CN214246324U - 部分预制装配的双层型钢混凝土l形柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱，包括L形柱外壳和现浇混凝土，L形柱外壳包括预制混凝土和L形型钢骨架，型钢骨架包括外层空腹式L形型钢和内层实腹式L形型钢；预制混凝土与现浇混凝土之间采用花纹钢板支模，L形型钢骨架包括缀板、角钢和L形型钢，L形型钢由腹板、侧翼钢板和十字形型钢焊接而成，同时腹板两侧焊接有栓钉以拉结混凝土。本实用新型具有增强L形柱的抗扭强度、减少现浇混凝土与预制混凝土之间裂缝、提高结构的耐久性与韧性、抗震性能，以及柱子的承载能力和延性的特点，解决了全预制混凝土柱吊装运输困难，以及现浇混凝土柱耗时长以及污染环境的问题。

Description

部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱

技术领域

本实用新型涉及预制装配型钢混凝土异形柱，具体涉及一种部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱。

背景技术

钢与混凝土的组合结构发展至今，已经取得了很大成就。型钢混凝土同时拥有混凝土和钢材的优点，又能弥补各自的不足，由于其良好的受力性能与特性，二者相辅相成构成的结构是目前建筑行业发展的趋势之一。

我国传统的施工方法是现场施工，这种施工方法已经不能满足社会对低耗、绿色环保的要求，且型钢混凝土结构不同于普通钢筋混凝土结构，施工更加困难、工序繁杂、对施工人员技术要求高，这也导致了其在施工方面花费的时间和经济成本高，经济效益降低，从而限制其推广。随着预制装配式结构的发展，全预制装配型钢混凝土结构应运而生，它是指将型钢混凝土结构的全部构件在工厂中生产制作，再运输到施工现场进行拼接组装。这种施工方法不仅能保证各构件的质量，控制加工进度，且绿色环保。然而仍有不足，如整体性差，构件的自重大，运输吊装的成本高。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种具有增强L形柱的抗扭强度、减少现浇混凝土与预制混凝土之间裂缝、提高结构的耐久性与韧性，以及柱子的承载能力和延性，并能够适用于工业化批量生产、又提升建筑结构抗震性能，同时能降低构件运输吊装成本的部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱，改结构解决了全预制混凝土柱吊装运输困难，以及现浇混凝土柱耗时长以及污染环境的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

根据本实用新型提供的一个实施例，本实用新型提供了一种部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱，包括L形柱外壳和现浇混凝土，所述L形柱外壳包括预制混凝土和L形型钢骨架，所述型钢骨架包括外层空腹式L形型钢和内层实腹式L形型钢；

所述内层实腹式L形型钢包括十字形型钢和连接在其两肢的型钢腹板，型钢腹板端部连接侧翼钢板，所述侧翼钢板两侧分别连接花纹钢板；

所述外层的空腹式L形型钢包括设于侧翼钢板外角上的角钢和设于实腹式L形型钢角部周边的角钢，各角钢之间连接缀板；

由外层空腹式L形型钢和内层实腹式L形型钢构成L形型钢骨架；现浇混凝土浇筑在L形型钢骨架内。

作为一种优选，所述十字形型钢相邻的两肢连接型钢腹板。

作为一种优选，所述侧翼钢板的两翼分别连接花纹钢板，侧翼钢板内翼的花纹钢板相互连接；侧翼钢板外翼的花纹钢板分别连接十字形型钢相邻的两肢。

作为一种优选，各角钢包括连接一对设于侧翼钢板外角上的角钢和连接设于实腹式L形型钢角部周边的角钢。

作为一种优选，侧翼钢板外角角钢内翼的缀板与实腹式L形型钢内角角钢连接，侧翼钢板外角角钢外翼的缀板与实腹式L形型钢外角角钢连接，实腹式L形型钢角部另两个角钢焊接在缀板上。

作为一种优选，所述侧翼钢板的翼缘宽度a为(1/4～1/2)b，其中b为L形柱外壳的肢厚。

作为一种优选，所述十字形型钢的肢高与L形型钢侧翼钢板的宽度相等。

作为一种优选，所述型钢腹板的两侧固定有栓钉，栓钉的两端连接到花纹钢板上。

作为一种优选，所述L形柱外壳的肢高肢厚比为2～4，型钢腹板上焊接至少1列栓钉；

L形柱外壳的肢高肢厚比为2～3时，型钢腹板上焊接1列栓钉；

L形柱外壳的肢高肢厚比为3时，型钢腹板上焊接1列或2列栓钉；

L形柱外壳的肢高肢厚比为3～4时，型钢腹板上焊接2列栓钉。

作为一种优选，焊接在型钢腹板上的各列栓钉上下同列布置或交错布置。

与现有的技术相比，本实用新型的特点在于：

1)部分预制装配的双层型钢混凝土柱基于全预制装配混凝土柱与现浇混凝土柱，既实现了工业化预制生产，减少施工现场的环境污染，也降低了传统预制装配型钢混凝土柱运输和吊装的成本，具有良好的经济效益。

2)L形柱常用于角柱，易发生受扭破坏，选用缀板和角钢替代传统型钢混凝土柱中的纵筋和箍筋能极大地增强L形柱的抗扭强度。

3)内部现浇混凝土与预制部分混凝土之间采用花纹钢板支模，一方面无需拆模，施工方便，另一方面减少现浇混凝土与预制混凝土之间由于强度差异产生的裂缝。

4)部分预制装配的双层型钢混凝土的预制部分的混凝土在良好的养护条件下养护，进一步提高了结构的耐久性与韧性，而现浇混凝土部分使用的混凝土则降低原材料成本，具有良好的经济效益。

5)型钢混凝土柱的抗震性能更好，柱子的承载能力和延性得到显著提高，且充分利用混凝土和钢材的优良特性，弥补二者单独使用的不足。

6)合理利用柱截面形式，异形柱可与墙体融为一体，形成暗柱，避免柱角在房间内突出，增大了房间实际使用面积，建筑的灵活性与方便性得以提升。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1是肢高肢厚比为2的部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱外壳截面示意图；

图2是肢高肢厚比为2的部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱截面示意图；

图3是肢高肢厚比为3的部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱外壳截面示意图；

图4是肢高肢厚比为4的部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱外壳截面示意图；

图5是柱肢有一个栓钉的部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱的立面示意图；

图6是柱肢有两个栓钉的部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱的立面示意图；

图7是一种部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱的内层型钢示意图；

图8是一种部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱的外层型钢示意图。

图中：1、预制混凝土；2、缀板；3、角钢；4、侧翼钢板；5、栓钉；6、花纹钢板；7、十字形型钢；8、型钢腹板；9、内部空腔；10、现浇混凝土。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

参照图1、图2所示，部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱截面包括部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱外壳，以及在L形柱外壳内的型钢骨架，L形柱外壳包括预制混凝土1和型钢骨架；型钢骨架包括外层的空腹式型钢(图8)和内层的实腹式型钢(图7)；内层的实腹式L形型钢包括十字形型钢7和连接在其两肢的型钢腹板8，型钢腹板8另一端连接垂直的侧翼钢板4，侧翼钢板4两侧分别连接花纹钢板6；外层的空腹式L形型钢包括设于侧翼钢板4外角上的角钢3和设于实腹式L形型钢角部周边的角钢3，各角钢之间连接缀板2，外层空腹式L形型钢和和内层实腹式L形型钢构成L形型钢骨架。现浇混凝土10浇筑在L形型钢骨架内部空腔9内。

连接各角钢的缀板2包括连接一对设于侧翼钢板4外角上的角钢3和连接设于实腹式L形型钢角部周边的角钢3。侧翼钢板4外角角钢3内翼的缀板2与实腹式L形型钢内角角钢连接，侧翼钢板4外角角钢3外翼的缀板2与实腹式L形型钢外角角钢连接，实腹式L形型钢角部另两个角钢3焊接在缀板2上。

其中，侧翼钢板4的两端连接花纹钢板6，侧翼钢板4内翼的花纹钢板6相互对接，侧翼钢板4外翼的花纹钢板6分别连接十字形型钢7相邻的两肢。型钢腹板8分别连接十字形型钢7的另一对相邻的两肢，整体呈L形柱框架；在花纹钢板6的两侧固定有栓钉5，栓钉5穿过花纹钢板6连接到型钢腹板8上，以拉结混凝土。

进一步的，L形柱通常在结构中作为角柱，承担的扭矩较大，因此外围采用角钢桁架代替钢筋骨架，提高L形柱的抗扭性能。

进一步的，在一个实施例中，L形柱的L形型钢侧翼钢板的宽度a的取值为(1/4～1/2)b，b为L形柱的肢厚；十字形型钢7的肢高与L形型钢侧翼钢板4的宽度相等。

进一步的，为防止柱肢过短时，栓钉对混凝土构件造成的削弱，并且确保栓钉能够有效拉结混凝土。结合图1、图3和图4，对于肢高肢厚比在2～3之间的L形柱，型钢腹板8上焊接1列栓钉；对于肢高肢厚比为3的L形柱，型钢腹板上焊接1列或2列栓钉；对于肢高肢厚比为3～4的栓钉L形柱，型钢腹板上焊接2列栓钉。

图5是柱肢有一个栓钉的部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱的立面示意图；图6是柱肢有两个栓钉的部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱的立面示意图，上下列栓钉在型钢腹板8上交错布置。图7是部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱的内层型钢示意图；上下列栓钉在型钢腹板8上同列布置。图8是一种部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱的外层型钢示意图。

本实用新型部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱外壳预先在工厂中制作完成，工厂良好的养护条件为混凝土提供了有利的环境，预制外壳的质量得到保证，且极大的降低了现场施工的时间。

进一步的，将L形型钢骨架吊装固定后，采用预留出栓钉孔的花纹钢板作为现浇混凝土与预制混凝土的支模板，浇筑混凝土后悉心养护形成部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱外壳；待预制装配型钢混凝土L形柱外壳养护完成后，运输到施工现场浇筑内部混凝土。

本实用新型不仅能适应结构中不同位置的需求，合理利用截面形式，增大建筑的使用需求，而且基于现浇型钢混凝土柱与全预制装配型钢混凝土柱的优点与不足，将二者结合，充分利用各自的长处，互相弥补。部分预制装配的双层型钢混凝土柱是指将型钢混凝土构建的外壳在工厂进行预制加工，待养护完成后运输至现场浇筑内部混凝土。这种方式在保证施工质量的前提下，既降低了现场施工的工作难度，减少施工时间，也降低运输吊装成本，同时也满足绿色建筑要求。

通过部分预制装配的双层型钢混凝土与现浇混凝土的结合，预制部分良好的养护条件，既能使得构件的延性和抗震性能有所提高，充分发挥混凝土材料的特性，也降低了全预制装配型钢混凝土柱的运输与吊装成本，减少现浇型钢混凝土柱的现场施工时间，同时也降低对环境的污染程度，具有良好的社会、经济效益。

以上只是通过说明方式描述了本使用新型的某些示范性实施案例，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以采用其他不同的方式对所描述的实施案例进行修正。其他实施案例均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱，其特征在于，包括L形柱外壳和现浇混凝土(10)，所述L形柱外壳包括预制混凝土(1)和L形型钢骨架，所述型钢骨架包括外层空腹式L形型钢和内层实腹式L形型钢；

所述内层实腹式L形型钢包括十字形型钢(7)和连接在其两肢的型钢腹板(8)，型钢腹板(8)端部连接侧翼钢板(4)，所述侧翼钢板(4)两侧分别连接花纹钢板(6)；

所述外层空腹式L形型钢包括设于侧翼钢板(4)外角上的角钢(3)和设于实腹式L形型钢角部周边的角钢(3)，各角钢之间连接缀板(2)；

由外层空腹式L形型钢和内层实腹式L形型钢构成L形型钢骨架；现浇混凝土(10)浇筑在L形型钢骨架内。

2.根据权利要求1所述的一种部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱，其特征在于，所述十字形型钢(7)相邻的两肢连接型钢腹板(8)。

3.根据权利要求1所述的一种部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱，其特征在于，所述侧翼钢板(4)的两翼分别连接花纹钢板(6)，侧翼钢板(4)内翼的花纹钢板(6)相互连接；侧翼钢板(4)外翼的花纹钢板(6)分别连接十字形型钢(7)相邻的两肢。

4.根据权利要求1所述的一种部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱，其特征在于，各角钢包括连接一对设于侧翼钢板(4)外角上的角钢(3)和连接设于实腹式L形型钢角部周边的角钢(3)。

5.根据权利要求4所述的一种部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱，其特征在于，侧翼钢板(4)外角角钢(3)内翼的缀板(2)与实腹式L形型钢内角角钢连接，侧翼钢板(4)外角角钢(3)外翼的缀板(2)与实腹式L形型钢外角角钢连接，实腹式L形型钢角部另两个角钢(3)焊接在缀板(2)上。

6.根据权利要求1所述的一种部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱，其特征在于，所述侧翼钢板(4)的翼缘宽度a为(1/4～1/2)b，其中b为L形柱外壳的肢厚。

7.根据权利要求1所述的一种部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱，其特征在于，所述十字形型钢(7)的肢高与L形型钢侧翼钢板(4)的宽度相等。

8.根据权利要求1所述的一种部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱，其特征在于，所述型钢腹板(8)的两侧固定有栓钉(5)，栓钉(5)穿过花纹钢板(6)。

9.根据权利要求8所述的一种部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱，其特征在于，L形柱外壳的肢高肢厚比为2～4，型钢腹板(8)上焊接至少1列栓钉(5)；

L形柱外壳的肢高肢厚比为2～3时，型钢腹板(8)上焊接1列栓钉(5)；

L形柱外壳的肢高肢厚比为3时，型钢腹板(8)上焊接1列或2列栓钉(5)；

L形柱外壳的肢高肢厚比为3～4时，型钢腹板(8)上焊接2列栓钉(5)。

10.根据权利要求9所述的一种部分预制装配的双层型钢混凝土L形柱，其特征在于，焊接在型钢腹板(8)上的各列栓钉(5)上下同列布置或交错布置。

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