一种组合异形柱及装配有该柱的结构体系制造技术

本实用新型专利技术涉及一种组合异形柱及装配有该柱的结构体系，适用于建筑工程的技术领域。根据本实用新型专利技术的组合异形柱，包括一个钢管(1)和至少两个H型钢(2)，钢管(1)中浇筑有混凝土(12)，钢管(1)和H型钢(2)之间通过连接件(3)连接，H型钢(2)沿着钢管(1)的周边方向顺序布置，H型钢的腹板和钢管的厚度的比值为0.2-5。根据本实用新型专利技术的结构体系，包括组合异形柱和桁架结构，组合异形柱的H型钢肢和钢管混凝土肢与桁架结构相连。该结构能够同时满足竖向载荷和侧向载荷的承载要求，能够极大地提高结构体系的抗侧向力水平。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种组合异形柱及装配有该柱的结构体系，适用于建筑工程的

技术介绍
建筑工业化是指通过现代化的制造、运输、安装和科学管理的大工业的生产方式来代替传统建筑业中分散的、低水平的、低效率的手工业生产方式，其主要标志是建筑设计标准化、构配件生产工厂化、施工机械化和组织管理科学化。随着我国经济社会的发展以及建筑业人口红利的淡出，我国新型建筑工业化已经进入了发展的“机遇期”。钢结构建筑具有“轻、快、好、省”的特点，最适合建筑工业化建造。目前，已形成若干种符合建筑工业化制造特征的钢结构体系建筑，如:轻型工业厂房的轻钢门式刚架体系建筑、螺栓球节点网架结构体系建筑，但适合多高层建筑的工业化、装配化建筑体系尚不多见。在多高层建筑中梁柱连接普遍采用栓焊连接，这种连接方式技术成熟，但也存在:现场施焊、明火作业带来安全隐患；高空作业焊接质量难以保证;现场焊接工作量大，施工速度受到很大影响;焊接质量受环境因素影响较大，雨、雪、大风等不利条件下无法作业等诸多问题。另一方面，在钢结构建筑中常用的结构体系有钢框架结构体系、钢框架支撑结构体系、钢框架剪力墙结构体系和钢框架核心筒结构体系等，钢框架部分需要同时承受重力荷载和侧向荷载。重力荷载在构件内产生的内力随着结构高度增加成线性增长，侧向荷载(风荷载、地震作用)在构件内产生的内力随结构高度增加成非线性增长，在钢框架结构中，由于框架柱需要同时承受重力荷载和侧向荷载，很难实现结构体系的标准化。因此，顺应建筑工业化发展趋势，开发适合多高层建筑的装配式钢结构体系成为本领域技术人员亟需解决的技术难题。申请人在公开号为CN105064612A的专利技术专利申请中提出了一种钢-混凝土的组合异形柱，包括蜂窝组合截面、保温材料、纵筋、箍筋和混凝土;其中，蜂窝组合截面由若干个设置有孔洞的T型钢和圆钢管焊接而成，保温材料敷设在蜂窝组合截面的外侧，纵筋架设在蜂窝组合截面周向的外侧，箍筋环箍于纵筋外侧，混凝土浇筑外包于蜂窝组合截面、保温材料、纵筋和箍筋的外侧，并填充在圆钢管内，最终构成钢-混凝土组合异形柱。公开号为CN204126127U的技术专利提出了一种钢管混凝土组合型柱，包括有钢管，钢管的外侧设有若干T型钢或槽型钢，所述型钢与钢管平行布置，型钢的腹板与钢管焊接;所述钢管内壁延高度方向设置有抗剪栓钉，同时钢管内浇注有混凝土，所述抗剪栓钉和钢管通过所述混凝土连成一体。公开号为CN202401666U的技术专利提出了一种压弯分离式组合异形柱，旨在有效地解决柱的压弯组合承载力问题，避免现有结构所带来的缺陷，在保证安全、经济、实用及美观的前提下，可实现结构的最大综合效应。它包括由钢管和灌注于其内的核心混凝土所形成的钢管混凝土构件，钢管混凝土构件外对称设置有沿钢管长度方向延伸的T型钢构件，型钢构件与钢管形成固定连接。从上述现有技术中公开的压弯分离式组合异形柱可见，其都是通过将T型钢或槽型钢连接到钢管的外侧形成，此时起到抗侧向力作用的部件是T型钢或槽型钢的顶部平钢板，很显然其承受侧向力的能力比较差。因此，现有技术中需要一种承受侧向力性能更好且易于装配的组合异形柱的结构形式。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中存在的上述问题，提供了一种组合异形柱及装配有该柱的结构体系。根据本技术的组合异形柱以及装配该柱的结构体系能够极大地提高抗侧向力水平，并且其施工步骤简单、组装快捷，能够很好地适应建筑标准化的要求。本技术的第一方面涉及一种组合异形柱，包括一个钢管和至少两个H型钢，钢管中浇筑有混凝土，钢管和H型钢之间通过连接件连接，H型钢沿着钢管的周边方向顺序布置，H型钢的腹板和钢管的厚度的比值为0.2-5。优选地，钢管的截面形状是圆形或多边形；钢管通过连接件连接到H型钢的腹板和/或翼缘，连接件与H型钢的腹板和/或翼缘垂直或不垂直;连接件是平直形或弯折形的连接件。本技术的第二方面涉及一种装配有上述组合异形柱的结构体系，包括组合异形柱和桁架结构，桁架结构包括立体桁架和/或平面桁架;组合异形柱的H型钢肢和钢管混凝土肢与桁架结构相连。优选地，立体桁架由双上弦杆、下弦杆和腹杆组成，平面桁架由上弦杆、下弦杆和腹杆组成，立体桁架的双上弦杆与组合异形柱的H型钢肢连接，立体桁架的下弦杆与组合异形柱的钢管混凝土肢连接;平面桁架的上下弦杆与组合异形柱的H型钢肢连接。优选地，组合异形柱包括L型组合异形柱，L型组合异形柱包括一个钢管与两个H型钢，两个H型钢围绕钢管成90度布置，钢管分别通过一个连接件垂直连接在两个H型钢的腹板上，钢管的直径、H型钢的高度和连接件的长度的比值为1: 0.5-5:0.2-2，连接件与H型钢的腹板的连接位置将H型钢的高度分为I: 1-3的两部分。优选地，组合异形柱还包括一字型组合异性柱，一字型组合异性柱包括一个钢管与两个H型钢，两个H型钢围绕钢管成180度布置，钢管分别通过一个连接件垂直连接在两个H型钢的腹板上，钢管的直径、H型钢的高度和连接件的长度的比值为1: 0.5-5:0.2-2，连接件与H型钢的腹板的连接位置将H型钢的高度分为I: 1-3的两部分。优选地，组合异形柱还包括T型组合异形柱，包括一个钢管与三个H型钢，三个H型钢围绕钢管成T字型布置，钢管分别通过一个连接件垂直连接在三个H型钢的腹板上，钢管的直径、H型钢的高度和连接件的长度的比值为1:0.5-5:0.2-2，连接件与H型钢的腹板的连接位置将H型钢的高度分为I: 1-3的两部分。优选地，组合异形柱还包括十字型组合异形柱，十字型组合异形柱包括一个钢管与四个H型钢，四个H型钢围绕钢管间隔90度布置，钢管分别通过一个连接件垂直连接在四个H型钢的腹板上，钢管的直径、H型钢的高度和连接件的长度的比值为1: 0.5-5:0.2-2，连接件与H型钢的腹板的连接位置将H型钢的高度分为I: 1-3的两部分。本申请的技术方案中充分利用了钢管混凝土和H型钢的优势，在结构体系和构件层面实现了竖向承重和抗侧向力的分离，具有受力合理、加工制作简便、布置灵活、标准化程度高等诸多优势，具有较好的推广应用前景。【附图说明】图1是本技术的L型组合异形柱的第一种实施方式的示意图。图2是本技术的一字型组合异形柱的第一种实施方式的示意图。图3是本技术的T型组合异形柱的第一种实施方式的示意图。图4是本技术的十字型组合异形柱的第一种实施方式的示意图。图5是本技术的类似L型组合异形柱的其他实施方式的示意图。图6-7是本技术的L型组合异形柱的其他实施方式的示意图。图8-10是本技术的一字型组合异形柱的其他实施方式的示意图。图11是本技术的类似T型组合异形柱的其他实施方式的示意图。图12-13是本技术的T型组合异形柱的其他实施方式的示意图。图14-15是本技术的十字型组合异形柱的其他实施方式的示意图。图16是装配有本技术的L型、一字型和T型组合异形柱的第一种结构体系的示意图。图17是装配有本技术的L型、T型和十字型组合异形柱的第二种结构体系的示意图。图18是装配有本技术的L型、一字型、T型和十字型组合异形柱的第三种结构体系的不意图。图19是本技术的连接件的可能实施方式的示意图，分别为当前第1页1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合异形柱，其特征在于，包括一个钢管(1)和至少两个H型钢(2)，钢管(1)中浇筑有混凝土(12)，钢管(1)和H型钢(2)之间通过连接件(3)连接，H型钢(2)沿着钢管(1)的周边方向顺序布置，H型钢的腹板和钢管的厚度的比值为0.2‑5。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑云，侯兆新，龚超，常好诵，邱林波，陈煊，逯鹏，刘晓刚，
申请(专利权)人：中冶建筑研究总院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11