[实用新型]一种方钢管组合异形柱及其结构体系

说明书

本实用新型公开了一种方钢管组合异形柱，包括3‑5根方钢管，其中1根方钢管位于中间，其它2‑4根方钢管的侧面与中间的方钢管通过连接构件连接，形成截面形式为L形、T形或十字形的方钢管组合异形柱；所述连接构件为钢板；所述方钢管内填充或用于填充混凝土；所述钢板可采用单钢板或双钢板；本实用新型还公开了一种含有上述方钢管组合异形柱的结构体系，该结构体系还包括腹板竖向设置的H型钢梁，所述H型钢梁与方钢管组合异形柱中非中间的方钢管焊接并通过竖向加劲肋板加强连接。本实用新型的方钢管组合异形柱具有截面尺寸小、截面形状布置灵活、延性性能和抗震性能好且加工简单的优点，适于推广应用。

技术领域

本实用新型涉及装配式建筑结构工程领域，尤其涉及钢结构领域。

背景技术

建筑中，角柱、边柱和中柱一般采用异形柱子，常见的有钢筋混凝土异形柱、型钢混凝土异形柱、异形钢管混凝土柱等几种形式，其中：

钢筋混凝土异形柱，其极限承载力与界面尺寸、混凝土强度、钢筋强度、配筋率、加载角度、偏心距离等密切相关，对由高强混凝土组成的L形钢筋混凝土异形柱进行偏压试验，试验结果发现其承载力提高，延性较差。

型钢混凝土异形柱，是在异形钢材外部浇筑混凝土所形成的异形柱形式，它是在传统型钢混凝土柱的形式上提出的，但是研究发现型钢与外围混凝土之间的粘结较弱。

异形钢管混凝土柱，是指在异形钢管内部浇筑混凝土从而形成异形柱。通过研究发现，在地震荷载作用下，异形钢管混凝土柱在发生破坏时，混凝土与钢管之间发生很大的相对滑移，与此同时钢管对内部混凝土的约束作用也很弱，为了改善其性能，在内部设置拉杆，加劲肋等构件，加强混凝土与钢管之间的相互作用，但效果并不明显。

由此可见，上述现有的异性柱子在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种截面尺寸小、截面形状布置灵活、延性性能和抗震性能好且加工简单的新的异性柱结构,成为当前业界急需改进的目标。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种截面尺寸小、截面形状布置灵活、延性性能和抗震性能好且加工简单的方钢管组合异形柱及其结构体系。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种方钢管组合异形柱，包括3-5根方钢管，其中1根方钢管位于中间，其它2-4根方钢管的侧面与中间的方钢管通过连接构件连接，形成截面形式为L形、T形或十字形的方钢管组合异形柱；所述连接构件为钢板；所述方钢管内填充或用于填充混凝土。

进一步地，所述连接构件的钢板为单钢板，所述单钢板侧面由上至下间隔设置横向加强肋板，所述横向加强肋板与方钢管连接。

进一步地，所述单钢板厚度不小于3mm，横向加强肋板间距不大于300mm。

进一步地，所述连接构件的钢板为平行设置的双钢板，所述双钢板之间填充或用于填充混凝土。

进一步地，所述方钢管采用冷弯薄壁型钢，所述混凝土采用细石混凝土。

进一步地，所述钢板与方钢管等长。

一种方钢管组合异形柱结构体系，包括上述的方钢管组合异形柱，还包括腹板竖向设置的H型钢梁，所述H型钢梁与方钢管组合异形柱中非中间的方钢管焊接并通过竖向加劲肋板加强连接。

进一步地，所述H型钢梁的翼缘同与其连接的方钢管等宽，每个H型钢梁的翼缘外侧通过4块竖向加劲肋板与方钢管的侧壁连接。

进一步地，所述方钢管组合异形柱采用外包式柱脚；在每个方钢管的柱脚下设置抗剪键，方钢管配有底板，底板开锚栓孔，与基础用锚栓连接。

进一步地，所述方钢管组合异形柱外包有蒸汽轻质加气混凝土板。