CN212583046U - 一种空腹式钢-混组合结构格构柱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种空腹式钢‑混组合结构格构柱，包括腹板相对设置的两块T型翼缘板，倾斜设置的桁架角钢焊接于两块T型翼缘板的腹板之间，桁架角钢的两侧分别设有拉结筋，拉结筋的两端焊接于T型翼缘板的翼缘内壁上；T型翼缘板的端部设有连接板，连接板平行于T型翼缘板的腹板设置且焊接在腹板上，连接板的中部垂直于连接板设有封头板，封头板焊接在T型翼缘板的翼缘内壁上，封头板将连接板分隔成外侧的连接段以及内侧的延伸段，连接段上开设装配孔，桁架角钢与拉结筋之间设置若干受力纵筋，受力纵筋垂直于拉结筋方向设置，受力纵筋的端部焊接在连接板的延伸段上，两块T型翼缘板的翼缘与封头板围合的空腔内浇筑混凝土。
Description
技术领域
本实用新型涉及装配式建筑领域，具体涉及一种空腹式钢-混组合结构格构柱。
背景技术
我国在大力推进传统建筑向工业化建筑转型。传统建筑中，绝大部分的工作需在施工现场完成，施工周期长、环境污染严重、堆料场地大、施工人员短缺等问题成为抑制建筑产业进步的壁垒。2020年初新冠病毒疫情中大放光彩的火神山、雷神山项目使装配式建筑相关技术走到了大众的面前，其工业化生产、快速部署、即刻投入使用等特点令人印象深刻，开拓了一片新的市场。
在民用建筑中，现较为成熟的装配式建筑结构体系主要包括PC结构、钢结构及钢混组合结构，PC结构应用较为广泛，但其存在着竖向拼接节点可靠性差等问题而饱受诟病。钢结构虽具有较为可靠的节点构造且其施工质量易于保证，但结构自身存在隔音差、保温性差、刚度低、舒适度不佳等问题，需要额外进行防火、防腐处理，这在住宅建筑中是必须克服的难关。而钢混组合结构兼具有上述两种结构的优点，其部分结构体系例如部分包覆混凝土组合结构(PEC结构)因其主体大面积包覆混凝土，而又具备与钢结构相同的连接节点，完美地克服了钢结构及PC结构的不足，但依然具有用钢量较高的问题。
基于上述的思路，拟提出一种低含钢率、且较为经济的空腹式钢-混组合结构格构柱，本案由此产生。
实用新型内容
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
一种空腹式钢-混组合结构格构柱，包括两块T型翼缘板，两块T型翼缘板的腹板相对，倾斜设置的桁架角钢或桁架钢筋焊接于两块T型翼缘板的腹板之间，桁架角钢或桁架钢筋的两侧分别设有若干拉结筋，拉结筋的两端焊接于T型翼缘板的翼缘内壁上；T型翼缘板的端部设有连接板，连接板平行于T型翼缘板的腹板设置且焊接在腹板上，连接板的中部垂直于连接板设有封头板，封头板焊接在T型翼缘板的翼缘内壁上，封头板侧面焊接在连接板上，封头板将连接板分隔成外侧的连接段以及内侧的延伸段，连接段上开设装配孔，桁架角钢或桁架钢筋与拉结筋之间设置若干受力纵筋，受力纵筋垂直于拉结筋方向设置，受力纵筋的端部焊接在连接板的延伸段上，两块T型翼缘板的翼缘与封头板围合的空腔内浇筑混凝土。
进一步，所述拉结筋的两端设有折弯部，折弯部采用角焊缝焊接在T型翼缘板的翼缘内壁。
进一步，所述角焊缝焊接时的焊缝长度为五倍拉结筋直径长度。
进一步，所述受力纵筋与拉结筋绑扎固定在一起。
进一步，所述格构柱与梁连接的位置设有搭筋板，搭筋板与连接板方向平行设置，搭筋板焊接在T型翼缘板的腹板上，搭筋板的外侧设有节点腹板，节点腹板的一端与格构柱固定连接，节点腹板另一端向外延伸形成钢牛腿，节点腹板与格构柱连接处设有节点加劲板。
进一步，所述拉结筋间隔布设，且靠近连接板一端的拉结筋布设间距小，远离连接板的拉结筋布设间距大。
本实用新型通过一对相对设置的T型翼缘板与端部连接板的连接，组成空腹时钢骨架结构，整个钢骨架除了两端中间大面积处于空腹构造，用钢量大大的降低，整个钢骨架重量较轻方便运输，制造成本及运输成本均能够显著下降；在钢骨架内部，通过设置倾斜的桁架角钢或钢筋，提高截面的抗剪性能；在桁架角钢两侧焊接拉结筋，提高了浇筑混凝土与钢板的连接强度，也承担截面的抗剪承载力。
附图说明
图1为实施例中空腹式钢-混组合结构格构柱的钢骨架结构示意图；
图2为图1断面结构示意图；
图3为空腹式钢-混组合结构格构柱与梁连接处节点结构示意图；
图4为图3浇筑混凝土后的示意图。
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。
本实施例公开一种空腹式钢-混组合结构格构柱，其结构如图1至图4所示，主要包括两块间隔一定距离且腹板相对布设的T型翼缘板1。T型翼缘板1可直接选用热轧T型钢，也可以采用宽翼缘H型钢从腹板处切割分割成两个T型钢来实现。如果没有合适的型钢截面，亦可采用组焊构件的形式，即：选用两块作为翼缘的钢板竖向相对设置，然后在两块钢板的两端分别设置一块连接板，将连接板分别焊接在两侧钢板内壁上，从而形成本实用新型格构柱的基本空腹式钢骨架。
本实施例直接采用一对T型钢作为T型翼缘板1，此时两块T型翼缘板1的两端分别通过一块连接板2焊接固定，连接板2与T型翼缘板1的腹板方向一致，连接板2的两侧直接与两侧T型翼缘板1的腹板焊接在一起。连接板2的中部位置设有封头板7，封头板7与T型翼缘板1的翼缘保持垂直，封头板7与连接板2保持垂直，封头板7焊接在T型翼缘板1的翼缘内壁上，封头板7的一侧还与连接板2焊接固定。封头板7将连接板2分隔成两段，位于外侧的为连接段，位于内侧的为延伸段3，封头板7的作用是起到划分浇筑混凝土区域的作用，对于封头板7内侧的空腔是需要后期浇筑混凝土的，对于封头板7的外侧主要用于格构柱之间的纵向连接，故而在连接板2的连接段上开设若干装配孔。
对于封头板7内侧的空腹腔体内，首先在两块T型翼缘板1的腹板之间焊接桁架角钢5，桁架角钢5倾斜设置，并且上下相邻的两条角钢倾斜方向相反。桁架角钢5也可以替换成桁架钢筋，结构设置完全相同。桁架角钢5的作用是保证两侧T型翼缘板1的翼缘之间能够协同工作，起到弯起钢筋作用，提高截面的抗剪性能。在桁架角钢5的两侧分别设有若干间隔一定距离布设的拉结筋4，将图1所示格构柱骨架树立起来后的方向观察，拉结筋4沿水平方向设置，且拉结筋4的两端向内折弯形成折弯部，将折弯部采用角焊缝焊接在T型翼缘板1的翼缘内壁上，焊接时焊缝长度为五倍拉结筋4直径长度。由于双侧拉结筋4的存在，整个钢骨架在浇筑混凝土后可以与混凝土形成紧密连接，承担截面的抗剪承载力。拉结筋4在布设时，靠近连接板2一端的多个拉结筋4之间的间距较小，布设的密一些，远离连接板2的多个拉结筋4之间布设的间距大，布设稀疏一些。在桁架角钢5与拉结筋4之间的空腔纵向穿入若干受力纵筋6，受力纵筋6垂直于拉结筋4方向设置，受力纵筋6的端部焊接在连接板2的延伸段3上，延伸段3此时充当搭筋板使用；受力纵筋6与每条拉结筋4进行绑扎固定，保证受力的连续性。
按照上述结构在工厂内完成整个格构柱的空腹式钢骨架连接，可以直接运输到施工现场后再对两块T型翼缘板1的翼缘与封头板7围合的空腔内浇筑混凝土，形成钢-混组合结构的格构柱，也可以在工厂内预浇筑成型后运输至施工现场。采用工厂内预浇筑方式时，先将装配好的钢骨架构件放置于模台或其他易于脱模的材料上躺平，然后浇筑混凝土振捣充分一次成型，特别是对延伸段3部位须振捣充分，以防气泡淤积形成空腔，养护完成后脱模堆放，验收完成后即可出厂运输。
本实施例上述给出的格构柱其轴向压力由截面所有纵向受力部件共同承担，强轴方向的抗弯承载力主要由强轴两侧T形翼缘板1提供，弱轴方向的抗弯承载力主要由弱轴两侧受力纵筋6提供，强轴方向抗剪承载力主要由双侧拉结筋4、强轴两侧T形翼缘板1的垂直于翼缘的板肋共同承担，弱轴方向抗剪承载力主要由强轴两侧T形翼缘板1的翼缘部分承担。这种钢-混组合结构格构柱由于大面积覆盖混凝土，解决了钢结构外表面防火处理的问题，对保温隔音效果也有一定的保障，由于混凝土的存在，构件承载力及刚度有较大的提升。
上述给出的钢-混组合结构格构柱与梁连接时，如图3所示，需在格构柱与梁连接的位置设置搭筋板8，搭筋板8与端部的连接板2方向平行设置，搭筋板8焊接在T型翼缘板1的腹板上，主要用于固定受力纵筋6。搭筋板8的外侧需焊接固定一块节点腹板9，节点腹板9的一端与格构柱焊接固定，节点腹板9的另一端向外延伸形成钢牛腿11，钢牛腿11用于与梁连接；为了加强连接节点处的强度，节点腹板9的上下两端分别设置节点加劲板10进行加强。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种空腹式钢-混组合结构格构柱，其特征在于：包括两块T型翼缘板，两块T型翼缘板的腹板相对，倾斜设置的桁架角钢或桁架钢筋焊接于两块T型翼缘板的腹板之间，桁架角钢或桁架钢筋的两侧分别设有若干拉结筋，拉结筋的两端焊接于T型翼缘板的翼缘内壁上；T型翼缘板的端部设有连接板，连接板平行于T型翼缘板的腹板设置且焊接在腹板上，连接板的中部垂直于连接板设有封头板，封头板焊接在T型翼缘板的翼缘内壁上，封头板侧面焊接在连接板上，封头板将连接板分隔成外侧的连接段以及内侧的延伸段，连接段上开设装配孔，桁架角钢或桁架钢筋与拉结筋之间设置若干受力纵筋，受力纵筋垂直于拉结筋方向设置，受力纵筋的端部焊接在连接板的延伸段上，两块T型翼缘板的翼缘与封头板围合的空腔内浇筑混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种空腹式钢-混组合结构格构柱，其特征在于：所述拉结筋的两端设有折弯部，折弯部采用角焊缝焊接在T型翼缘板的翼缘内壁。
3.根据权利要求2所述的一种空腹式钢-混组合结构格构柱，其特征在于：所述角焊缝焊接时的焊缝长度为五倍拉结筋直径长度。
4.根据权利要求1所述的一种空腹式钢-混组合结构格构柱，其特征在于：所述受力纵筋与拉结筋绑扎固定在一起。
5.根据权利要求1所述的一种空腹式钢-混组合结构格构柱，其特征在于：所述格构柱与梁连接的位置设有搭筋板，搭筋板与连接板方向平行设置，搭筋板焊接在T型翼缘板的腹板上，搭筋板的外侧设有节点腹板，节点腹板的一端与格构柱固定连接，节点腹板另一端向外延伸形成钢牛腿，节点腹板与格构柱连接处设有节点加劲板。
6.根据权利要求1所述的一种空腹式钢-混组合结构格构柱，其特征在于：所述拉结筋间隔布设，且靠近连接板一端的拉结筋布设间距小，远离连接板的拉结筋布设间距大。
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| CN202021246848.XU CN212583046U (zh) | 2020-07-01 | 2020-07-01 | 一种空腹式钢-混组合结构格构柱 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115596151A (zh) * | 2022-10-26 | 2023-01-13 | 中建五局第三建设有限公司（Cn） | 一种装配式薄膜梁组合结构 |
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