[發(fā)明專利]一種冷彎多腔鋼管混凝土異形柱的剛性連接柱腳

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611049567.3
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN108104368A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉界鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶市中科大業(yè)建筑科技有限公司
• 主分類號: E04C3/34
• 分類號: E04C3/34;E04B1/30
• 代理公司: 重慶大學(xué)專利中心 50201
• 代理人: 王翔

本發(fā)明提供一種冷彎多腔鋼管混凝土異形柱的剛性連接柱腳，它的加工方法采用冷彎、焊接方式將薄壁鋼板加工成異形柱的核心柱鋼管，再以其為中心，將其側(cè)面作為柱肢連接面，依次焊接冷彎成型的U形構(gòu)件，然后在這些管體的空腔內(nèi)壁上焊接鋼板，之后將其固定到插有鋼筋的混凝土基礎(chǔ)上。其中焊接的鋼板可有效將多腔鋼管所承擔(dān)的彎矩傳遞給柱內(nèi)混凝土，再通過基礎(chǔ)插筋傳至混凝土基礎(chǔ)。同時，柱剪力可由柱內(nèi)混凝土傳給基礎(chǔ)。本發(fā)明的整個構(gòu)件力學(xué)性能良好，受力簡單，傳力路徑明確合理，解決了冷彎多腔鋼管混凝土異形柱與基礎(chǔ)的連接問題，同時可主要構(gòu)件可實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，施工方便，節(jié)約時間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件領(lǐng)域，特別涉及一種鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)剛性連接柱腳。

背景技術(shù)

異形柱目前在住宅、公寓、宿舍等建筑中應(yīng)用較多，異形柱與相鄰墻體齊平，使得建筑室內(nèi)空間規(guī)整，有利于家具擺放，提高室內(nèi)空間利用效率。但目前普遍應(yīng)用的異形鋼筋混凝土柱其抗震設(shè)計較為嚴(yán)格，最大使用高度和柱軸壓比等設(shè)計指標(biāo)遠(yuǎn)低于普通矩形鋼筋混凝土柱。相對于異形鋼筋混凝土柱，冷彎多腔鋼管混凝土異形柱的柱腳設(shè)計具有一定的特點。多腔鋼管可作為施工模板，澆筑柱內(nèi)混凝土?xí)r無需另行支模，施工方便，節(jié)省時間。而且多腔鋼管和開孔鋼板連接件可以實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，因此，這種新型柱腳可為住宅產(chǎn)業(yè)化提供一種參考的選擇方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決鋼管混凝土異形柱柱腳的傳力問題，以及為實現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化提供一種柱腳設(shè)計方法。

為實現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種冷彎多腔鋼管混凝土異形柱的剛性連接柱腳，它的加工工藝包括如下步驟：

1)截取一塊矩形薄壁鋼板，采用冷彎的加工方式將其彎折成橫截面為矩形的空心鋼管；

2)在上述空心鋼管側(cè)壁的搭接處采用對接焊縫使空心鋼管的側(cè)壁閉合，從而得到核心柱鋼管；

3)再截取若干塊矩形薄壁鋼板，采用冷彎的加工方式分別將其彎折成若干個U型構(gòu)件；每個所述U型構(gòu)件具有兩塊側(cè)板和一塊底板；兩塊所述側(cè)板相互平行，且垂直于底板；兩塊側(cè)板之間的距離等于核心柱鋼管某一側(cè)面的寬度；

4)在核心柱鋼管的一個或多個側(cè)面上拼接U型構(gòu)件，其拼接方式有四種：

4.1)當(dāng)拼接成一字型冷彎多腔鋼管時，將一個U型構(gòu)件拼接到核心柱鋼管的某一側(cè)面上；采用單面坡口焊縫將這個U型構(gòu)件的兩塊側(cè)板分別與所拼接側(cè)面的兩條側(cè)棱焊接，從而U型構(gòu)件與該側(cè)面結(jié)合成柱肢矩形鋼管；

4.2)當(dāng)拼接成L型冷彎多腔鋼管時，核心柱鋼管的兩個相鄰側(cè)面分別拼接一個U型構(gòu)件；每個U型構(gòu)件的兩塊側(cè)板分別與所拼接側(cè)面的兩條側(cè)棱連接，其中連接在同一側(cè)棱上的兩塊側(cè)板采用熔透焊縫進行焊接，其他側(cè)板采用單面坡口焊縫進行焊接；從而使得每個U型構(gòu)件與所拼接側(cè)面結(jié)合成柱肢矩形鋼管；

4.3)當(dāng)拼接成T型冷彎多腔鋼管時，核心柱鋼管的三個側(cè)面分別拼接一個U型構(gòu)件；每個U型構(gòu)件的兩塊側(cè)板分別與所拼接側(cè)面的兩條側(cè)棱連接，其中連接在同一側(cè)棱上的兩塊側(cè)板采用熔透焊縫進行焊接，其他側(cè)板采用單面坡口焊縫進行焊接；從而使得每個U型構(gòu)件與所拼接側(cè)面結(jié)合成柱肢矩形鋼管；

4.4)當(dāng)拼接成十字型冷彎多腔鋼管時，核心柱鋼管的四個側(cè)面分別拼接一個U型構(gòu)件；每個U型構(gòu)件的兩塊側(cè)板分別與所拼接側(cè)面的兩條側(cè)棱連接，其中每條側(cè)棱上的兩塊側(cè)板采用熔透焊縫進行焊接，從而使得每個U型構(gòu)件與所拼接側(cè)面結(jié)合成柱肢矩形鋼管；

5)在柱肢矩形鋼管背向核心柱鋼管的側(cè)面上拼接一個U型構(gòu)件；采用單面坡口焊縫將這個U型構(gòu)件的開口處的棱邊與所拼接側(cè)面的兩條棱邊焊接，從而使得這個U型構(gòu)件與所拼接側(cè)面結(jié)合成端柱鋼管；

從而核心柱鋼管、柱肢矩形鋼管和端柱鋼管共同構(gòu)成冷彎多腔鋼管；