、刚度大、稳定性能好、抗震性能好等优点，体现了强柱弱梁的设计理念，可以良好满足结构对于边柱性能的要求。

Description

一种多截面嵌套式钢骨边柱及其施工方法

技术领域

本发明涉及钢结构技术领域，具体是一种多截面嵌套式钢骨边柱及其施工方法。

背景技术

在高铁站承轨层、车站站房结构中，由于列车运行等原因，结构会承受较大的荷载，特别是整体结构的边柱会承受较大的扭矩与弯矩，针对受力较大边柱的设计是结构设计中的困难之处。型钢混凝土结构在高铁站承轨层、车站站房中应用较多，其具有整体性好、承载力高、抗震性能好等特点，其中钢骨的结构形式对型钢混凝土构件的性能影响较大。如何合理的设计型钢混凝土边柱中钢骨的结构是当今设计中的需要优化的问题，也是工程中的重点、难点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多截面嵌套式钢骨边柱及其施工方法，极大提高了结构的强度、刚度、稳定性、抗扭、抗弯及抗震等性能。

本发明的技术方案为：

一种多截面嵌套式钢骨边柱，包括有主十字型钢柱、左副十字型钢柱、右副十字型钢柱、副十字型钢柱连接装置和钢短梁，所述的左副十字型钢柱、右副十字型钢柱沿主十字型钢柱纵向的短中轴线对称且均与主十字型钢柱进行嵌套焊接，所述的左副十字型钢柱、右副十字型钢柱的顶端均高于主十字型钢柱的顶端，所述的副十字型钢柱连接装置位于主十字型钢柱的上方且连接于左副十字型钢柱、右副十字型钢柱之间，所述的钢短梁位于左副十字型钢柱的外侧且与左副十字型钢柱焊接固定。

所述的主十字型钢柱包括有竖直设置的上部长轴腹板、上部短轴腹板、下部长轴腹板、下部短轴腹板、两块长轴翼缘板和两块短轴翼缘板，以及六块水平且上下平行设置的环板；六块环板从上往下分为第一环板、第二环板、第三环板、第四环板、第五环板和第六环板，所述的上部长轴腹板、上部短轴腹板组成十字型上部基体，所述的下部长轴腹板、下部短轴腹板组成十字型下部基体，所述的十字型上部基体的底端从上往下依次穿过第一至第三环板且底端焊接于第四环板的上端面上，所述的十字型下部基体的顶端从下往上穿过第六环板且顶端焊接于第五环板的下端面上，所述的两块长轴翼缘板沿下部短轴腹板对称，两块长轴翼缘板分别焊接于下部长轴腹板的两端上且与第六环板的两端焊接固定，两块长轴翼缘板的底端与十字型下部基体的底端位于同一水平高度，两块长轴翼缘板的顶端均焊接于第五环板的下端面上，所述的两块短轴翼缘板沿主十字型钢柱的上部长轴腹板和下部长轴腹板对称，主十字型钢柱的上部短轴腹板的一端、下部短轴腹板的一端均与其中一块短轴翼缘板焊接，主十字型钢柱的上部短轴腹板的另一端、下部短轴腹板的另一端均与另一块短轴翼缘板焊接，且六块环板均与两块短轴翼缘板焊接固定，所述的两块短轴翼缘板的竖直外表面上、两块长轴翼缘板的竖直外表面位于第六环板水平高度下部的区域均连接有栓钉。

所述的左副十字型钢柱和右副十字型钢柱均包括有竖直设置的副十字型腹板、六块嵌套式短轴腹板、两组短轴翼缘板、长轴外侧翼缘板、长轴内侧翼缘板、嵌套式防护肋板和过渡斜板；所述的副十字型腹板的底端焊接于第一环板的上端面上，副十字型腹板上焊接有横向肋板；六块嵌套式短轴腹板分为三组嵌套式短轴腹板，三组嵌套式短轴腹板分别焊接于第一环板和第二环板之间、第二环板和第三环板之间、第三环板和第四环板之间，且每一组的两块嵌套式短轴腹板分别位于主十字型钢柱上部长轴腹板的两侧且与上部长轴腹板焊接固定；所述的两组短轴翼缘板均包括有从上往下设置的四块短轴翼缘板且两组短轴翼缘板沿副十字型腹板的长轴对称，两组短轴翼缘板位于最顶端的短轴翼缘板分别焊接于副十字型腹板短轴的两端上，两组短轴翼缘板从上往下数的第二层短轴翼缘板焊接第一环板和第二环板之间且与对应的嵌套式短轴腹板焊接，两组短轴翼缘板从上往下数的第三层短轴翼缘板焊接第二环板和第三环板之间且与对应的嵌套式短轴腹板焊接，两组短轴翼缘板从上往下数的第四层短轴翼缘板焊接第三环板和第四环板之间且与对应的嵌套式短轴腹板焊接；所述的长轴外侧翼缘板和长轴内侧翼缘板沿副十字型腹板的短轴对称，长轴外侧翼缘板的上部焊接于副十字型腹板长轴的外端上，长轴外侧翼缘板的下部焊接于主十字型钢柱上部长轴腹板的一端上，长轴外侧翼缘板的顶端与副十字型腹板的顶端位于同一水平高度，长轴外侧翼缘板的底端与主十字型钢柱上部长轴腹板的底端位于同一水平高度，长轴内侧翼缘板从上往下分为四块，最顶端的长轴内侧翼缘板的底端焊接于第一环板的上端面上且与副十字型腹板长轴的内端焊接，长轴内侧翼缘板从上往下数的第二块长轴内侧翼缘板焊接第一环板和第二环板之间，长轴内侧翼缘板从上往下数的第三块长轴内侧翼缘板焊接第二环板和第三环板之间，长轴内侧翼缘板从上往下数的第四块长轴内侧翼缘板焊接第三环板和第四环板之间；所述的嵌套式防护肋板位于长轴内侧翼缘板的内侧，嵌套式防护肋板包括有上下两组防护肋板，每组防护肋板均包括有两块位于主十字型钢柱上部长轴腹板两侧的弯折板，其中一组防护肋板焊接第一环板和第二环板之间，另一组防护肋板焊接第二环板和第三环板之间，且两组防护肋板均与主十字型钢柱的上部长轴腹板焊接固定；所述的过渡斜板的顶端焊接于长轴外侧翼缘板的底端，过渡斜板的底端焊接于主十字型钢柱对应长轴翼缘板的竖直外表面上，且过渡斜板的底端与第六环板位于同一水平高度；所述的两组短轴翼缘板中从上往下数的第二层至第四层短轴翼缘板的外表面上、过渡斜板的的外表面上均连接有栓钉，左副十字型钢柱长轴外侧翼缘板的外表面上位于第一环板和第三环板之间的区域和第一环板上方的局部区域均连接有栓钉，右副十字型钢柱长轴外侧翼缘板的外表面上位于第一环板和第四环板之间的区域和第一环板上方的局部区域均连接有栓钉。

所述的钢短梁包括有水平设置的钢短梁上翼缘板和钢短梁下翼缘板、竖直连接于钢短梁上翼缘板和钢短梁下翼缘板之间的钢短梁腹板和钢短梁加劲肋、水平设置且位于钢短梁上翼缘板上方的钢短梁上部盖板、水平设置且位于钢短梁下翼缘板下方的下部承接平台，钢短梁加劲肋垂直于钢短梁腹板且与钢短梁腹板焊接固定，所述的下部承接平台的上端面通过多个竖直设置的传力短板与钢短梁下翼缘板焊接固定，所述的钢短梁上翼缘板、钢短梁下翼缘板、钢短梁腹板、钢短梁上部盖板、下部承接平台的内端均与左副十字型钢柱的长轴外侧翼缘板的竖直外表面焊接固定，且钢短梁上翼缘板与第三环板位于同一水平高度、钢短梁下翼缘板与第四环板位于同一水平高度，所述的钢短梁上翼缘板的上端面和钢短梁下翼缘板的下端面均连接有栓钉。

所述的钢短梁加劲肋为两组，两组钢短梁加劲肋相互平行，每组钢短梁加劲肋均包括有两块位于钢短梁腹板两侧的加劲肋板，邻近于长轴外侧翼缘板的一组钢短梁加劲肋为第一道钢短梁加劲肋，另一组为第二道钢短梁加劲肋，钢短梁上翼缘板的上端面上且位于第一道钢短梁加劲肋正上方的位置焊接有一排钢筋固定套筒，所述的多个竖直设置的传力短板位于第一道钢短梁加劲肋的正下方，所述的钢短梁上翼缘板的上端面上位于第二道钢短梁加劲肋外侧的部分和钢短梁下翼缘板的下端面上位于第二道钢短梁加劲肋外侧的部分上均连接有栓钉。

所述的下部承接平台包括有一块与长轴外侧翼缘等宽的水平向钢板、顶端连接于水平向钢板下端面上的斜板以及一排连接于水平向钢板外端上的钢筋固定套筒，所述的斜板的底端朝向左副十字型钢柱的长轴外侧翼缘板。

所述的副十字型钢柱连接装置包括有水平设置的矩形空心钢梁以及两个分别焊接于矩形空心钢梁两端上的连接部，每个连接部均包括有竖直设置的弯折板、两块上下平行设置的水平钢板、两个水平钢板钢筋套筒和两块竖向钢板，所述的弯折板为梯形弯折结构，包括有中部和两端部，中部平行于副十字型腹板的短轴，两端部的内端连接于中部的两端，两端部的外端相互反向延伸，所述的弯折板中部和两端部的内表面均与矩形空心钢梁焊接固定，两块水平钢板的内端均焊接于弯折板中部的外表面上，其中一个水平钢板钢筋套筒的底端焊接于上层水平钢板的上端面上，另一个水平钢板钢筋套筒的顶端焊接于下层水平钢板的下端面上，所述的两块竖向钢板分别垂直于弯折板的两端部，两个竖向钢板的内端焊接于弯折板两端部的外表面上，两个竖向钢板的外端均焊接于左副十字型钢柱或右副十字型钢柱长轴内侧翼缘板上。

一种多截面嵌套式钢骨边柱的施工方法，具体包括有以下步骤：

(1)、主十字型钢柱在工厂预制，十字型上部基体不包括长轴翼缘板，十字型下部基体包括长轴翼缘板，上部长轴腹板和下部长轴腹板上下对接，上部短轴腹板和下部短轴腹板上下对接，长轴翼缘板和短轴翼缘板均焊接栓钉；主体成型后，嵌套焊接六块环板；

(2)、在主十字型钢柱和六块环板嵌套成形的基础上，左副十字型钢柱和右副十字型钢柱焊接至主十字型钢柱与六块环板上，长轴外侧翼缘板作为一块整体构件组装，翼缘焊接有栓钉，并且十字型上部基体的上部长轴腹板作为左副十字型钢柱和右副十字型钢柱的长轴腹板使用；

(3)、钢短梁焊接成型，钢短梁的钢短梁上部盖板、钢短梁上翼缘板、钢短梁下翼缘板、钢短梁腹板、下部承接平台均与左副十字型钢柱的长轴外侧翼缘板焊接；

(4)、副十字型钢柱连接装置焊接成型，并焊接至左副十字型钢柱和右副十字型钢柱的顶部之间即可。

本发明的优点：

(1)本发明采用十字型钢作为钢骨，各方向稳定性较好，多个十字型钢进行嵌套组合，大幅提高了结构整体的强度和刚度，左副十字型钢柱和右副十字型钢柱设置在长轴方向，极大提高了抗扭、抗弯能力，满足了结构对于边柱的性能要求。

(2)本发明的左副十字型钢柱和右副十字型钢柱设置长轴外侧翼缘板、横向肋板并附以防护肋板，提高了柱身的强度、刚度以及抗屈曲能力，左副十字型钢柱和右副十字型钢柱之间采用端部为钳形结构的副十字型钢柱连接装置进行连接，连接更加稳定可靠。

(3)本发明的钢短梁部分配以钢短梁上部盖板和下部承接平台，使得钢短梁部分及整体柱身稳定性更好，安全储备更高。

综上所述，本发明多截面嵌套式钢骨边柱具有结构紧凑、强度高、刚度大、稳定性能好、抗震性能好以及造型新颖等优点，特别的抗扭、抗弯能力强，体现了强柱弱梁的设计理念，可以良好满足结构对于边柱性能的要求。

附图说明

图1是本发明多截面嵌套式钢骨边柱的结构示意图。

图2是本发明多截面嵌套式钢骨边柱的俯视图。

图3是本发明主十字型钢柱的结构示意图。

图4是本发明六块环板的结构示意图。

图5是本发明左副十字型钢柱的爆炸图。

图6是本发明钢短梁的爆炸图。

图7是本发明左副十字型钢柱和钢短梁的连接结构示意图。

图8是本发明副十字型钢柱连接装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

见图1和图2，一种多截面嵌套式钢骨边柱，包括有主十字型钢柱1、左副十字型钢柱2、右副十字型钢柱3、副十字型钢柱连接装置4和钢短梁5，左副十字型钢柱2、右副十字型钢柱3沿主十字型钢柱1纵向的短中轴线对称且均与主十字型钢柱1进行嵌套焊接，左副十字型钢柱2、右副十字型钢柱3 的顶端均高于主十字型钢柱1的顶端，副十字型钢柱连接装置4位于主十字型钢柱1的上方且连接于左副十字型钢柱2、右副十字型钢柱3之间，钢短梁5位于左副十字型钢柱2的外侧且与左副十字型钢柱2焊接固定。

见图3和图4，主十字型钢柱1包括有竖直设置的上部长轴腹板11、上部短轴腹板12、下部长轴腹板13、下部短轴腹板14、两块长轴翼缘板15和两块短轴翼缘板16，以及六块水平且上下平行设置的环板；六块环板从上往下分为第一环板17、第二环板18、第三环板19、第四环板110、第五环板111 和第六环板112，六块环板具有良好的加固作用，提升了结构整体的强度、刚度与稳定性，上部长轴腹板11、上部短轴腹板12组成十字型上部基体，下部长轴腹板13、下部短轴腹板14组成十字型下部基体，十字型上部基体的底端从上往下依次穿过第一至第三环板17-19且底端焊接于第四环板110的上端面上，十字型下部基体的顶端从下往上穿过第六环板112且顶端焊接于第五环板111的下端面上，两块长轴翼缘板15沿下部短轴腹板14对称，两块长轴翼缘板15分别焊接于下部长轴腹板13的两端上且与第六环板112的两端焊接固定，两块长轴翼缘板15的底端与十字型下部基体的底端位于同一水平高度，两块长轴翼缘板15的顶端均焊接于第五环板111的下端面上，两块短轴翼缘板16沿主十字型钢柱的上部长轴腹板11和下部长轴腹板13对称，主十字型钢柱的上部长轴腹板1的一端、下部长轴腹板13的一端均与其中一块短轴翼缘板16焊接，主十字型钢柱的上部短轴腹板14的另一端、下部短轴腹板14的另一端均与另一块短轴翼缘板16焊接，且六块环板17-112均与两块短轴翼缘板16焊接固定，两块短轴翼缘板16的竖直外表面上、两块长轴翼缘板15的竖直外表面位于第六环板112水平高度下部的区域均连接有栓钉 113。

见图5和图7，左副十字型钢柱2和右副十字型钢柱3均包括有竖直设置的副十字型腹板21、六块嵌套式短轴腹板22、两组短轴翼缘板23、长轴外侧翼缘板24、长轴内侧翼缘板25、嵌套式防护肋板26和过渡斜板27；副十字型腹板21的底端焊接于第一环板17的上端面上，副十字型腹板21上焊接有横向肋板28；六块嵌套式短轴腹板22分为三组嵌套式短轴腹板，三组嵌套式短轴腹板22分别焊接于第一环板17和第二环板18之间、第二环板18和第三环板19之间、第三环板19和第四环板110之间，且每一组的两块嵌套式短轴腹板22分别位于主十字型钢柱上部长轴腹板11的两侧且与上部长轴腹板11焊接固定；两组短轴翼缘板23均包括有从上往下设置的四块短轴翼缘板且两组短轴翼缘板23沿副十字型腹板21的长轴对称，两组短轴翼缘板23 位于最顶端的短轴翼缘板23分别焊接于副十字型腹板21短轴的两端上，两组短轴翼缘板23从上往下数的第二层短轴翼缘板23焊接第一环板17和第二环板18之间且与对应的嵌套式短轴腹板22焊接，两组短轴翼缘板23从上往下数的第三层短轴翼缘板23焊接第二环板18和第三环板19之间且与对应的嵌套式短轴腹板22焊接，两组短轴翼缘板23从上往下数的第四层短轴翼缘板23焊接第三环板19和第四环板110之间且与对应的嵌套式短轴腹板22焊接；长轴外侧翼缘板24和长轴内侧翼缘板25沿副十字型腹板21的短轴对称，长轴外侧翼缘板24的上部焊接于副十字型腹板21长轴的外端上，长轴外侧翼缘板24的下部焊接于主十字型钢柱上部长轴腹板11的一端上，长轴外侧翼缘板24的顶端与副十字型腹板21的顶端位于同一水平高度，长轴外侧翼缘板24的底端与主十字型钢柱上部长轴腹板11的底端位于同一水平高度，长轴内侧翼缘板25从上往下分为四块，最顶端的长轴内侧翼缘板25的底端焊接于第一环板17的上端面上且与副十字型腹板21长轴的内端焊接，长轴内侧翼缘板25从上往下数的第二块长轴内侧翼缘板25焊接第一环板17和第二环板18之间，长轴内侧翼缘板25从上往下数的第三块长轴内侧翼缘板25 焊接第二环板18和第三环板19之间，长轴内侧翼缘板25从上往下数的第四块长轴内侧翼缘板25焊接第三环板19和第四环板110之间；嵌套式防护肋板26位于长轴内侧翼缘板25的内侧，嵌套式防护肋板26包括有上下两组防护肋板，每组防护肋板均包括有两块位于主十字型钢柱上部长轴腹板11两侧的弯折板，其中一组防护肋板焊接第一环板17和第二环板18之间，另一组防护肋板焊接第二环板18和第三环板19之间，且两组防护肋板均与主十字型钢柱的上部长轴腹板11焊接固定，目的为了加强左副十字型钢柱2和右副十字型钢柱3中部的刚度以及抗屈曲能力；过渡斜板27的顶端焊接于长轴外侧翼缘板24的底端，过渡斜板27的底端焊接于主十字型钢柱对应长轴翼缘板15的竖直外表面上，且过渡斜板27的底端与第六环板112位于同一水平高度；两组短轴翼缘板23中从上往下数的第二层至第四层短轴翼缘板23的外表面上、过渡斜板27的的外表面上均连接有栓钉29，左副十字型钢柱2长轴外侧翼缘板24的外表面上位于第一环板17和第三环板19之间的区域和第一环板17上方的局部区域均连接有栓钉29，右副十字型钢柱3长轴外侧翼缘板24的外表面上位于第一环板17和第四环板110之间的区域和第一环板17上方的局部区域均连接有栓钉29。

见图6和图7，钢短梁5包括有水平设置的钢短梁上翼缘板51和钢短梁下翼缘板52、竖直连接于钢短梁上翼缘板51和钢短梁下翼缘板52之间的钢短梁腹板53和钢短梁加劲肋54、水平设置且位于钢短梁上翼缘板51上方的钢短梁上部盖板55、水平设置且位于钢短梁下翼缘板52下方的下部承接平台 56，钢短梁加劲肋54垂直于钢短梁腹板53且与钢短梁腹板53焊接固定，下部承接平台56的上端面通过三个竖直设置的传力短板57与钢短梁下翼缘板 52焊接固定，钢短梁上翼缘板51、钢短梁下翼缘板52、钢短梁腹板53、钢短梁上部盖板55、下部承接平台56的内端均与左副十字型钢柱2的长轴外侧翼缘板24的竖直外表面焊接固定，且钢短梁上翼缘板51与第三环板19位于同一水平高度、钢短梁下翼缘板52与第四环板110位于同一水平高度；钢短梁加劲肋54为两组，两组钢短梁加劲肋54相互平行，每组钢短梁加劲肋54 均包括有两块位于钢短梁腹板53两侧的加劲肋板，邻近于长轴外侧翼缘板24 的一组钢短梁加劲肋54为第一道钢短梁加劲肋，另一组为第二道钢短梁加劲肋，钢短梁上翼缘板51的上端面上且位于第一道钢短梁加劲肋正上方的位置焊接有一排钢筋固定套筒58，三个竖直设置的传力短板57位于第一道钢短梁加劲肋的正下方，钢短梁上翼缘板51的上端面上位于第二道钢短梁加劲肋外侧的部分和钢短梁下翼缘板52的下端面上位于第二道钢短梁加劲肋外侧的部分上均连接有栓钉59；下部承接平台56包括有一块与长轴外侧翼缘等宽的水平向钢板、顶端连接于水平向钢板下端面上的斜板以及一排连接于水平向钢板外端上的钢筋固定套筒，斜板的底端朝向左副十字型钢柱2的长轴外侧翼缘板24。

见图8，副十字型钢柱连接装置4包括有水平设置的矩形空心钢梁41以及两个分别焊接于矩形空心钢梁41两端上的连接部，每个连接部均包括有竖直设置的弯折板42、两块上下平行设置的水平钢板43、两个水平钢板钢筋套筒44和两块竖向钢板45，弯折板42为梯形弯折结构，包括有中部和两端部，中部平行于副十字型腹板21的短轴，两端部的内端连接于中部的两端，两端部的外端相互反向延伸，弯折板42中部和两端部的内表面均与矩形空心钢梁 41焊接固定，两块水平钢板43的内端均焊接于弯折板42中部的外表面上，其中一个水平钢板钢筋套筒44的底端焊接于上层水平钢板43的上端面上，另一个水平钢板钢筋套筒44的顶端焊接于下层水平钢板43的下端面上，两块竖向钢板45分别垂直于弯折板42的两端部，两个竖向钢板45的内端焊接于弯折板42两端部的外表面上，两个竖向钢板45的外端均焊接于左副十字型钢柱2或右副十字型钢柱3长轴内侧翼缘板25上，从而形成钳状连接结构，使连接更加可靠。

一种多截面嵌套式钢骨边柱的施工方法，具体包括有以下步骤：

(1)、主十字型钢柱1在工厂预制，十字型上部基体不包括长轴翼缘板 15，十字型下部基体包括长轴翼缘板15，上部长轴腹板11和下部长轴腹板 13上下对接，上部短轴腹板12和下部短轴腹板14上下对接，长轴翼缘板15 和短轴翼缘板16均焊接栓钉113；主体成型后，嵌套焊接六块环板17-112；

(2)、在主十字型钢柱1和六块环板17-112嵌套成形的基础上，左副十字型钢柱2和右副十字型钢柱3焊接至主十字型钢柱1与六块环板17-112上，长轴外侧翼缘板24作为一块整体构件组装，翼缘焊接有栓钉29，并且十字型上部基体的上部长轴腹板11作为左副十字型钢柱2和右副十字型钢柱3的长轴腹板使用；

(3)、钢短梁5焊接成型，钢短梁5的钢短梁上部盖板55、钢短梁上翼缘板51、钢短梁下翼缘板52、钢短梁腹板53、下部承接平台56均与左副十字型钢柱2的长轴外侧翼缘板24焊接；

(4)、副十字型钢柱连接装置4焊接成型，并焊接至左副十字型钢柱2 和右副十字型钢柱3的顶部之间即可。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种多截面嵌套式钢骨边柱，其特征在于：包括有主十字型钢柱、左副十字型钢柱、右副十字型钢柱、副十字型钢柱连接装置和钢短梁，所述的左副十字型钢柱、右副十字型钢柱沿主十字型钢柱纵向的短中轴线对称且均与主十字型钢柱进行嵌套焊接，所述的左副十字型钢柱、右副十字型钢柱的顶端均高于主十字型钢柱的顶端，所述的副十字型钢柱连接装置位于主十字型钢柱的上方且连接于左副十字型钢柱、右副十字型钢柱之间，所述的钢短梁位于左副十字型钢柱的外侧且与左副十字型钢柱焊接固定。

2.根据权利要求1所述的一种多截面嵌套式钢骨边柱，其特征在于：所述的主十字型钢柱包括有竖直设置的上部长轴腹板、上部短轴腹板、下部长轴腹板、下部短轴腹板、两块长轴翼缘板和两块短轴翼缘板，以及六块水平且上下平行设置的环板；六块环板从上往下分为第一环板、第二环板、第三环板、第四环板、第五环板和第六环板，所述的上部长轴腹板、上部短轴腹板组成十字型上部基体，所述的下部长轴腹板、下部短轴腹板组成十字型下部基体，所述的十字型上部基体的底端从上往下依次穿过第一至第三环板且底端焊接于第四环板的上端面上，所述的十字型下部基体的顶端从下往上穿过第六环板且顶端焊接于第五环板的下端面上，所述的两块长轴翼缘板沿下部短轴腹板对称，两块长轴翼缘板分别焊接于下部长轴腹板的两端上且与第六环板的两端焊接固定，两块长轴翼缘板的底端与十字型下部基体的底端位于同一水平高度，两块长轴翼缘板的顶端均焊接于第五环板的下端面上，所述的两块短轴翼缘板沿主十字型钢柱的上部长轴腹板和下部长轴腹板对称，主十字型钢柱的上部短轴腹板的一端、下部短轴腹板的一端均与其中一块短轴翼缘板焊接，主十字型钢柱的上部短轴腹板的另一端、下部短轴腹板的另一端均与另一块短轴翼缘板焊接，且六块环板均与两块短轴翼缘板焊接固定，所述的两块短轴翼缘板的竖直外表面上、两块长轴翼缘板的竖直外表面位于第六环板水平高度下部的区域均连接有栓钉。

3.根据权利要求2所述的一种多截面嵌套式钢骨边柱，其特征在于：所述的左副十字型钢柱和右副十字型钢柱均包括有竖直设置的副十字型腹板、六块嵌套式短轴腹板、两组短轴翼缘板、长轴外侧翼缘板、长轴内侧翼缘板、嵌套式防护肋板和过渡斜板；所述的副十字型腹板的底端焊接于第一环板的上端面上，副十字型腹板上焊接有横向肋板；六块嵌套式短轴腹板分为三组嵌套式短轴腹板，三组嵌套式短轴腹板分别焊接于第一环板和第二环板之间、第二环板和第三环板之间、第三环板和第四环板之间，且每一组的两块嵌套式短轴腹板分别位于主十字型钢柱上部长轴腹板的两侧且与上部长轴腹板焊接固定；所述的两组短轴翼缘板均包括有从上往下设置的四块短轴翼缘板且两组短轴翼缘板沿副十字型腹板的长轴对称，两组短轴翼缘板中位于最顶端的短轴翼缘板分别焊接于副十字型腹板短轴的两端上，两组短轴翼缘板从上往下数的第二层短轴翼缘板焊接第一环板和第二环板之间且与对应的嵌套式短轴腹板焊接，两组短轴翼缘板从上往下数的第三层短轴翼缘板焊接第二环板和第三环板之间且与对应的嵌套式短轴腹板焊接，两组短轴翼缘板从上往下数的第四层短轴翼缘板焊接第三环板和第四环板之间且与对应的嵌套式短轴腹板焊接；所述的长轴外侧翼缘板和长轴内侧翼缘板沿副十字型腹板的短轴对称，长轴外侧翼缘板的上部焊接于副十字型腹板长轴的外端上，长轴外侧翼缘板的下部焊接于主十字型钢柱上部长轴腹板的一端上，长轴外侧翼缘板的顶端与副十字型腹板的顶端位于同一水平高度，长轴外侧翼缘板的底端与主十字型钢柱上部长轴腹板的底端位于同一水平高度，长轴内侧翼缘板从上往下分为四块，最顶端的长轴内侧翼缘板的底端焊接于第一环板的上端面上且与副十字型腹板长轴的内端焊接，长轴内侧翼缘板从上往下数的第二块长轴内侧翼缘板焊接第一环板和第二环板之间，长轴内侧翼缘板从上往下数的第三块长轴内侧翼缘板焊接第二环板和第三环板之间，长轴内侧翼缘板从上往下数的第四块长轴内侧翼缘板焊接第三环板和第四环板之间；所述的嵌套式防护肋板位于长轴内侧翼缘板的内侧，嵌套式防护肋板包括有上下两组防护肋板，每组防护肋板均包括有两块位于主十字型钢柱上部长轴腹板两侧的弯折板，其中一组防护肋板焊接第一环板和第二环板之间，另一组防护肋板焊接第二环板和第三环板之间，且两组防护肋板均与主十字型钢柱的上部长轴腹板焊接固定；所述的过渡斜板的顶端焊接于长轴外侧翼缘板的底端，过渡斜板的底端焊接于主十字型钢柱对应长轴翼缘板的竖直外表面上，且过渡斜板的底端与第六环板位于同一水平高度；所述的两组短轴翼缘板中从上往下数的第二层至第四层短轴翼缘板的外表面上、过渡斜板的的外表面上均连接有栓钉，左副十字型钢柱长轴外侧翼缘板的外表面上位于第一环板和第三环板之间的区域和第一环板上方的局部区域均连接有栓钉，右副十字型钢柱长轴外侧翼缘板的外表面上位于第一环板和第四环板之间的区域和第一环板上方的局部区域均连接有栓钉。

4.根据权利要求3所述的一种多截面嵌套式钢骨边柱，其特征在于：所述的钢短梁包括有水平设置的钢短梁上翼缘板和钢短梁下翼缘板、竖直连接于钢短梁上翼缘板和钢短梁下翼缘板之间的钢短梁腹板和钢短梁加劲肋、水平设置且位于钢短梁上翼缘板上方的钢短梁上部盖板、水平设置且位于钢短梁下翼缘板下方的下部承接平台，钢短梁加劲肋垂直于钢短梁腹板且与钢短梁腹板焊接固定，所述的下部承接平台的上端面通过多个竖直设置的传力短板与钢短梁下翼缘板焊接固定，所述的钢短梁上翼缘板、钢短梁下翼缘板、钢短梁腹板、钢短梁上部盖板、下部承接平台的内端均与左副十字型钢柱的长轴外侧翼缘板的竖直外表面焊接固定，且钢短梁上翼缘板与第三环板位于同一水平高度、钢短梁下翼缘板与第四环板位于同一水平高度，所述的钢短梁上翼缘板的上端面和钢短梁下翼缘板的下端面均连接有栓钉。

5.根据权利要求4所述的一种多截面嵌套式钢骨边柱，其特征在于：所述的钢短梁加劲肋为两组，两组钢短梁加劲肋相互平行，每组钢短梁加劲肋均包括有两块位于钢短梁腹板两侧的加劲肋板，邻近于长轴外侧翼缘板的一组钢短梁加劲肋为第一道钢短梁加劲肋，另一组为第二道钢短梁加劲肋，钢短梁上翼缘板的上端面上且位于第一道钢短梁加劲肋正上方的位置焊接有一排钢筋固定套筒，所述的多个竖直设置的传力短板位于第一道钢短梁加劲肋的正下方，所述的钢短梁上翼缘板的上端面上位于第二道钢短梁加劲肋外侧的部分和钢短梁下翼缘板的下端面上位于第二道钢短梁加劲肋外侧的部分上均连接有栓钉。

6.根据权利要求4所述的一种多截面嵌套式钢骨边柱，其特征在于：所述的下部承接平台包括有一块与长轴外侧翼缘等宽的水平向钢板、顶端连接于水平向钢板下端面上的斜板以及一排连接于水平向钢板外端上的钢筋固定套筒，所述的斜板的底端朝向左副十字型钢柱的长轴外侧翼缘板。

7.根据权利要求3所述的一种多截面嵌套式钢骨边柱，其特征在于：所述的副十字型钢柱连接装置包括有水平设置的矩形空心钢梁以及两个分别焊接于矩形空心钢梁两端上的连接部，每个连接部均包括有竖直设置的弯折板、两块上下平行设置的水平钢板、两个水平钢板钢筋套筒和两块竖向钢板，所述的弯折板为梯形弯折结构，包括有中部和两端部，中部平行于副十字型腹板的短轴，两端部的内端连接于中部的两端，两端部的外端相互反向延伸，所述的弯折板中部和两端部的内表面均与矩形空心钢梁焊接固定，两块水平钢板的内端均焊接于弯折板中部的外表面上，其中一个水平钢板钢筋套筒的底端焊接于上层水平钢板的上端面上，另一个水平钢板钢筋套筒的顶端焊接于下层水平钢板的下端面上，所述的两块竖向钢板分别垂直于弯折板的两端部，两个竖向钢板的内端焊接于弯折板两端部的外表面上，两个竖向钢板的外端均焊接于左副十字型钢柱或右副十字型钢柱长轴内侧翼缘板上。

8.根据权利要求4所述的一种多截面嵌套式钢骨边柱的施工方法，其特征在于：具体包括有以下步骤：

(1)、主十字型钢柱在工厂预制，十字型上部基体不包括长轴翼缘板，十字型下部基体包括长轴翼缘板，上部长轴腹板和下部长轴腹板上下对接，上部短轴腹板和下部短轴腹板上下对接，长轴翼缘板和短轴翼缘板均焊接栓钉；主体成型后，嵌套焊接六块环板；

(2)、在主十字型钢柱和六块环板嵌套成形的基础上，左副十字型钢柱和右副十字型钢柱焊接至主十字型钢柱与六块环板上，长轴外侧翼缘板作为一块整体构件组装，翼缘焊接有栓钉，并且十字型上部基体的上部长轴腹板作为左副十字型钢柱和右副十字型钢柱的长轴腹板使用；

(3)、钢短梁焊接成型，钢短梁的钢短梁上部盖板、钢短梁上翼缘板、钢短梁下翼缘板、钢短梁腹板、下部承接平台均与左副十字型钢柱的长轴外侧翼缘板焊接；

(4)、副十字型钢柱连接装置焊接成型，并焊接至左副十字型钢柱和右副十字型钢柱的顶部之间即可。

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