[发明专利]一种矩形钢管柱

说明书

技术领域

本发明涉及高层钢结构建筑技术领域，尤其涉及一种矩形钢管柱。

背景技术

由于矩形柱有较好的受力特性，且承载力高、抗震性能好、制作简单，所以被广泛应用在高层建筑中。在《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)以及《建筑抗震设计规范》(GB5011-2010)等相关的技术标准中规定，框架梁与柱刚性连接时，应在梁翼缘的对应位置设置柱内隔板，其目的是保证节点域的承载力和稳定性以及当节点域进入塑性时能更多地吸收地震能量。同时按抗震要求，梁与柱的连接宜采用柱贯通型，因而在高层钢结构建筑中，当采用四块钢板拼成的箱型柱时，应在梁柱节点域内的箱型柱内焊接横隔板。目前通常采用电渣焊工艺来焊接横隔板，但是现有技术存在工人劳动强度大，效率低，热输入大等缺点，制作成本高且焊接质量难以保证。

目前，由于逐步推广使用冷弯(热轧)矩形钢管来代替四块钢板拼成的箱型柱，所以节点可采用梁贯通式，这种方式可显著减少加工工作量，降低成本。然而，目前冷弯(热轧)矩形钢管柱规格较少，壁厚大都不超过16mm，不能满足高层建筑钢结构节点域的抗弯要求。

因此，如何提供一种满足高层建筑钢结构节点域的抗弯要求，并且降低工人的劳动强度、提高加工效率和焊接质量，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种能够满足高层建筑钢结构节点域的抗弯要求的矩形钢管柱，并且能降低工人的劳动强度、提高加工效率和焊接质量。

为了解决上述问题，本发明提供了一种矩形钢管柱，包括横截面均为矩形且横截面尺寸均相同的箱型短柱、第一钢管柱和第二钢管柱，所述箱型短柱包括内隔板和多个外钢板，所述内隔板通过二氧化碳气体保护焊固定于所述箱型短柱的内壁，所述箱型短柱的两端分别通过焊接固定于所述第一钢管柱和所述第二钢管柱。

优选地，在上述矩形钢管柱中，所述内隔板的四周设有用于焊接的坡口。

优选地，在上述矩形钢管柱中，所述内隔板的数量为两个，两个所述内隔板分别与所述箱型短柱外部的H型钢梁的上翼缘和下翼缘对应设置。

优选地，在上述矩形钢管柱中，所述箱型短柱的壁厚大于16mm，所述第一钢管柱和所述第二钢管柱的壁厚均小于所述箱型短柱的壁厚。

优选地，在上述矩形钢管柱中，所述第一钢管柱和所述第二钢管柱均为冷弯矩形钢管柱。

优选地，在上述矩形钢管柱中，所述第一钢管柱和所述第二钢管柱的长度均大于所述箱型短柱的长度。

本发明提供的一种矩形钢管柱，包括横截面均为矩形且横截面尺寸均相同的箱型短柱、第一钢管柱和第二钢管柱，箱型短柱包括内隔板和多个外钢板，内隔板通过二氧化碳气体保护焊固定于箱型短柱的内壁，箱型短柱的两端分别通过焊接固定于第一钢管柱和第二钢管柱。本方案可以在工厂制作一小段与矩形钢管柱截面尺寸相同的箱型短柱，在此箱型短柱内采用二氧化碳气体保护焊焊接内隔板，箱型短柱制作完毕后，直接与其两端的钢管柱焊接为一体，成为一节完整的矩形钢管柱。本方案省去了电渣焊工艺，不仅保证了节点域柱的壁厚满足设计要求，而且提高了节点的抗震性能，降低了工人的劳动强度，提高了加工效率和焊接质量。另外，本方案中的钢管柱的长度可结合层高、受力条件、施工条件、运输条件、安装条件等因素进行设计，不仅极大限度地保证了构件质量及施工安全，还节省了成本和工期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，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为本发明具体实施例方案提供的矩形钢管柱与钢梁连接结构示意图；

图1中：

第一钢管柱-1、箱型短柱-2、内隔板-3、第二钢管柱-4、H型钢梁-5、焊缝-6。

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。

请参照图1，图1为本发明具体实施例方案提供的矩形钢管柱与钢梁连接结构示意图。