[发明专利]波纹腹板L形截面异形钢柱

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型建筑结构技术领域，具体涉及一种波纹腹板L形截面异形钢柱。

背景技术

在多高层钢结构住宅的现代化建设中，异形柱结构的优点愈来愈显著，地位日益突出，近年来受到国内外学术界及工程技术人士共同的高度重视，发展迅速，使得其在工程中的应用也越来越广泛。

在多高层钢结构住宅的实际工程中，其角柱通常采用传统的平腹板实腹式L形截面异形钢柱或者桁架式L形截面异形钢柱。为了满足压弯受力性能的要求，通常需要较大的截面尺寸，特别是腹板尺寸。若选择传统的平腹板实腹式L形截面异形钢柱，其腹板抗剪强度会富余很多,但为了保证腹板的局部稳定，满足《钢结构设计规范》所规定的腹板高厚比限值，通常又需增大其腹板厚度，这将导致增加钢材耗量，增加工程成本，从而增加了工程综合造价；若选择桁架式L形截面异形钢柱，除其抗剪承载力、抗震性能以及整体稳定性能受限外，其桁架式腹杆需缀板或缀条焊接而成，施工相对繁琐，连接工作量较大，增加建造成本，从而也增加工程的综合造价。

发明内容

本发明的目的在于为了改善现有L形截面异形钢柱的受力性能又不致显著增加其工程的综合造价，使其在工程中得以广泛应用，提供一种波纹腹板L形截面异形钢柱。

本发明采用的技术方案为：一种波纹腹板L形截面异形钢柱，包括平钢板翼缘一、平钢板翼缘二、平钢板翼缘三、钢质腹板一和钢质腹板二，所述钢质腹板二的一个侧边与钢质腹板一的边缘处垂直连接，形成L形截面异形钢柱，所述钢质腹板一和钢质腹板二为波纹钢腹板，波纹钢柱腹板形式为曲线形、折线形或梯形，波纹钢腹板呈周期性重复的波纹形边垂直于构件长度方向，波纹钢腹板非波纹形边分别与钢板翼缘一、平钢板翼缘二、平钢板翼缘三的宽度中点焊接。

本发明的截面由波纹钢腹板与平钢板翼缘组合而成。所述钢柱的基本构造：可由一片波纹腹板H型钢与一片波纹腹板T型钢焊接而成或两片波纹钢腹板与三片平钢板翼缘焊接组合而成。所述波纹钢腹板与平钢板翼缘组装成波纹腹板L形截面钢柱时，其波纹钢腹板与平钢板翼缘的连接点应位于平钢板翼缘的宽度中点。在截面构成中，施焊工艺与焊接质量会直接影响钢柱性能，为此，本发明需要保证良好的施焊工艺(可采用组对焊接工艺)。

本发明的波纹腹板布置方式:腹板呈周期性重复的波纹形边垂直于构件长度方向，腹板非波纹形边与平板翼缘焊接。这种构成方式可使波纹腹板发挥常规腹板作用外，还可发挥等效纵向加劲肋作用，可提高腹板的局部稳定性及整体稳定承载力。本发明的基本特征：以较为经济的方式，改善现有L形截面异形钢柱的受力性能，提高钢柱的刚度和稳定承载力；截面构成合理，力学性能好；构造简单，制作加工方便、快捷、省工省料，工程费用低。

有益效果：本发明的截面构成合理，力学性能好,美观经济，效益显著，发展前景广阔；

本发明的钢柱采用全钢形式，因此承载力高、延性好、抗震性能优异；

本发明的腹板采用所置方式的波纹腹板，构成等效纵向加劲肋作用，可提高腹板的局部稳定性，并提高了钢柱的整体稳定承载力；

本发明在构件纵向无须增设纵向加劲肋，省工省料，可降低工程的综合工程造价；

本发明与桁架式L形截面异形钢柱相比，构造简单，制作加工方便、快捷，成本低廉；

本发明与桁架式L形截面异形钢柱相比，其抗剪承载力高，延性及抗震性能好，整体稳定承载力优越；

本发明与实腹式L形截面异形钢柱相比，在截面高度相等的情况下，其用钢量少，自重轻，可节约钢材，降低工程成本；

本发明与实腹式L形截面异形钢柱相比，在截面钢材用料相等的情况下，增大了截面模量、截面惯性矩和回转半径，提高了钢材利用效能和钢柱的抗弯刚度与稳定承载力；

本发明自重轻，可减轻结构自重，从而减小了对地基的压力，可降低基础部分的造价；

本发明是一种特别适用于钢结构住宅建筑的新型异形柱，拓展了型钢柱的研究与应用领域，极大地丰富了钢结构柱的内容。

本发明可以为新型钢结构住宅体系开发提供新型关键部件，有很好的转化前景。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。