型钢柱结构的制作方法

1.本实用新型涉及建筑结构技术领域，特别涉及一种型钢柱结构。


背景技术：

2.在大型建筑的建造过程中，为满足使用功能需求，需要采用型钢混凝土结构，以实现大空间、大跨度建筑功能的结构形式。型钢混凝土中型钢柱与钢筋混凝土协同作用，均匀分散受力，减少构件截面尺寸，使可利用空间增大，同时能降低工程成本。
3.型钢混凝土结构施工工艺复杂、施工难度大，型钢柱与钢筋如何有效连接是施工的一大难题，针对目前现有技术主要采取搭筋板或直螺纹套筒连接，但对于多层钢筋，采用搭筋板存在下层搭筋板与钢筋可操作空间小，现场难以进行有效焊接，采用直螺纹套筒连接则需对套筒及钢筋标高控制要求极高，钢筋与套筒难以对正连接，均不便于将型钢柱主体与钢筋固定连接。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提供一种型钢柱结构，旨在便于安装钢筋和改变钢筋位置，提高型钢柱结构的适用性。
5.为实现上述目的，本实用新型提出的一种型钢柱结构，所述型钢柱结构包括主体以及至少两加强板；其中，
6.所述主体呈筒状设置，所述主体的外周壁设置有至少两个安装区域，至少两个所述安装区域沿着所述主体的周向间隔设置；
7.至少两所述加强板与至少两所述安装区域一一对应设置，每一所述加强板均能够沿着所述主体的轴向相对所述主体调节，每一所述加强板背对所述主体的表面用以与多根钢筋固定连接。
8.在本实用新型一实施例中，所述安装区域设置有至少两个连接通孔，至少两所述连接通孔沿着所述主体的周向间隔设置，至少两所述连接通孔沿着所述主体的轴向延伸设置；所述加强板对应设置有至少两通孔，每一所述通孔与对应的连接通孔对位设置，每一所述通孔通过连接件与对应的连接通孔固定连接。
9.在本实用新型一实施例中，所述安装区域的外表面设置有防滑部，所述防滑部与对应的加强板接触，以增加作用于对应的加强板上的摩擦力。
10.在本实用新型一实施例中，所述防滑部和所述加强板两者中的设置有间隔排布的多个凸起，两者中的另一个对应设置有多个卡槽，每一所述凸起与对应位置的卡槽配合。
11.在本实用新型一实施例中，所述安装区域设置于所述主体在其轴向上的中部。
12.在本实用新型一实施例中，所述加强板背对所述主体的外表面设置有多个间隔设置的套筒，每一所述套筒用以与钢筋固定连接。
13.在本实用新型一实施例中，所述加强板上的多个套筒还沿着所述主体的周向间隔排布，所述加强板在所述主体的周向上的中部的套筒的数量小于所述加强板在所述主体的
周向上的两端的套筒数量。
14.在本实用新型一实施例中，所述主体包括至少三个围板和至少三个连接板；其中，
15.至少三个所述围板呈环形排布，至少三个所述围板的外表面均形成有所述安装区域；
16.至少三个所述连接板与至少三个所述围板一一对应设置，至少三个所述连接板的一侧端固定连接，至少三个所述连接板的另一侧端均与对应围板的内表面的中部连接。
17.在本实用新型一实施例中，相邻两所述连接板相交且呈大于60度并小于120度的夹角设置。
18.在本实用新型一实施例中，所述加强板在所述主体周向上的两端均凸设有握持部。
19.本实用新型技术方案通过采用由主体以及至少两加强板组成的型钢柱结构，主体呈筒状设置，主体的外周壁设置有至少两个安装区域，至少两个安装区域沿着主体的周向间隔设置，至少两加强板与至少两安装区域一一对应设置，每一加强板均能够沿着主体的轴向相对主体调节，每一加强板背对主体的表面用以与多根钢筋固定连接，由此，钢筋通过加强板十分简易的固定连接在型钢柱主体上，提高了型钢柱主体与钢筋连接的便捷性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
21.图1为本实用新型型钢柱结构一实施例的结构示意图；
22.图2为图1中型钢柱结构中的安装区域的结构示意图；
23.图3为图1中型钢柱结构中的加强板的结构示意图。
24.附图标号说明：
25.1、型钢柱结构；10、本体；11、安装区域；110、连接通孔；111、防滑部；12、围板；13、连接板；20、加强板；21、通孔；22、套筒；23、握持部。
26.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
30.本实用新型提出一种型钢柱结构1，请参照图1至图3，型钢柱结构1包括主体10以及至少两加强板20，其中主体10呈筒状设置，主体10的外周壁设置有至少两个安装区域11，至少两个安装区域11沿着主体10的周向间隔设置，至少两加强板20与至少两安装区域11一一对应设置，每一加强板20均能够沿着主体10的轴向相对主体10调节，每一加强板20背对主体10的表面用以与多根钢筋固定连接。
31.型钢柱结构1配合连接钢筋，再浇筑混凝土，使得型钢柱结构1具有较强的承载力以及抗震性能，主体10呈筒状起到承重作用，钢筋固定在主体10外周壁的安装区域11，钢筋从安装区域11沿长度方向延伸，从而形成框架结构，有效的分散建筑结构的重力。相较于现有技术中，直接将钢筋固定在安装区域11的方式，采用加强板20用于固定连接钢筋，极大的降低了装配难度，且由于采用了加强板20预装配的模式，钢筋先焊接到加强板20上，再安装到主体10的安装区域11，这种形式能保证钢筋的间隔距离保持一致，使钢筋结构具有优异的结构强度和承重能力。
32.具体地，主体10具有至少两个安装区域11，安装在不同安装区域11的加强板20需要保持在同一水平面上，为辅助加强板20定位安装在安装区域11，安装区域11设置有至少两个连接通孔110，至少两连接通孔110沿着主体10的周向间隔设置，至少两连接通孔110沿着主体10的轴向延伸设置，加强板20对应设置有至少两通孔21，每一通孔21与对应的连接通孔110对位设置，每一通孔21通过连接件与对应的连接通孔110固定连接。在本实施例中，在一个安装区域11上设置有四个连接通孔110，能更好的固定加强板20，加强板20上对应连接通孔110设置的通孔21形状为矩形，两连接通孔110对应一通孔21，在对加强板20安装在安装区域11的实际操作过程中，若通孔21和连接通孔110为一样的圆孔，因为加强板20加上钢筋具有一定重量，将加强板20和安装区域11直接对位准确的难度较大，设置为矩形可以降低对位难度，先大致将加强板20固定在安装区域11，再对不同加强板20的高度进行精细调整。连接通孔110和通孔21采用螺丝组件的连接方式进行固定连接，螺丝组件进行定位固定后，加强板20和安装区域11之间还需要进行焊接操作，以使得整体型钢柱结构1具有更好的承重能力和结构强度。
33.请参考图2，安装区域11的外表面设置有防滑部111，防滑部111与对应的加强板20接触，以增加作用于对应的加强板20上的摩擦力。加强板20安装在安装区域11的安装过程中，加强板20与钢筋已经装配完好，具有一定的重量，防滑部111的设置能让操作人员更容易精确对位，提高装配效率。在本实施例中，防滑部111和加强板20两者中的设置有间隔排布的多个凸起，两者中的另一个对应设置有多个卡槽，每一所述凸起与对应位置的卡槽配合。凸起进入卡槽部，加强板20与安装区域11进行初步固定，如此设置的防滑部111可有效增大安装区域11的摩擦力，加强板20与安装区域11的安装过程更稳定，减少加强板20出现安装偏差。
34.在本实施例中，安装区域11设置于主体10在其轴向上的中部。多个型钢柱结构1的主体10沿轴向相连接，以构成建筑结构的主框架，为均匀型钢柱结构1受到的压力，主体10上安装区域11需要位于其轴向上的中部，加强板20及安装在加强板20上的钢筋固定在主体10的中部位置也有利于重力的分散，从而提高型钢柱结构1的承重能力和结构强度。在其他实施例中，为满足不同建筑结构的施工要求，安装区域11的位置不限于主体10在其轴向上的中部，例如设置在轴向上的两端，满足建筑结构的安装需求即可。
35.为实现钢筋与加强板20的连接，加强板20背对主体10的外表面设置有多个间隔设置的套筒22，每一套筒22用以与钢筋固定连接。套筒22具有和钢筋相配合的直径，套筒22直接焊接到加强板20的对应位置，形成容纳腔，容纳腔的腔底为加强板20的外表面，钢筋插入套筒22内的容纳腔后进行焊接以固定连接加强板20与钢筋，套筒22内部还设有螺纹，在焊接过程中与钢筋进行初步固定，维持钢筋的固定状态以保证焊接的质量和强度。套筒22能够准确定位和保持钢筋间的间距，钢筋具有等同的间距和规律的排布，整体结构在力学性能上大大增强，具有更强的承重能力和结构强度，钢筋上浇筑混凝土后，具有更强的力学结构，在承重、耐火、防水等方面都有较好性能。
36.进一步地，加强板20上的多个套筒22还沿着主体10的周向间隔排布，加强板20在主体10的周向上的中部的套筒22的数量小于加强板20在主体10的周向上的两端的套筒22数量。即在本实施例中，加强板20设置为在主体10周向上的长度大于在主体10轴向上的宽度，加强板20上固定的套筒22也保持相互之间的间隔间距均匀排布，从而形成的钢筋结构为矩形，结构稳定，四边受力均匀，具有更强的承重能力。当加强板20在主体10的周向上的中部的套筒22的数量大于加强板20在主体10的周向上的两端的套筒22数量时，位于加强板20中部的套筒22数量过多，导致加强板20中部堆积的钢筋数量过多，焊接困难，且混凝土浇筑后边缘区域的结构强度也不足够，易出现破裂。在其他实施例中，加强板20在主体10的轴向和周向上都设置有数量均匀的套筒22，以实现形成正方形或其他形状设置的钢筋结构，在此不做限定。
37.在一实施例中，主体10包括至少三个围板12和至少三个连接板13，其中至少三个围板12呈环形排布，至少三个围板12的外表面均形成有安装区域11，至少三个围板12与至少三个连接板13一一对应设置，至少三个连接板13的一侧端固定连接，至少三个连接板13的另一侧端均与对应围板12的内表面的中部连接。围板12与连接板13的连接处还加装有加强筋，围板12和连接板13垂直相接，结合部分强度相较于其他部分比较脆弱，能够承受的负荷有限，在公共垂直结合面上增加一块加强筋，能够承受的可以有效增强结合面的强度，还能克服因为围板12和连接板13的厚度差带来的应力不均所造成的结构变形和弯曲。加强筋的伸展方向随着连接板13的最大应力方向一致，只占据连接板13的部分长度，用来给局部增加连接板13的刚性。加强筋的形状可以为长方形的柱体，也可以在长方形柱体的基础上在两边加上圆角，使过渡更加自然。在其他实施例中，为适用于更多建筑结构中，围板12和连接板13的数量大于三个，在此不做限定。
38.为了使型钢柱结构1的本体10具有更好的结构强度和力学性能，相邻两连接板13相交且相交处有夹角a,夹角a大于60度并小于120度。两连接板13之间的连接处也设有加强筋以用来加强连接处的强度，防止本体10出现弯曲和变形。当夹角a小于60度时，相邻的两连接板13之间距离过近，从而相邻的两围板12之间距离过近，导致主体10的结构出现不稳
定且不利于钢筋的连接，当夹角a大于120度时，相邻的两连接板13之间距离过大，从而使相邻的两围板12之间出现较大的空隙，导致主体10无法进行浇筑混凝土等后续工艺且主体10不具有稳定的结构强度和力学性能。在本实施例中，四个连接板13之间的夹角a最佳为90度，四个连接板13之间相互垂直，达到最大的抗压性能和最佳的力学结构，在浇筑混凝土工序中，混凝土均匀的分散在型钢柱结构1的本体10的各个部分，形成稳定的建筑承重结构。
39.请参考图3，加强板20在主体10周向上的两端均凸设有握持部23。在转移和装配加强板20的过程中，握持部23的设置提供了操作空间，便于操作人员进行焊接钢筋以及固定安装在安装区域11上，握持部23位于加强板20在主体10周向上的两端，设置有四个圆倒角，突出两端的中间部分，方便握持的同时也降低了加强板20的重量，便于操作人员进行装配操作。
40.在另一实施例中，型钢柱结构1的加强板20在主体10周向上的两端与相邻的加强板20相互连接，从而形成整体的加强固定筒，此时，主体10的安装区域设置于主体10在轴向上的两端，加强固定筒安装在两个相连接的主体10的连接处，补强两个主体10的连接处的强度，用于稳定相连接的两个主体10。在现有技术中，纵向上首尾相连的两个主体10采用焊接的连接方式，在焊接点的位置会出现力学结构上的连接断点，连接断点相较于主体10整体的围板，在承受力方面较为脆弱，在长时间的承重结构中容易出现断裂等问题，造成整体建筑结构坍塌，产生严重后果。加强板20形成的加强固定筒具有高延性的特点，补强了纵向连接的本体因存在连接断点而对型钢柱结构造成局部缺陷的问题，在加强固定筒的作用下，本体处于多向受力状态，力学性能和承重能力可得到较大提升，多个主体10相互连接的稳定性也进一步提高。加强板20提前焊接成加强固定筒，可进一步提高加强板20之间的位置关系的准确性，使加强板20始终位于同一水平面上，对于安装在加强固定筒上的钢筋，也始终位于同一水平面上。在施工过程中，加强固定筒先与一主体10的一端固定连接，留出空位用于另一主体10的一端插入加强固定筒内，加强固定筒可提前与钢筋预安装，极大的减少了施工工序，提高了施工效率。主体10在其轴向上的两端设有与加强板20上通孔21对应的连接通孔110，用于加强固定筒与主体10固定连接，在施工精度可以得到有效保证的同时在施工现场仅需从外部拧紧通孔21与连接通孔110固定的螺丝组件即可完成型钢连接，不受施工空间的影响，且可保证较高的施工质量。
41.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种型钢柱结构，其特征在于，所述型钢柱结构包括主体以及至少两加强板；其中，所述主体呈筒状设置，所述主体的外周壁设置有至少两个安装区域，至少两个所述安装区域沿着所述主体的周向间隔设置；至少两所述加强板与至少两所述安装区域一一对应设置，每一所述加强板均能够沿着所述主体的轴向相对所述主体调节，每一所述加强板背对所述主体的表面用以与多根钢筋固定连接。2.如权利要求1所述的型钢柱结构，其特征在于，所述安装区域设置有至少两个连接通孔，至少两所述连接通孔沿着所述主体的周向间隔设置，至少两所述连接通孔沿着所述主体的轴向延伸设置；所述加强板对应设置有至少两通孔，每一所述通孔与对应的连接通孔对位设置，每一所述通孔通过连接件与对应的连接通孔固定连接。3.如权利要求2所述的型钢柱结构，其特征在于，所述安装区域的外表面设置有防滑部，所述防滑部与对应的加强板接触，以增加作用于对应的加强板上的摩擦力。4.如权利要求3所述的型钢柱结构，其特征在于，所述防滑部和所述加强板两者中的设置有间隔排布的多个凸起，两者中的另一个对应设置有多个卡槽，每一所述凸起与对应位置的卡槽配合。5.如权利要求1至4中任意一项所述的型钢柱结构，其特征在于，所述安装区域设置于所述主体在其轴向上的中部。6.如权利要求1所述的型钢柱结构，其特征在于，所述加强板背对所述主体的外表面设置有多个间隔设置的套筒，每一所述套筒用以与钢筋固定连接。7.如权利要求6所述的型钢柱结构，其特征在于，所述加强板上的多个套筒还沿着所述主体的周向间隔排布，所述加强板在所述主体的周向上的中部的套筒的数量小于所述加强板在所述主体的周向上的两端的套筒数量。8.如权利要求1所述的型钢柱结构，其特征在于，所述主体包括至少三个围板和至少三个连接板；其中，至少三个所述围板呈环形排布，至少三个所述围板的外表面均形成有所述安装区域；至少三个所述连接板与至少三个所述围板一一对应设置，至少三个所述连接板的一侧端固定连接，至少三个所述连接板的另一侧端均与对应围板的内表面的中部连接。9.如权利要求8所述的型钢柱结构，其特征在于，相邻两所述连接板相交且呈大于60度并小于120度的夹角设置。10.如权利要求1所述的型钢柱结构，其特征在于，所述加强板在所述主体周向上的两端均凸设有握持部。

技术总结
本实用新型公开一种型钢柱结构，型钢柱结构包括主体以及至少两加强板，主体呈筒状设置，主体的外周壁设置有至少两个安装区域，至少两个安装区域沿着主体的周向间隔设置，至少两加强板与至少两安装区域一一对应设置，每一加强板均能够沿着主体的轴向相对主体调节，每一加强板背对主体的表面用以与多根钢筋固定连接。本实用新型技术方案通过使用加强板将钢筋连接在主体上，钢筋可随安装区域的改变而变化安装位置，提高了型钢柱结构的适用性。提高了型钢柱结构的适用性。提高了型钢柱结构的适用性。


技术研发人员：付增辉 蔡鹏飞 漆勇成 曾庆鑫 陈凯 张靖 唐寅 陈家量 王辉明 程锦 叶鑫楠 陈东生 卢江
受保护的技术使用者：中铁六局集团有限公司
技术研发日：2023.02.28
技术公布日：2023/7/21