一种建筑钢结构组合柱制造技术

本发明专利技术公开了一种建筑钢结构组合柱，包括基础、钢柱、第一强预应力连接件和第二强预应力连接件；基础的内部有预埋钢板，顶面开设有凹槽；钢柱为工字钢结构，且底端设置在凹槽内；钢柱靠近基础的两侧翼缘的外侧水平固定有悬挑板；钢柱由多段组成，且在相邻连接的两段之中，下方的一段顶端的两侧翼缘固定有具有竖直方向插槽的槽板，上方的一段底端的两侧翼缘固定有插板，插板插设在槽板的插槽内；第一强预应力连接件的数量为多个，且连接预埋钢板和悬挑板；第二强预应力连接件的数量为多个，且穿过钢柱的翼缘，以及翼缘两侧的槽板和插板，并紧固在两块槽板的外侧。本发明专利技术实现大震作用下钢柱无损伤或轻微损伤，震后节点无需修复即可投入使用。投入使用。投入使用。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑钢结构组合柱


[0001]本专利技术涉及场馆建筑钢结构的消能减震
，更具体的说是涉及一种建筑钢结构组合柱。

技术介绍

[0002]目前，场馆的建设普遍采用建筑钢进行搭建，其对于场馆的举架高度和使用性能方面的适应性较强。无论是预埋在混凝土中的钢结构还是外露的钢柱，其对场馆建造的结构稳定性均起到关键的作用。随着建筑抗震理念的增强，传统抗震思想以保护生命为首要目标，通过延性设计避免结构在强震下发生倒塌。然而，这种延性设计是以允许结构主要受力构件发生塑性变形为代价的。另一方面，结构在使用期间可能会遭受到比设防烈度更强的地震作用，这也会导致结构发生损伤和残余变形。事实上，近些年的地震灾害表明，地震中建筑倒塌和人员死亡的数量已经得到了有效控制，但是地震所造成的经济损失和社会影响仍然十分巨大，其中很大一部分的经济损失是由于地震时建筑受损严重，震后难以修复；或者修复时间过长，建筑功能中断，影响正常生产和生活。基于此，研究者提出了可恢复功能结构的概念。地震可恢复功能结构是指地震后不需修复或者稍加修复即可恢复使用功能的结构，其主要目的是使结构具备震后快速恢复使用功能的能力，从而减轻由于结构震后功能中断带来的影响。
[0003]但是，现有的建筑钢柱结构在地震作用下的损伤模式和耗能部位控制难度较大，柱脚易出现塑性铰，而且钢柱也容易发生变形，钢柱直接的连接稳定性和抗变形能力弱，震后结构损伤严重、残余变形大，修复困难。过去长期坚持的设计思想，即只以生命安全为目标的抗震设计是远远不够的，抗震设计不仅应确保人身安全，而且必须考虑结构构件破坏所造成的经济损失及其震后修复。
[0004]因此，研究出一种具有极强的自复位性能和耗能能力，同时还具有优良的延性和抗疲劳性能的自复位建筑钢结构组合柱，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种建筑钢结构组合柱，旨在解决上述技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种建筑钢结构组合柱，包括：基础、钢柱、第一强预应力连接件和第二强预应力连接件；
[0008]所述基础的内部水平预埋固定有预埋钢板，顶面开设有凹槽；
[0009]所述钢柱为工字钢结构，且底端设置在所述凹槽内；所述钢柱靠近所述基础的两侧翼缘的外侧水平固定有悬挑板；所述钢柱由多段组成，且在相邻连接的两段之中，下方的一段顶端的两侧翼缘固定有具有竖直方向插槽的槽板，上方的一段底端的两侧翼缘固定有插板，所述插板插设在所述槽板的插槽内；
[0010]所述第一强预应力连接件的数量为多个，且连接所述预埋钢板和所述悬挑板；
[0011]所述第二强预应力连接件的数量为多个，且穿过所述钢柱的翼缘，以及翼缘两侧的所述槽板和所述插板，并紧固在两块所述槽板的外侧。
[0012]通过上述技术方案，本专利技术通过第一强预应力连接件形成柱脚连接的自复位结构，通过第二强预应力连接件形成多段连接的钢柱的自复位连接结构，保证柱脚和钢柱本体具有良好的自复位性能，有效避免了类似于传统钢柱的塑性铰的形成，实现大震作用下钢柱无损伤或轻微损伤，震后节点无需修复即可投入使用。
[0013]优选的，在上述一种建筑钢结构组合柱中，所述第一强预应力连接件包括第一高强锚杆、第一碟型弹簧组和第一螺母；所述第一高强锚杆竖直布置，且顶端穿过所述悬挑板，底端插入所述基础内部并穿过所述预埋钢板；所述第一碟型弹簧组套设在所述第一高强锚杆上，且位于所述悬挑板顶部；所述第一螺母分别紧固在所述第一高强锚杆的两端，且分别顶紧所述第一碟形弹簧组的顶面和所述预埋钢板的底面。通过第一高强锚杆、第一碟型弹簧组和第一螺母形成的自复位结构，利用第一碟型弹簧组的预压力形成预压弯矩，保证柱脚结构具有良好的自复位性能。
[0014]优选的，在上述一种建筑钢结构组合柱中，所述第二强预应力连接件包括第二高强锚杆、第二碟型弹簧组和第二螺母；所述第二高强锚杆水平布置，且两端分别穿过所述钢柱两侧翼缘的所述槽板；所述第二碟型弹簧组套设在所述第二高强锚杆上，且位于一侧的所述槽板的外侧；所述第二螺母分别紧固在所述第二高强锚杆的两端，且分别顶紧所述槽板的外侧壁和所述第二碟型弹簧组。通过第二高强锚杆、第二碟型弹簧组和第二螺母形成的自复位结构，利用第二碟型弹簧组的预压力形成预压弯矩，保证钢柱结构具有良好的自复位性能。
[0015]优选的，在上述一种建筑钢结构组合柱中，所述钢柱的两块翼缘板之间等间距水平固定有多个加强筋。提高钢柱的结构刚度。
[0016]优选的，在上述一种建筑钢结构组合柱中，所述钢柱相连接的两段之间相邻的两块加强筋上连接有第三强预应力连接件；所述第三强预应力连接件包括第三高强锚杆、第三碟型弹簧组和第三螺母；所述第三高强锚杆竖直布置，且两端分别穿过两块所述加强筋；所述第三碟型弹簧组套设在所述第三高强锚杆上，且位于上方的所述加强筋的顶部；所述第三螺母分别紧固在所述第三高强锚杆的两端，且分别顶紧所述第三碟形弹簧组的顶面和下方的所述加强筋的底面。通过第三强预应力连接件进一步提高两段钢柱之间连接的稳定性和自复位能力，通过第三高强锚杆、第三碟型弹簧组和第三螺母形成的自复位结构，利用第三碟型弹簧组的预压力形成预压弯矩，保证钢柱结构具有良好的自复位性能。
[0017]优选的，在上述一种建筑钢结构组合柱中，所述悬挑板的两侧边沿和所述钢柱的翼缘之间固定有支撑筋板。提高悬挑板的结构刚度。
[0018]优选的，在上述一种建筑钢结构组合柱中，所述钢柱的底端具有底板；所述底板的底部具有凸出的环形折板，所述环形折板与所述底板形成滑槽；所述滑槽内滑动连接有纵截面为T形的滑块；所述滑块的底端固定有水平布置的固定板，所述固定板的底面与所述凹槽的底面贴合。通过滑动连接的结构，既能够提高钢柱与柱脚连接的结构稳定性，又能够保证自复位效果。
[0019]优选的，在上述一种建筑钢结构组合柱中，所述固定板的边沿与所述凹槽的侧壁贴合。防止钢柱的连接晃动。
[0020]优选的，在上述一种建筑钢结构组合柱中，先将所述底板与所述钢柱底部焊接固定，将所述滑块与所述环形折板滑动连接；然后将所述滑块的底端和所述固定板焊接为一体结构，再将环形折板与所述底板焊接固定；最后将带有所述固定板的所述钢柱插进所述凹槽内。能够保证底部滑动结构的便捷快速安装。
[0021]优选的，在上述一种建筑钢结构组合柱中，所述基础为混凝土材质。
[0022]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种建筑钢结构组合柱，具有以下有益效果：
[0023]1、本专利技术通过第一强预应力连接件形成柱脚连接的自复位结构，通过第二强预应力连接件形成多段连接的钢柱的自复位连接结构，保证柱脚和钢柱本体具有良好的自复位性能，有效避免了类似于传统钢柱的塑性铰的形成，实现大震作用下钢柱无损伤或轻微损伤，震后节点无需修复即可投入使用。
[0024]2、本专利技术结构形式简单，方便施工与安装，适用于场馆的框架结构搭建。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑钢结构组合柱，其特征在于，包括：基础(1)、钢柱(2)、第一强预应力连接件(3)和第二强预应力连接件(4)；所述基础(1)的内部水平预埋固定有预埋钢板(11)，顶面开设有凹槽(12)；所述钢柱(2)为工字钢结构，且底端设置在所述凹槽(12)内；所述钢柱(2)靠近所述基础(1)的两侧翼缘的外侧水平固定有悬挑板(21)；所述钢柱(2)由多段组成，且在相邻连接的两段之中，下方的一段顶端的两侧翼缘固定有具有竖直方向插槽的槽板(22)，上方的一段底端的两侧翼缘固定有插板(23)，所述插板(23)插设在所述槽板(22)的插槽内；所述第一强预应力连接件(3)的数量为多个，且连接所述预埋钢板(11)和所述悬挑板(21)；所述第二强预应力连接件(4)的数量为多个，且穿过所述钢柱(2)的翼缘，以及翼缘两侧的所述槽板(22)和所述插板(23)，并紧固在两块所述槽板(22)的外侧。2.根据权利要求1所述的一种建筑钢结构组合柱，其特征在于，所述第一强预应力连接件(3)包括第一高强锚杆(31)、第一碟型弹簧组(32)和第一螺母(33)；所述第一高强锚杆(31)竖直布置，且顶端穿过所述悬挑板(21)，底端插入所述基础(1)内部并穿过所述预埋钢板(11)；所述第一碟型弹簧组(32)套设在所述第一高强锚杆(31)上，且位于所述悬挑板(21)顶部；所述第一螺母(33)分别紧固在所述第一高强锚杆(31)的两端，且分别顶紧所述第一碟形弹簧组(32)的顶面和所述预埋钢板(11)的底面。3.根据权利要求1所述的一种建筑钢结构组合柱，其特征在于，所述第二强预应力连接件(4)包括第二高强锚杆(41)、第二碟型弹簧组(42)和第二螺母(43)；所述第二高强锚杆(41)水平布置，且两端分别穿过所述钢柱(2)两侧翼缘的所述槽板(22)；所述第二碟型弹簧组(42)套设在所述第二高强锚杆(41)上，且位于一侧的所述槽板(22)的外侧；所述第二螺母(43)分别紧固在所述第二高强锚杆(41)的两端，且分别顶紧所述槽板(22)的外侧壁和所述第二碟型弹簧组(42)。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：于新忠，孙启军，王传祥，
申请(专利权)人：山东聚鑫集团钢结构有限公司，
类型：发明
国别省市：