L型钢构件技术领域
本发明涉及一种L型钢构件。
背景技术
钢结构工业化程度高,受力性能好,在建筑结构中应用越来越广泛。剪力墙承载力
高,抗侧刚度大,是高层结构的主要抗侧力结构构件。
钢管混凝土柱等组合构件截面一般为方形或圆形,充分发挥钢管的约束效果。
钢—混凝土组合剪力墙具有剪力墙的性能优势,又具有钢结构的制作和安装优势;钢-混凝
土组合剪力墙的截面的长、短边之比大于1,钢材的约束效果降低,一般会通过设置隔板将
构件分隔开,形成钢管束;由于隔板在层间难以连接,所以其受力性能无法充分发挥。申请
号为201410017711.X专利公开了一种L 型钢管束组合结构,由工厂制作的钢管束和工地现
场浇筑于钢管束内的混凝土组成,钢管束的隔板连接翼缘,焊接量大,耗钢量高;隔板层间
难以焊接,受力性能无法充分发挥;并且混凝土现场浇筑,浇筑量大,降低了预制率;浇筑混
凝土后,隔板将混凝土分隔开,不利于整体性。
发明内容
为了解决现有钢构件用钢量大、焊接工作量大的、与其内浇筑的混凝土整体性差
的不足,本发明提供一种L型钢构件。
本发明的技术方案是:所述L型钢构件包括外轮廓为L型的钢件和连接件,所述钢
件长边钢板设置纵向加劲肋,所述连接件连接在钢件长边钢板上,对侧连接件搭接在一起。
所述连接件由钢棒制成;或者所述连接件由变形钢筋制成;或者所述连接件由条状钢板等
制成;连接件沿钢件纵向以一定的间距布置;所述连接件为U形,两肢连接在钢件上,或者连
接件为其他形状。当采用U形连接件时,所述连接件的两肢连接在加劲肋上。所述U形连接件
两肢沿钢件横向布置,或者所述U形连接件两肢沿钢件纵向布置。
所述L型钢构件的连接件搭接区域内插入纵向钢筋,与连接件构成骨架;提高连接
件对钢板的拉结能力,方便层间连接。
所述L型钢构件包括L型钢件和连接件,所述钢件长边钢板设置纵向加劲肋,所述
连接件连接在纵向加劲肋上,对侧连接件搭接在一起。所述钢件被连接件分成一个以上区
域,部分区域内浇筑有混凝土(浇筑混凝土时需在钢件内设置模板)。混凝土可在现场浇筑;
或者在混凝土工厂浇筑,与钢构件一起制成预制件;或者部分区域内的混凝土在工厂浇筑,
与钢构件一起制成预制件,其余部分在现场浇筑;工厂浇筑的混凝土提高了钢构件长边钢
板的刚度,防止运输、吊装、现场浇筑混凝土时钢板变形,并且提高了钢构件的承载力,保证
施工安全性。
在工厂浇筑混凝土时,所述连接件未被浇筑在混凝土内,形成的钢—混凝土组合
件运输到现场后,再浇入混凝土,提高后浇混凝土的整体性,并且方便在连接件内插入纵
筋,实现层间受力连续。
本发明钢构件的一种制作方法是,先制作钢件长边钢板,焊接纵向加劲肋,在长边
钢板上焊接连接件,然后将两个长边钢板相对使连接件搭接,在长边钢板两端焊接钢板。
本发明钢构件的另一种制作方法是,所述钢件由多块T形件和钢板焊接而成,制作
流程是先将连接件焊接在T形件上,再将T形件焊接在一起,两端用钢板封闭。
本发明与现有技术相比具有以下优势。
(1)减少钢构件的焊接工作量和用钢量。现有技术中,L型钢构件的隔板为钢板,焊
接工作量大,用钢量高;本发明用钢杆等连接件代替部分或全部钢板隔板,减少焊接工作量
和用钢量。
(2)提高构件受力性能。现有技术中,在钢构件内浇筑混凝土形成钢-混凝土组合
构件;钢构件隔板层间无法焊接连接,隔板受力难以连续,隔板仅起到连接、加劲钢件长边
钢板的作用,无法发挥隔板钢材性能;本发明用钢杆等连接件连接钢件长边钢板,层间通过
设置纵筋连续,提高构件性能。
(3)提高混凝土与钢构件的结合性能。现有技术中,在钢构件内浇筑混凝土形成
钢-混凝土组合构件,钢板隔板将混凝土分隔开,降低了混凝土的整体性;用钢杆等连接件
代替钢板隔板,钢构件内的混凝土为整体,显著提高混凝土整体性、与钢构件的结合性能。
(4)提高钢构件的刚度和承载力。通过设置纵向加劲肋,显著提高钢构件的承载
力;而且加劲肋提高了钢构件长边钢板的刚度,防止在浇筑混凝土时钢板鼓出。
(5)保证对混凝土的约束能力。连接件连接长边钢板,一起约束其内的混凝土;合
理设计下,连接件对混凝土的约束效果可接近钢隔板。
(6)保证钢板的稳定性。连接件一端锚固在混凝土内,另一端拉结钢板,保证钢板
的稳定性;对侧连接件搭接在一起,更增加了钢板的稳定性;而且制作方便,对侧钢板分别
焊接连接件,再将连接件搭接起来,避免现有技术中将连接件两端分别焊接在对侧钢板上
带来的制作复杂等问题。
(7)在构件中形成混凝土约束体。对侧U形连接件搭接在一起,搭接范围内的混凝
土被连接件约束起来,当连接件之间距离较小时,将在构件内形成混凝土约束体,具有良好
性能;而且加强了连接件在混凝土里的锚固性能,间接增加了对钢板的拉接力。
(8)提高结构工业化水平。本发明所述构件的部分混凝土在工厂浇筑完成,避免现
有技术混凝土在工地现场浇筑的不足,提高结构工业化水平。
本发明所述L型钢构件可用于竖向承重构件,亦可用于其他结构构件。
附图说明
图1是本发明一种实施例的截面图示意图。
图2是本发明另一种实施例的截面图示意图。
图3是本发明另一种实施例的截面图示意图。
图4是本发明另一种实施例的截面图示意图。
图5是本发明另一种实施例的截面图示意图。
图6是本发明另一种实施例的截面图示意图。
图7是本发明另一种实施例的截面图示意图。
图8是本发明另一种实施例的截面图示意图。
图9是本发明另一种实施例的截面图示意图。
图10是本发明另一种实施例的截面图示意图。
图11是本发明另一种实施例的截面图示意图。
附图中的标记含义为:1钢件 2连接件 3 加劲肋 4 纵筋 5 栓钉 6 混凝土
7 后浇混凝土。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的L型钢构件进行详细的描述。
本发明提出的L型钢构件的一种实施例的截面图示意图,如图1,所述L型钢构件包
括外轮廓为L型的钢件1和连接件2,所述钢件1长边钢板设置纵向加劲肋3,所述连接件2连
接在加劲肋2上,对侧连接件2搭接在一起;连接件沿钢件纵向以一定的间距布置,图1中为
钢件一个截面处连接件的设置情况。所述连接件由钢棒制成,或者所述连接件由变形钢筋
等制成;所述连接件2端部环形。
本发明提出的L型钢构件的连接件2的其他实施例如图2、图3、图4;图2所示实施例
的截面图示意图中,连接件2为U形,U形连接件的两肢连接在(焊接或螺栓连接)加劲肋3上,
对侧连接件2搭接在一起。图3所示实施例的截面图示意图中,连接件2的形状为三角形,端
部连接在加劲肋3上。图4所示实施例的截面图示意图中,连接件2的形状为U形,两肢分别连
接在加劲肋3上;U形连接件横向布置,即U形连接件在钢件1的横向截面内。图4中相对的两
个U形钢筋的宽度相同,为表示明晰,示意图中将两个U形钢筋的宽度差异化处理。
实际应用中,连接件的构造不限于附图所示实施例。
本发明提出的L型钢构件的另一种实施例的截面图示意图,如图5,所述L型钢构件
包括钢件1和连接件2,所述钢件1长边钢板设置纵向加劲肋3,所述连接件2连接在加劲肋3
上,对侧连接件2搭接在一起,所述连接件2端部环形,其内插入纵筋4。本发明提出的L型钢
构件的另一种实施例的截面图示意图,如图6,所述连接件2为三角形,其内插有纵筋;在图7
中,所述连接件2为U形,其内插有纵筋4。
本发明提出的L型钢构件的另一种实施例的截面图示意图,如图7,在钢件1内侧连
有栓钉5,以增加与混凝土的结合性能。
本发明提出的L型钢构件的另一种实施例截面图,如图8、图9、图10,所述钢构件包
括钢件1和连接件2,所述钢件1长边钢板设置纵向加劲肋3,所述连接件2连接在纵向加劲肋
3上;所述钢件1被连接件分成一个以上区域,部分区域内浇筑有混凝土6。混凝土6可在现场
浇筑;或者在工厂浇筑,与钢构件一起制成预制件。混凝土6增加钢构件的刚度和承载力,并
且增加钢构件长边钢板的刚度,防止后浇混凝土时钢板鼓出。在图10所示实施例中,混凝土
6浇筑在钢件1的部分区域内,连接件2未被混凝土包裹。
本发明提出的L型钢构件的另一种实施例截面图,如图11,所述钢构件包括钢件1
和连接件2,所述钢件1长边钢板设置纵向加劲肋3,所述连接件2连接在纵向加劲肋3上;所
述钢件1被连接件分成一个以上区域,部分区域内浇筑有混凝土6;混凝土6在工厂浇筑成为
预制混凝土,与钢构件一起制成预制件;在施工现场在钢构件其他区域内浇筑后浇混凝土
7。
采用图11所示实施例,可形成预加载结构构件,可充分发挥混凝土6和钢材的材料
性能。现场浇筑的混凝土7硬化后强度一般较工厂预制的混凝土6低,如果混凝土6采用高性
能混凝土,其强度更高。采用本发明构造,混凝土6与连接件一起,在钢构件中形成高强度、
高延性核心体;施工时将所述钢构件安装成竖向承重构件,可暂时不浇筑混凝土7,通过选
择合理的后浇混凝土时机(例如在本层以上再施工1层或1层以上结构),使混凝土6承受一
定的施工荷载后再在其他区域内浇筑混凝土7,这样混凝土6被预加载,有利于发挥预制混
凝土6的性能优势,更有利于发挥被连接件、钢板约束的混凝土6的性能优势。
实际应用中,钢构件构造、连接件的设置情况、混凝土的浇筑区域不限于附图所示
实施例。
本发明提供一种用连接件搭接来拉结对侧钢板,提高钢板稳定性、保证对混凝土
的约束效果的手段。例如,在实施例1中,每一侧长边钢板都连有U形连接件(也可以是其他
形状的连接件,例如端部带弯钩的钢筋构成的连接件,或者端部为环形的钢筋构成的连接
件,甚至可以采用单根钢筋),对侧U形连接件搭接在一起,提高长边钢板的稳定性,保证对
混凝土的约束。