CN206829494U - 一种基于h型钢的全焊接十字型多腔钢管混凝土柱 - Google Patents
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Abstract
一种基于H型钢的全焊接十字型多腔钢管混凝土柱，通过若干个H型方钢作为成型基本单元的基础构件，利用翼缘板之间的焊接固定形成十字形结构，通过封闭结构将自由端也分别形成对应个腔体，从而极大的提高了组合柱的整体性，在截面上呈十字形，由于基本单元的统一，从而保持了结构整体的受力稳定和均匀，通过第三H型钢的在第一H型钢和第二H型钢连接处的设置，从而更合的提高了垂直节点处的强度，使得其在直角的受力能够均匀进行分配和传递，避免了其他连接部件带来的不稳定，所有的焊接连接位置均在外部平面完成，不同平面间无额外加工的连接位置，承载能力强，整体性强，延性好，连接牢靠，施工方便快捷高效，在现场只需要进行浇注操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及混凝土组合柱，具体为一种基于H型钢的全焊接十字型多腔钢管混凝土柱。
背景技术
钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成、且钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的结构构件，按截面形式不同，可分为圆钢管混凝土，方、矩形钢管混凝土和多边形钢管混凝土等。现有的十字异形多腔钢管混凝土组合柱，多是在连接的直角处通过多种连接节点实现两个柱体之间的连接和组合，使得水平柱与垂直柱之间的耗能和受力承载不平衡，不仅结构复杂，装配困难，施工效率低，而且多腔体的形成往往通过内置钢板的焊接形成，往往当受力出现不均时，会在连接节点处出现失效，整体性能较差，整体的承载能力和延性受到影响。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种基于H型钢的全焊接十字型多腔钢管混凝土柱，结构简单，设计合理，整体性好，施工方便，标准便于统一和实施，承载力和延性强。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种基于H型钢的全焊接十字型多腔钢管混凝土柱，包括长度方向均平行设置的第一H型钢，第二H型钢和第三H型钢；
所述第一H型钢一侧的上下翼缘板和第二H型钢一侧的上下翼缘板对齐焊接固定，上下翼缘板和腹板之间形成中心腔体；第一H型钢另一侧的上下翼缘板和第二H型钢另一侧的上下翼缘板之间分别通过平行各自腹板设置的封闭结构形成水平腔体；
所述第三H型钢一侧的上下翼缘板垂直焊接固定在第一H型钢和第二H型钢连接处翼缘板的外侧，对称设置的两个第三H型钢与第一H型钢第二H型钢呈十字形设置；两个第三H型钢另一侧的上下翼缘板之间分别通过平行对应腹板设置的封闭结构形成垂直腔体；
所述的中心腔体、水平腔体和垂直腔体内均浇注有混凝土，且均与第一 H型钢长度方向平行。
优选的，第三H型钢沿第一H型钢和第二H型钢的焊接面对称设置，且上下翼缘板分别与第一H型钢的腹板和第二H型钢的腹板对齐。
优选的，还包括腹板与第一H型钢平行设置的第四H型钢；第一H型钢和第二H型钢与封闭结构之间对称设置有至少一个第四H型钢。
优选的，还包括腹板与第三H型钢3平行设置的第五H型钢；第三H 型钢与封闭结构之间设置至少一个第五H型钢。
优选的，所述的封闭结构为与对应H型钢的上下翼缘板焊接固定的钢板，钢板的宽度等于H型钢的高度。
优选的，所述的封闭结构为与对应H型钢的上下翼缘板焊接固定的C 型钢，C型钢开口的宽度等于H型钢的高度。
优选的，所述的封闭结构为与对应H型钢的上下翼缘板焊接固定的热轧方管，热轧方管的宽度等于H型钢的高度；热轧方管的任意一侧与对应 H型钢的上下翼缘板焊接固定。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型通过若干个H型方钢作为成型基本单元的基础构件，利用翼缘板之间的焊接固定形成十字形结构，通过封闭结构将自由端也分别形成对应个腔体，从而极大的提高了组合柱的整体性，在截面上呈十字形，由于基本单元的统一，从而保持了结构整体的受力稳定和均匀，通过第三H型钢的在第一H型钢和第二H型钢连接处的设置，从而更合的提高了垂直节点处的强度，使得其在直角的受力能够均匀进行分配和传递，避免了其他连接部件带来的不稳定，所有的焊接连接位置均在外部平面完成，不同平面间无额外加工的连接位置，承载能力强，整体性强，延性好，连接牢靠，施工方便快捷高效，在现场只需要进行浇注操作。
进一步的，通过第三H型钢上下翼缘板分别与第一H型钢的腹板和第二H型钢的腹板对齐，不仅使得H型钢的设置呈十字形，而且能够使的中心腔体、水平腔体和垂直腔体也呈十字形布置，对称的设置能够在最大限度上保证其受力和多腔体内各自空间的一致性，实现受力和承载均匀。
进一步的，通过第四H型钢和第五H型钢的设置，能够在截面的水平方向和垂直方向形成若干需求的腔体，满足不同结构设计的需求，扩展方便简单，适应性强，并且不改变其核心布置。
进一步的，通过钢板和/或C型钢和/或热轧方管的封闭结构设置，使得组合柱的各侧面均能够形成一致性强的腔体，并且能够通过不同封闭结构的配置，实现对长度的阶梯控制，适应不同的结构需求。
附图说明
图1为本实用新型实例1中所述的一种基于H型钢的全焊接十字型多腔钢管混凝土柱截面图。
图2为本实用新型实例2中所述的一种基于H型钢的全焊接十字型多腔钢管混凝土柱截面图。
图3为本实用新型实例3中所述的一种基于H型钢的全焊接十字型多腔钢管混凝土柱截面图。
图中：第一H型钢1，第二H型钢2，第三H型钢3，第四H型钢4，第五H型钢5，钢板6，C型钢7，热轧方管8。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
本实用新型一种基于H型钢的全焊接十字型多腔钢管混凝土柱，包括长度方向均平行设置的第一H型钢1，第二H型钢2和第三H型钢3；也就是第一H型钢1，第二H型钢2和第三H型钢3并排设置；所述第一H型钢1一侧的上下翼缘板和第二H型钢2一侧的上下翼缘板对齐焊接固定形成截面水平方向上的基准体，上下翼缘板和腹板之间形成中心腔体；第一H 型钢1另一侧的上下翼缘板和第二H型钢2另一侧的上下翼缘板之间分别通过平行各自腹板设置的封闭结构形成水平腔体；
所述第三H型钢3一侧的上下翼缘板垂直焊接固定在第一H型钢1和第二H型钢2连接处翼缘板的外侧，对称设置的两个第三H型钢3与第一 H型钢1第二H型钢2呈十字形设置；形成垂直方向的基准体；两个第三H 型钢3另一侧的上下翼缘板之间分别通过平行对应腹板设置的封闭结构形成垂直腔体；
所述的中心腔体、水平腔体和垂直腔体内均浇注有混凝土，且均与第一 H型钢1长度方向平行。
本优选实例中，第三H型钢3沿第一H型钢1和第二H型钢2的焊接面对称设置，且上下翼缘板分别与第一H型钢1的腹板和第二H型钢2的腹板对齐。
并且在截面的水平方向上还包括腹板与第一H型钢1平行设置的第四 H型钢4；第一H型钢1和第二H型钢2与封闭结构之间对称设置有至少一个第四H型钢4。在截面的垂直方向上还包括腹板与第三H型钢3平行设置的第五H型钢5；第三H型钢3与封闭结构之间设置至少一个第五H型钢5。
其中，所述的封闭结构能够为与对应H型钢的上下翼缘板焊接固定的钢板6，钢板6的宽度等于H型钢的高度；
和/或为与对应H型钢的上下翼缘板焊接固定的C型钢7，C型钢7开口的宽度等于H型钢的高度；
和/或为与对应H型钢的上下翼缘板焊接固定的热轧方管8，热轧方管8 的宽度等于H型钢的高度；热轧方管8的任意一侧与对应H型钢的上下翼缘板焊接固定。
本实用新型能够根据需求通过第四H型钢4对水平方向进行加长，通过第五H型钢5对垂直方向进行加长，通过不同封闭结构的选择对长度进行微调，热轧方管8增加方管宽度的长度，钢板6不额外增加长度，C型钢 7增加方管宽度一半的长度。
具体的结构如下各实例中所述。
实例1
如图1所示，本实用新型一种基于H型钢的全焊接十字型多腔钢管混凝土柱，包括长度方向均平行设置的第一H型钢1，第二H型钢2，两个第三H型钢3和两个第四H型钢4；第一H型钢1一侧的上下翼缘板和第二 H型钢2一侧的上下翼缘板对齐焊接固定，上下翼缘板和腹板之间形成中心腔体；第一H型钢1另一侧的上下翼缘板和第二H型钢2另一侧的上下翼缘板之间分别通过平行各自腹板设置的封闭结构形成水平腔体；第一H型钢1和第二H型钢2的两侧分别各设置一个第四H型钢4，各形成一个水平腔体；第四H型钢4的另一侧均设置封闭结构；
所述第三H型钢3一侧的上下翼缘板垂直焊接固定在第一H型钢1和第二H型钢2连接处翼缘板的外侧，对称设置的两个第三H型钢3与第一 H型钢1第二H型钢2呈十字形设置形成垂直方向的基准体；第三H型钢3 另一侧的上下翼缘板之间通过平行对应腹板设置的封闭结构形成垂直腔体；
所述的中心腔体、水平腔体和垂直腔体内均浇注有混凝土，且均与第一 H型钢1长度方向平行。
所述的封闭结构能够为与对应H型钢的上下翼缘板焊接固定的热轧方管8，热轧方管8的宽度等于H型钢的高度；热轧方管8的任意一侧与对应 H型钢的上下翼缘板焊接固定；热轧方管8内部也形成腔体。各腔体内均浇注有混凝土。
实例2
如图2所示，本实用新型一种基于H型钢的全焊接十字型多腔钢管混凝土柱，包括长度方向均平行设置的第一H型钢1，第二H型钢2，两个第三H型钢3和两个第四H型钢4和两个第五H型钢5；第一H型钢1一侧的上下翼缘板和第二H型钢2一侧的上下翼缘板对齐焊接固定，上下翼缘板和腹板之间形成中心腔体；第一H型钢1另一侧的上下翼缘板和第二H 型钢2另一侧的上下翼缘板之间分别通过平行各自腹板设置的封闭结构形成水平腔体；第一H型钢1和第二H型钢2的两侧分别各设置一个第四H型钢4，各形成一个水平腔体；
所述第三H型钢3一侧的上下翼缘板垂直焊接固定在第一H型钢1和第二H型钢2连接处翼缘板的外侧，对称设置的两个第三H型钢3与第一 H型钢1第二H型钢2呈十字形设置形成垂直方向的基准体；第三H型钢3 另一侧的上下翼缘板之间通过平行对应腹板设置的封闭结构形成垂直腔体；两个第三H型钢3和分别对应设置在外侧的两个第五H型钢5也分别形成两个对称的垂直腔体。
所述的中心腔体、水平腔体和垂直腔体内均浇注有混凝土，且均与第一 H型钢1长度方向平行。
所述的封闭结构能够为与对应H型钢的上下翼缘板焊接固定的钢板6，钢板6的宽度等于H型钢的高度；钢板6与各H型钢之间也形成腔体。各腔体内均浇注有混凝土。
实例3
如图3所示，本实用新型一种基于H型钢的全焊接十字型多腔钢管混凝土柱，包括长度方向均平行设置的第一H型钢1，第二H型钢2和两个第三H型钢3和两个第四H型钢4；第一H型钢1一侧的上下翼缘板和第二H型钢2一侧的上下翼缘板对齐焊接固定，上下翼缘板和腹板之间形成中心腔体；第一H型钢1另一侧的上下翼缘板和第二H型钢2另一侧的上下翼缘板之间分别通过平行各自腹板设置的封闭结构形成水平腔体；第一H 型钢1和第二H型钢2的两侧分别各设置一个第四H型钢4，各形成一个水平腔体；
所述第三H型钢3一侧的上下翼缘板垂直焊接固定在第一H型钢1和第二H型钢2连接处翼缘板的外侧，对称设置的两个第三H型钢3与第一 H型钢1第二H型钢2呈十字形设置形成垂直方向的基准体；第三H型钢3 另一侧的上下翼缘板之间通过平行对应腹板设置的封闭结构形成垂直腔体；
所述的中心腔体、水平腔体和垂直腔体内均浇注有混凝土，且均与第一 H型钢1长度方向平行。
所述的封闭结构能够为与对应H型钢的上下翼缘板焊接固定的C型钢 7，C型钢7开口的宽度等于H型钢的高度；C型钢7与各H型钢之间也形成腔体。各腔体内均浇注有混凝土。
Claims (7)
1.一种基于H型钢的全焊接十字型多腔钢管混凝土柱，其特征在于，包括长度方向均平行设置的第一H型钢(1)，第二H型钢(2)和第三H型钢(3)；
所述第一H型钢(1)一侧的上下翼缘板和第二H型钢(2)一侧的上下翼缘板对齐焊接固定，上下翼缘板和腹板之间形成中心腔体；第一H型钢(1)另一侧的上下翼缘板和第二H型钢(2)另一侧的上下翼缘板之间分别通过平行各自腹板设置的封闭结构形成水平腔体；
所述第三H型钢(3)一侧的上下翼缘板垂直焊接固定在第一H型钢(1)和第二H型钢(2)连接处翼缘板的外侧，对称设置的两个第三H型钢(3)与第一H型钢(1)第二H型钢(2)呈十字形设置；两个第三H型钢(3)另一侧的上下翼缘板之间分别通过平行对应腹板设置的封闭结构形成垂直腔体；
所述的中心腔体、水平腔体和垂直腔体内均浇注有混凝土，且均与第一H型钢(1)长度方向平行。
2.根据权利要求1所述的一种基于H型钢的全焊接十字型多腔钢管混凝土柱，其特征在于，第三H型钢(3)沿第一H型钢(1)和第二H型钢(2)的焊接面对称设置，且上下翼缘板分别与第一H型钢(1)的腹板和第二H型钢(2)的腹板对齐。
3.根据权利要求1所述的一种基于H型钢的全焊接十字型多腔钢管混凝土柱，其特征在于，还包括腹板与第一H型钢(1)平行设置的第四H型钢(4)；第一H型钢(1)和第二H型钢(2)与封闭结构之间对称设置有至少一个第四H型钢(4)。
4.根据权利要求1所述的一种基于H型钢的全焊接十字型多腔钢管混凝土柱，其特征在于，还包括腹板与第三H型钢(3)平行设置的第五H型钢(5)；第三H型钢(3)与封闭结构之间设置至少一个第五H型钢(5)。
5.根据权利要求1所述的一种基于H型钢的全焊接十字型多腔钢管混凝土柱，其特征在于，所述的封闭结构为与对应H型钢的上下翼缘板焊接固定的钢板(6)，钢板(6)的宽度等于H型钢的高度。
6.根据权利要求1所述的一种基于H型钢的全焊接十字型多腔钢管混凝土柱，其特征在于，所述的封闭结构为与对应H型钢的上下翼缘板焊接固定的C型钢(7)，C型钢(7)开口的宽度等于H型钢的高度。
7.根据权利要求1所述的一种基于H型钢的全焊接十字型多腔钢管混凝土柱，其特征在于，所述的封闭结构为与对应H型钢的上下翼缘板焊接固定的热轧方管(8)，热轧方管(8)的宽度等于H型钢的高度；热轧方管(8)的任意一侧与对应H型钢的上下翼缘板焊接固定。
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Effective date of registration: 20190813 Address after: 710055 Campus of Xi'an University of Architectural Science and Technology, No. 13 Yanta Road, Beilin District, Xi'an City, Shaanxi Province Patentee after: Xi'an Jianda Assembly Steel Structure Research Institute Co., Ltd. Address before: 710055 Shaanxi province Xi'an Beilin District Yanta Road No. 13 Patentee before: Xi'an construction division big Assets Management Co., Ltd. |
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