CN210263637U - 一种具有多型钢的型钢混凝土柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及建筑设计、施工技术领域，具体公开了一种具有多型钢的型钢混凝土柱，包括柱本体及多根型钢，多根型钢间隔设于柱本体内且自柱本体的柱底面向上延伸至柱本体的柱顶面。采用这样的方式，由于柱本体内的型钢由多根间隔设置的小型钢组成，一方面，每两根间隔设置的型钢之间填充有混凝土，从而可提高柱本体的整体受力性能；另一方面，型钢的腹板高厚比减小，可提高腹板的稳定性；第三方面，多根型钢可分布于型钢的主要受力区域，以充分发挥型钢混凝土柱的优势。且多根型钢因其设置位置合理，可减少钢材用量，节省材料，降低制造成本。此外，由于柱本体内的型钢分成多根相对较小的型钢，便于施工时浇筑混凝土以及钢筋的绑扎。

Description

一种具有多型钢的型钢混凝土柱

技术领域

本实用新型涉及建筑设计、施工技术领域，尤其涉及一种具有多型钢的型钢混凝土柱。

背景技术

由于混凝土柱抗压、抗弯能力有限，通常在混凝土柱内设置型钢形成型钢混凝土柱，型钢混凝土柱的混凝土柱及设于混凝土柱内的型钢共同受力，使得型钢混凝土柱的抗压及抗弯能力大大优于同截面大小的混凝土柱的抗压及抗弯能力。

通常型钢混凝土柱的设计中型钢的截面面积略小于混凝土柱的截面面积或者近乎等于混凝土柱的截面面积，若采用传统的方式会存在如下弊端：一是型钢将矩形混凝土柱中部切分开，对混凝土柱的整体受力不利；二是当型钢较高时，其腹板高厚比大，腹板稳定性较差；三是当型钢混凝土柱需要承受较大弯矩时，型钢混凝土柱的截面往往是长宽比例较大的矩形，位于矩形两端的型钢才起到抗压抗弯作用，矩形中间部分的型钢没有受到压力和拉力的作用，无法充分发挥型钢混凝土柱的优势。

实用新型内容

本实用新型公开了一种具有多型钢的型钢混凝土柱，可提高型钢混凝土柱的整体受力性能。

为了实现上述目的，本实用新型实施例公开了一种具有多型钢的型钢混凝土柱，包括:

柱本体，所述柱本体包括相对设置的柱底面和柱顶面；以及，

多根型钢，所述多根型钢间隔设于所述柱本体内且自所述柱本体的所述柱底面向上延伸至所述柱本体的所述柱顶面。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述柱本体及所述多根型钢设有节点区域，所述型钢混凝土柱还包括钢梁，所述钢梁设于所述节点区域且所述钢梁的中心与所述节点区域的中心位于所述柱本体的同一高度，所述钢梁固接于所述多根型钢。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述柱本体为长宽不等的矩形柱，所述柱本体包括位于所述矩形长度两端的第一受力部分及第二受力部分；以及，

所述多根型钢为第一型钢和第二型钢，所述第一型钢设于所述第一受力部分，所述第二型钢设于所述第二受力部分，所述钢梁固接于所述第一型钢和所述第二型钢。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述第一型钢和所述第二型钢均为工字钢，所述第一型钢的其中一翼缘板与所述第二型钢的其中一翼缘板相对设置，所述钢梁的一端固接于所述第一型钢的所述其中一翼缘板，且所述钢梁的另一端固接于所述第二型钢的所述其中一翼缘板。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述柱本体为L形柱，所述柱本体包括位于所述L形折弯处的第一受力部分及位于所述L形两端部的第二受力部分和第三受力部分；以及，

所述多根型钢为第一型钢、第二型钢及第三型钢，所述第一型钢设于所述第一受力部分，所述第二型钢设于所述第二受力部分，所述第三型钢设于所述第三受力部分。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述钢梁为多根，分别为第一钢梁和第二钢梁，所述第一钢梁固接于所述第一型钢和所述第二型钢，所述第二钢梁固接于所述第一型钢和所述第三型钢。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述第一型钢包括两垂直固接的工字钢，且所述两工字钢的腹板分别朝向所述第二型钢和所述第三型钢设置。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，每根所述工字钢包括第一翼缘板及长度大于所述第一翼缘板的第二翼缘板，所述其中一所述工字钢的所述第一翼缘板垂直固接于所述另一所述工字钢的所述第一翼缘板，所述其中一所述工字钢的所述第二翼缘板垂直固接于所述另一所述工字钢的所述第二翼缘板。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述第一型钢还包括T型钢，两所述第一翼缘板固接于所述T型钢的腹板，两所述第二翼缘板固接于所述T型钢的翼缘板宽度两侧。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述第二型钢和所述第三型钢均为工字钢，所述第二型钢的其中一翼缘板朝向所述其中一所述工字钢设置，所述第一钢梁的一端连接于所述第二型钢的所述其中一翼缘板且所述第一钢梁的另一端连接于所述其中一所述工字钢的所述腹板；以及

所述第三型钢的其中一翼缘板朝向所述另一所述工字钢设置，所述第二钢梁的一端固接于所述第三型钢的所述其中一翼缘板且所述第二钢梁的另一端固接于所述第一型钢的所述另一所述工字钢的所述腹板。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，多根所述型钢之间的间隔填充有混凝土。

与现有技术相比，本实用新型的一种具有多型钢的型钢混凝土柱具有以下有益效果：

本实用新型提供一种具有多型钢的型钢混凝土柱，通过设置包括柱本体及多根型钢的型钢混凝土柱，柱本体包括相对设置的柱底面和柱顶面，多根型钢间隔设于柱本体内且自柱本体的柱底面向上延伸至柱本体的柱顶面。采用这样的方式，由于柱本体内的型钢由多根间隔设置的小型钢组成，一方面，每两根间隔设置的型钢之间填充有混凝土，从而可提高柱本体的整体受力性能；另一方面，型钢的腹板高厚比减小，可提高腹板的稳定性；第三方面，多根型钢可分布于型钢的主要受力区域，以充分发挥型钢混凝土柱的优势。

并且，多根型钢因其设置位置合理，可相对于传统形式的型钢减少钢材用量，节省材料，降低制造成本。

此外，由于柱本体内的型钢分成多根相对较小的型钢，便于施工时浇筑混凝土以及钢筋的绑扎。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一的型钢混凝土柱的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一的型钢混凝土柱的内部结构俯视图；

图3是本实用新型实施例一的型钢混凝土柱的多根型钢和钢梁连接的结构示意图；

图4是本实用新型实施例二的型钢混凝土柱的结构示意图；

图5是本实用新型实施例二的型钢混凝土柱的内部结构俯视图；

图6是本实用新型实施例二的型钢混凝土柱的第一型钢的结构示意图；

图7是本实用新型实施例二的型钢混凝土柱的多根型钢和钢梁连接的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

本实用新型公开了一种具有多型钢的型钢混凝土柱，可提高型钢混凝土柱的整体受力性能。

下面将结合实施例和附图对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

实施例一

请一并参阅图1至图3，本实用新型实施例一提供的一种具有多型钢的型钢混凝土柱，包括柱本体1及多根型钢2，柱本体1包括相对设置的柱底面11和柱顶面12，多根型钢2间隔设于柱本体1内且自柱本体1的柱底面 11向上延伸至柱本体1的柱顶面12。采用这样的方式，由于柱本体1内的型钢由多根间隔设置的小型钢组成，相比于传统的型钢混凝土柱，多根型钢2 间隔设置的方式使得每根型钢的腹板高厚比减小，从而可提高腹板的稳定性。此外，由于柱本体1内的型钢分成多根相对较小的型钢，便于施工时钢筋的绑扎。

进一步地，多根型钢2之间的间隔填充有混凝土(未图示)，可使该混凝土柱的混凝土填充更密实，并使得混凝土能够与多根型钢2形成约束，从而可提高混凝土的整体受力性能。

更进一步地，由于型钢混凝土柱上一般会连接有横梁，柱本体1及多根型钢2上对应横梁设有梁柱连接的节点区域(未图示)，当横梁连接于型钢混凝土柱的节点区域时，节点区域处的柱本体1及多根型钢2会受到横向的压力或者拉力。为了提高型钢混凝土柱的抗压或抗拉强度，型钢混凝土柱还包括钢梁3，钢梁3设于节点区域且钢梁3的中心与节点区域的中心位于柱本体1的同一高度以承受横向的压力或者拉力，钢梁3的中心即为钢梁3上下对称且左右对称的对称点，节点区域的中心即为节点区域上下对称且左右对称的对称点。钢梁3固接于多根型钢2，用于承受多根型钢2所受的横向压力或者拉力，以增强节点区域处多根型钢2的抗压或抗拉强度，从而保证该型钢混凝土柱具有稳定的抗压抗拉性能。

结合图1和图2所示，在本实施例中，柱本体1为长宽不等的矩形柱，柱本体1的主要受力区域为柱本体1位于矩形长度方向的两端，即柱本体1 包括位于矩形长度两端的第一受力部分13及第二受力部分14，为了充分发挥型钢混凝土柱的优势，多根型钢2可分布于型钢的主要受力区域，所以多根型钢2可为第一型钢21和第二型钢22，第一型钢21设于第一受力部分13，第二型钢22设于第二受力部分14，钢梁3固接于第一型钢21和第二型钢22，以实现将第一型钢21和第二型钢22连接起来。采用这样的方式，由于多根型钢2设置位置合理，第一型钢21和第二型钢22分布于主要受力区域即可满足该型钢混凝土柱的使用要求，故第一受力部分13和第二受力部分14之间的不受力区域无需浪费多余的型钢材料，相对于传统形式的型钢可减少钢材用量，节省材料，降低制造成本。

如图3所示，进一步地，由于矩形柱的主要受力区域位于矩形长度方向的两端，故矩形柱所受的拉力或压力主要从矩形长度方向的两端端面传递至型钢混凝土柱内。优选地，第一型钢21和第二型钢22均为工字钢，第一型钢21的其中一翼缘板211与第二型钢22的其中一翼缘板221相对设置，且使得第一型钢21的另一翼缘板212和第二型钢22的另一翼缘板222分别朝向矩形柱矩形长度方向的两端端面设置，以使第一型钢21的另一翼缘板212和第二型钢22的另一翼缘板222承受外界传递至型钢混凝土柱的压力、拉力及弯矩。钢梁3的一端固接于第一型钢21的其中一翼缘板211，且钢梁3的另一端固接于第二型钢22的其中一翼缘板221以承受由第一型钢21和第二型钢22受到的力。当型钢混凝土柱受到较大弯矩时，第一型钢21和第二型钢22全截面提供抗拉或抗压承载力，大大增加了型钢混凝土柱抗弯承载能力。可以知道的是，第一型钢21和第二型钢22还可以为H型钢或L型钢等，可根据实际情况选择合适的型钢以及根据所选择的型钢的不同受力特性进行型钢在柱本体1内的设置，在此不对其进行详细的说明。

由于第一型钢21和第二型钢22均为工字钢，优选地，钢梁3也采用工字钢，在保证钢梁3具有足够抗压抗拉性能的同时，可方便钢梁3的取材。可以知道的是，钢梁3还可以为H型钢或L型钢等，在此不对其进行限定，本实施例仅以工字形钢梁3为例进行举例说明。

本实用新型实施例一提供的一种具有多型钢的型钢混凝土柱，通过在矩形柱长度方向两端的第一受力部分及第二受力部分内分别设置第一型钢和第二型钢，以及在柱本体及第一型钢和第二型刚的节点区域设置固接于第一型钢和第二型钢的钢梁，使得型钢混凝土柱在增大抗压、抗拉及抗弯承载能力的同时还可减少钢材用量，以降低制造成本。

实施例二

请一并参阅图4至图7，本实用新型实施例二提供了一种具有多型钢的型钢混凝土柱，本实施例二的型钢混凝土柱与实施例一的型钢混凝土柱的不同之处在于：

柱本体1为L形柱，L形柱的主要受力区域为L形折弯处以及L形两端部，即柱本体1包括位于L形折弯处的第一受力部分13及位于L形两端部的第二受力部分14和第三受力部分15。具体地，第二受力部分14为L形的竖直部分，第三受力部分15为L形的水平部分。

进一步地，为了充分发挥型钢混凝土柱的优势，多根型钢2为第一型钢 21、第二型钢22及第三型钢23，第一型钢21设于第一受力部分13，第二型钢22设于第二受力部分14，第三型钢23设于第三受力部分15，三根型钢在 L形柱上的合理设置能有效提高型钢混凝土柱的抗压、抗拉及抗弯承载能力。

结合图4和图5所示，进一步地，由于柱本体1为L形柱，且型钢包括间隔设置的第一型钢21、第二型钢22及第三型钢23，当横梁连接于型钢混凝土柱的节点区域时，节点区域处的柱本体1及型钢会受到垂直于第一型钢 21和第二型钢22的横向压力或者拉力及垂直于第一型钢21和第三型钢23 的横向压力或者拉力。因此，钢梁3可为两根，分别为第一钢梁31和第二钢梁32，第一钢梁31固接于第一型钢21和第二型钢22，以承受第一受力部分 13与第二受力部分14受到的压力或者拉力，第二钢梁32固接于第一型钢21 和第三型钢23，以承受第一受力部分13与第三受力部分15受到的压力或者拉力。

结合图5和图6所示，在本实施例中，由于第一受力部分13为L形折弯处相互垂直的区域，为了第一型钢21能更好地承受第一受力部分13的抗压、抗拉及抗弯性能，第一型钢21包括两垂直固接的工字钢211，且两工字钢211 的腹板21a分别朝向第二型钢22和第三型钢23设置，使得两工字钢211的其中一翼缘板靠近L形折弯内侧处设置且相互垂直固接，以承受L形折弯处的压力、拉力及弯矩，两工字钢211的另一翼缘板靠近L形外侧处设置且相互垂直固接，以进一步提高L形折弯处的抗压、抗拉及抗弯性能。

进一步地，由于两工字钢211的两翼缘板分别设于L形折弯处的内侧和外侧，每根工字钢包括第一翼缘板21b及长度大于第一翼缘板21b的第二翼缘板21c，其中一工字钢211的第一翼缘板21b垂直固接于另一工字钢211 的第一翼缘板21b且设置于靠近L形折弯的内侧处。其中一工字钢211的第二翼缘板21c垂直固接于另一工字钢211的第二翼缘板21c且设置于靠近L 形折弯外侧处。具体地，其中一工字钢211的第一翼缘板21b和第二翼缘板 21c与柱本体1的第二受力部分14同向，即该其中一工字钢211的第一翼缘板21b和第二翼缘板21c竖直设置，另一工字钢211的第一翼缘板21b和第二翼缘板21c与柱本体1的第三受力部分15同向，即，该另一工字钢211 的第一翼缘板21b和第二翼缘板21c水平设置。

更进一步地，由于两第一翼缘板21b相互垂直且两第二翼缘板21c相互垂直，当两第一翼缘板21b和/或两第二翼缘板21c受到压力或拉力时，两第一翼缘板21b的合力方向及两第二翼缘板21c的合力方向与两第一翼缘板 21b及两第二翼缘板形成45°夹角。为了进一步加强第一型钢21的抗压、抗拉及弯矩性能，第一型钢21还包括设于两工字钢211之间且连接于两工字钢 211的T型钢212，两第一翼缘板21b固接于T型钢212的腹板21d，两第二翼缘板21c固接于T型钢212的翼缘板21e宽度两侧，且使得两第一翼缘板 21b的合力方向及两第二翼缘板21c的合力方向垂直于T型钢212的翼缘板 21e，通过T型钢212的翼缘板21e承受部分压力、拉力及弯矩。

结合图6和图7所示，在本实施例中，由于L形柱两端部的主要受力区域所受的压力、拉力及弯矩主要从L形的两端端面传递至型钢混凝土柱内。优选地，第二型钢22和第三型钢23均为工字钢，第二型钢22的其中一翼缘板221朝向其中一工字钢21设置以使第二型钢22的另一翼缘板222朝向L 形柱的其中一端部设置，第一钢梁31的一端连接于第二型钢22的其中一翼缘板211且第一钢梁31的另一端连接于其中一工字钢21的腹板21a，以承受第一型钢21和第二型钢22的横向压力或者拉力。第三型钢23的其中一翼缘板231朝向另一工字钢21设置以使第三型钢23的另一翼缘板232朝向L 形柱的另一端部设置，第二钢梁32的一端固接于第三型钢23的其中一翼缘板231且第二钢梁32的另一端固接于第一型钢21的另一工字钢的腹板21a，以承受第一型钢21和第三型钢23的横向压力或者拉力。

本实用新型实施例二提供的一种具有多型钢的型钢混凝土柱，通过在L形柱折弯处的第一受力部分及L形两端部的第二受力部分和第三受力部分分设第一型钢、第一型钢及第三型钢，可有效抵抗型钢混凝土柱受到的压力、拉力及弯矩。第一钢梁和第二钢梁的设置使得型钢混凝土柱在增大抗压、抗拉及抗弯承载能力的同时还可减少钢材用量，以降低制造成本。此外，第一钢梁由相互垂直的两工字钢及设于两工字钢之间的T型钢组成，可有效增大折弯处的抗压、抗拉及抗弯性能。

以上对本实用新型实施例公开的一种具有多型钢的型钢混凝土柱进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的一种具有多型钢的型钢混凝土柱；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (11)

1.一种具有多型钢的型钢混凝土柱，其特征在于，包括:

柱本体，所述柱本体包括相对设置的柱底面和柱顶面；以及，

多根型钢，所述多根型钢间隔设于所述柱本体内且自所述柱本体的所述柱底面向上延伸至所述柱本体的所述柱顶面。

2.根据权利要求1所述的型钢混凝土柱，其特征在于，所述柱本体及所述多根型钢设有节点区域，所述型钢混凝土柱还包括钢梁，所述钢梁设于所述节点区域且所述钢梁的中心与所述节点区域的中心位于所述柱本体的同一高度，所述钢梁固接于所述多根型钢。

3.根据权利要求2所述的型钢混凝土柱，其特征在于，所述柱本体为长宽不等的矩形柱，所述柱本体包括位于所述矩形长度两端的第一受力部分及第二受力部分；以及，

所述多根型钢为第一型钢和第二型钢，所述第一型钢设于所述第一受力部分，所述第二型钢设于所述第二受力部分，所述钢梁固接于所述第一型钢和所述第二型钢。

4.根据权利要求3所述的型钢混凝土柱，其特征在于，所述第一型钢和所述第二型钢均为工字钢，所述第一型钢的其中一翼缘板与所述第二型钢的其中一翼缘板相对设置，所述钢梁的一端固接于所述第一型钢的所述其中一翼缘板，且所述钢梁的另一端固接于所述第二型钢的所述其中一翼缘板。

5.根据权利要求2所述的型钢混凝土柱，其特征在于，所述柱本体为L形柱，所述柱本体包括位于所述L形折弯处的第一受力部分及位于所述L形两端部的第二受力部分和第三受力部分；以及，

所述多根型钢为第一型钢、第二型钢及第三型钢，所述第一型钢设于所述第一受力部分，所述第二型钢设于所述第二受力部分，所述第三型钢设于所述第三受力部分。

6.根据权利要求5所述的型钢混凝土柱，其特征在于，所述钢梁为多根，分别为第一钢梁和第二钢梁，所述第一钢梁固接于所述第一型钢和所述第二型钢，所述第二钢梁固接于所述第一型钢和所述第三型钢。

7.根据权利要求6所述的型钢混凝土柱，其特征在于，所述第一型钢包括两垂直固接的工字钢，且所述两工字钢的腹板分别朝向所述第二型钢和所述第三型钢设置。

8.根据权利要求7所述的型钢混凝土柱，其特征在于，每根所述工字钢包括第一翼缘板及长度大于所述第一翼缘板的第二翼缘板，其中一所述工字钢的所述第一翼缘板垂直固接于另一所述工字钢的所述第一翼缘板，所述其中一所述工字钢的所述第二翼缘板垂直固接于所述另一所述工字钢的所述第二翼缘板。

9.根据权利要求8所述的型钢混凝土柱，其特征在于，所述第一型钢还包括T型钢，两所述第一翼缘板固接于所述T型钢的腹板，两所述第二翼缘板固接于所述T型钢的翼缘板宽度两侧。

10.根据权利要求8或9所述的型钢混凝土柱，其特征在于，所述第二型钢和所述第三型钢均为工字钢，所述第二型钢的其中一翼缘板朝向所述其中一所述工字钢设置，所述第一钢梁的一端连接于所述第二型钢的所述其中一翼缘板且所述第一钢梁的另一端连接于所述其中一所述工字钢的所述腹板；以及

所述第三型钢的其中一翼缘板朝向所述另一所述工字钢设置，所述第二钢梁的一端固接于所述第三型钢的所述其中一翼缘板且所述第二钢梁的另一端固接于所述第一型钢的所述另一所述工字钢的所述腹板。

11.根据权利要求1至9任一所述的型钢混凝土柱，其特征在于，多根所述型钢之间的间隔填充有混凝土。

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