優(yōu)化截面形式的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)立柱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型提供一種優(yōu)化截面形式的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)立柱，屬于建筑構(gòu)件。
【背景技術(shù)】
[0002]原始的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的截面為傳統(tǒng)的C字形結(jié)構(gòu)，該C字形結(jié)構(gòu)為一側(cè)開口的四直角結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)形式承載力低無法很好的滿足建筑構(gòu)件的強(qiáng)度要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本實(shí)用新型提供一種冷彎薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)立柱，其目的是解決以往的方式所存在的承載力不足的問題。
[0004]技術(shù)方案:本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種優(yōu)化截面形式的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)立柱，其特征在于:該立柱的截面為六角C形、八角C形、十二角C形或Z字形。
[0006]當(dāng)立柱的截面為六角C形或十二角C形時(shí)，設(shè)在閉口側(cè)的兩個(gè)角使該閉口側(cè)為外凸結(jié)構(gòu)，當(dāng)立柱的截面為八角C形時(shí)，設(shè)在閉口側(cè)的兩個(gè)角使該閉口側(cè)為內(nèi)凹結(jié)構(gòu)。
[0007]當(dāng)該立柱的截面為Z字形的結(jié)構(gòu)時(shí)，在整個(gè)立柱截面上設(shè)置有八個(gè)彎折角。
[0008]立柱分為長柱、中長柱和短柱，長柱的長度為^ 5 m、長細(xì)比>30 ;中長柱的長度為大于等于1.5m小于5m、30彡長細(xì)比彡8 ;短柱的長度為小于1.5m、長細(xì)比〈8 ;當(dāng)立柱為短柱時(shí)截面采用六角C形或八角C形，當(dāng)立柱為中長柱時(shí)截面采用十二角C形或六角C形，當(dāng)立柱為長柱時(shí)截面采用Z字形。
[0009]優(yōu)點(diǎn)及效果:本實(shí)用新型提供一種優(yōu)化截面形式的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)立柱，其基于優(yōu)化算法對現(xiàn)有C型截面進(jìn)行優(yōu)化，截面形狀改變對承載力有較大幅度的提高。由于立柱的長度，可分為長柱，中柱，短柱，其中的控制荷載也不同，因此截面形式也不同。優(yōu)化是基于截面周長不變的情況下，即用鋼量不變，且考慮到制作試件的方便，對長柱，中柱和短柱有具體的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)，其承載力有了大幅提尚。
[0010]【附圖說明】:
[0011]圖1為本實(shí)用新型原始結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為八角C形結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為六角C形結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4為十二角C形結(jié)構(gòu)示意圖；圖中的每個(gè)原點(diǎn)表示一個(gè)角。
[0015]圖5為Z字形結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]【具體實(shí)施方式】:下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
[0017]本實(shí)用新型涉及一種優(yōu)化截面形式的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)立柱，該立柱的截面為圖3所示的六角C形、圖2所示的八角C形、圖4所示的十二角C形或圖5所示的Z字形。
[0018]當(dāng)立柱的截面為六角C形或十二角C形時(shí)，設(shè)在閉口側(cè)的兩個(gè)角即第一角I和第二角2使該閉口側(cè)為外凸結(jié)構(gòu)，當(dāng)立柱的截面為八角C形時(shí)，設(shè)在閉口側(cè)的兩個(gè)角即第一角I和第二角2使該閉口側(cè)為內(nèi)凹結(jié)構(gòu)。
[0019]當(dāng)該立柱的截面為Z字形的結(jié)構(gòu)時(shí)，在整個(gè)立柱截面上設(shè)置有如圖5所示的八個(gè)彎折角。
[0020]立柱分為長柱、中長柱和短柱，長柱的長度為^ 5 m、長細(xì)比>30 ;中長柱的長度為大于等于1.5m小于5m、30彡長細(xì)比彡8 ;短柱的長度為小于1.5m、長細(xì)比〈8 ;當(dāng)立柱為短柱時(shí)截面采用六角C形或八角C形，當(dāng)立柱為中長柱時(shí)截面采用十二角C形或六角C形，當(dāng)立柱為長柱時(shí)截面采用Z字形。
[0021]下面對本實(shí)用新型的效果進(jìn)行說明，立柱厚度采用Imm:
[0022](I)短柱(0.6m)
[0023]現(xiàn)有C型截面短柱名義承載力為/? = 27.0OkN，截面優(yōu)化后，如圖2和3的的名義(后文中都把名譽(yù)改成名義了)承載力60.54kN和56.31kN，分別提高了 224%和208%。
[0024](2)中等長度立柱(1.6m)
[0025]長度為1.6m，現(xiàn)有C型截面的名義承載力為23.25kN。
[0026]現(xiàn)有C型截面短柱名義承載力為/? = 23.25kN，截面優(yōu)化后，如圖4和3的名義承載力 54.09kN 和 50.09kN，分別提高了 233% 和 215%。
[0027](3)長柱(5.0m)
[0028]長度5.0m,原始C型截面的名義承載承載力Pn =4.58kN。
[0029]現(xiàn)有C型截面短柱名義承載力為Pn = 4.58kN，截面優(yōu)化后，如圖5的名義承載力12.19kN，提高了 266%ο
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種優(yōu)化截面形式的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)立柱，其特征在于:該立柱的截面為六角C形、八角C形、十二角C形或Z字形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化截面形式的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)立柱，其特征在于:當(dāng)立柱的截面為六角C形或十二角C形時(shí)，設(shè)在閉口側(cè)的兩個(gè)角使該閉口側(cè)為外凸結(jié)構(gòu)，當(dāng)立柱的截面為八角C形時(shí)，設(shè)在閉口側(cè)的兩個(gè)角使該閉口側(cè)為內(nèi)凹結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷彎薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)立柱，其特征在于:當(dāng)該立柱的截面為Z字形的結(jié)構(gòu)時(shí)，在整個(gè)立柱截面上設(shè)置有八個(gè)彎折角。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的優(yōu)化截面形式的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)立柱，其特征在于:立柱分為長柱、中長柱和短柱，長柱的長度為多5 m、長細(xì)比>30 ;中長柱的長度為大于等于1.5m小于5m、30彡長細(xì)比彡8 ;短柱的長度為小于1.5m、長細(xì)比〈8 ;當(dāng)立柱為短柱時(shí)截面采用六角C形或八角C形，當(dāng)立柱為中長柱時(shí)截面采用十二角C形或六角C形，當(dāng)立柱為長柱時(shí)截面采用Z字形。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種冷彎薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)立柱，其目的是解決以往的方式所存在的承載力不足的問題一種優(yōu)化截面形式的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)立柱，其特征在于：該立柱的截面為六角C形、八角C形、十二角C形或Z字形。當(dāng)立柱的截面為六角C形或十二角C形時(shí)，設(shè)在閉口側(cè)的兩個(gè)角使該閉口側(cè)為外凸結(jié)構(gòu)，當(dāng)立柱的截面為八角C形時(shí)，設(shè)在閉口側(cè)的兩個(gè)角使該閉口側(cè)為內(nèi)凹結(jié)構(gòu)。當(dāng)該立柱的截面為Z字形的結(jié)構(gòu)時(shí)，在整個(gè)立柱截面上設(shè)置有八個(gè)彎折角。本實(shí)用新型基于優(yōu)化算法對現(xiàn)有C型截面進(jìn)行優(yōu)化，截面形狀改變對承載力有較大幅度的提高。優(yōu)化是基于截面周長不變的情況下，即用鋼量不變，且考慮到制作試件的方便，同時(shí)其承載力有了大幅提高。
【IPC分類】E04C3-32
【公開號】CN204551894
【申請?zhí)枴緾N201420781146
【發(fā)明人】劉朋, 王建森
【申請人】沈陽工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2014年12月12日