一种带折边的U字形型材的钢管束组合结构专利背景

在建筑中，按主体结构的材料分，常用的有混凝土结构和钢结构两种。

传统的混凝土结构需要现场大量人工，而且施工中木材应用较多，废水、扬尘等污染严重，不符合国家节能环保的政策要求。但混凝土结构中的剪力墙结构体系，在提供较好抗侧刚度的同时，建筑布局灵活。特别是在住宅结构中，剪力墙较薄，与建筑分割墙体可以有益结合，提供舒适的室内空间。

钢结构是一种产业化的建筑体系，满足标准化设计、工厂化制作、装配化施工、信息化管理的建筑工业化标准要求。现场装配化施工节约大量人工，且施工废料少，节能环保。钢结构体系中的钢柱、钢梁、支撑等构件，人工制作仍占相当大的比例，且节点域构造复杂，制作成本高。钢柱多为方矩形柱，在住宅中应用时，室内有钢柱凸角，给建筑布置带来不便。

如果将钢结构与混凝土结构有效的结合起来，研究一种新型抗侧力构件，充分发挥混凝土剪力墙的建筑布局灵活、钢结构制作工业化程度高、施工速度快的优势，同时发挥钢材轻质高强、混凝土刚度大的材料性能优势，对2014年前建筑结构体系中的缺点，是一个很好的解决方案。

一种带折边的U字形型材的钢管束组合结构专利目的

《一种带折边的U字形型材的钢管束组合结构》提供一种用钢量经济、构件制作简单、施工方便快捷、便于工业化生产、充分发挥钢材与混凝土的性能优势、有利于节约材料、减少环境污染、改善居住环境、社会经济性能好的带折边的U字形型材的钢管束组合结构。

一种带折边的U字形型材的钢管束组合结构技术方案

《一种带折边的U字形型材的钢管束组合结构》采用的技术方案是：

《一种带折边的U字形型材的钢管束组合结构》其特征在于：由钢管束总成构成，所述的钢管束总成由多个钢管单元依次连接构成，所述的钢管单元具有空腔，所述的空腔内浇注混凝土；

所述的钢管单元是横截面呈U字形的型材，所述的钢管单元的U字形的型材包括折弯底部、两侧壁，两侧壁的端部之间形成开口处，所述的开口处拼接相邻钢管单元的U字形的型材的折弯底部；

所述的U字形的型材的侧壁的端部具有与所述的折弯底部相平行的且折弯方向相对的折弯段，所述的折弯段与所述的的折弯底部焊接；所述的折弯底部构成相邻钢管单元之间的隔板；

各个钢管单元的侧壁相连接形成所述的钢管束总成的翼缘，所述的折弯底部形成所述的翼缘之间的腹板。

进一步，所述的折弯段与所述的侧壁的端部之间设置有第一圆弧段，所述的折弯底部与侧壁之间设置有与所述的第一圆弧段对正的第二圆弧段，所述的第一圆弧段与所述的第二圆弧段的形状和大小相同。

进一步，所述的空腔的侧壁上设置有栓钉。

进一步，相邻的钢管单元之间的隔板上设置通孔。

进一步，末端的钢管单元的U字形的型材的开口处由端板封闭焊接。

进一步，所述的混凝土可以是普通混凝土、高强混凝土、轻骨料混凝土或自密实混凝土。

一种带折边的U字形型材的钢管束组合结构有益效果

1、钢管束组合结构构件中，钢管束工厂化制作，现场装配化施工，内部浇筑的混凝土为一整体，浇筑方便，不需支模；

2、钢管束和混凝土通过栓钉协同工作，组合作用可靠，抗弯、抗压和抗剪承载能力高；

3、钢管束组合结构构件生产的所有工序采用工业化设备，生产速度快，产品质量可靠，大量节省人工；

4、钢管束组合结构构件既作为竖向承重构件，又作为抗侧力构件。墙体厚度较薄，结合建筑隔墙布置，室内空间划分灵活。

5、折弯段与折弯底部焊接，增加了U字形型材折弯底部的刚度；第一、第二圆弧段对正，利于焊接。

图1是《一种带折边的U字形型材的钢管束组合结构》钢管束组合结构构件整体截面图。

图2是带折边的U字形型材的钢管单元的截面示意图。

《一种带折边的U字形型材的钢管束组合结构》涉及一种带折边的U字形型材的钢管束组合结构。

1.《一种带折边的U字形型材的钢管束组合结构》其特征在于：由钢管束总成构成，所述的钢管束总成由多个钢管单元依次连接构成，所述的钢管单元具有空腔，所述的空腔内浇注混凝土；所述的钢管单元是横截面呈U字形的型材，所述的钢管单元的U字形的型材包括折弯底部、两侧壁，两侧壁的端部之间形成开口处，所述的开口处拼接相邻钢管单元的U字形的型材的折弯底部；所述的U字形的型材的侧壁的端部具有与所述的折弯底部相平行的且折弯方向相对的折弯段，所述的折弯段与所述的的折弯底部焊接；所述的折弯底部构成相邻钢管单元之间的隔板；各个钢管单元的侧壁相连接形成所述的钢管束总成的翼缘，所述的折弯底部形成所述的翼缘之间的腹板。

2.如权利要求1所述的一种带折边的U字形型材的钢管束组合结构，其特征在于：所述的折弯段与所述的侧壁的端部之间设置有第一圆弧段，所述的折弯底部与侧壁之间设置有与所述的第一圆弧段对正的第二圆弧段，所述的第一圆弧段与所述的第二圆弧段的形状和大小相同。

3.如权利要求1或2所述的一种带折边的U字形型材的钢管束组合结构，其特征在于：所述的空腔的侧壁上设置有栓钉。

4.如权利要求3所述的一种带折边的U字形型材的钢管束组合结构，其特征在于：相邻的钢管单元之间的隔板上设置通孔。

5.如权利要求4所述的一种H型钢管束组合结构，其特征在于：末端的钢管单元的U字形的型材的开口处由端板封闭焊接。

6.如权利要求5所述的一种带折边的U字形型材的钢管束组合结构，其特征在于：所述的混凝土可以是普通混凝土、高强混凝土、轻骨料混凝土或自密实混凝土。

参照图1至图2，一种带折边的U字形型材的钢管束组合结构，由钢管束总成构成，所述的钢管束总成由多个钢管单元1依次连接构成，所述的钢管单元1具有空腔，所述的空腔内浇注混凝土；

所述的钢管单元1是横截面呈U字形的型材，所述的钢管单元的U字形的型材包括折弯底部12、两侧壁11，两侧壁11的端部之间形成开口处，所述的开口处拼接相邻钢管单元的U字形的型材的折弯底部12；

所述的U字形的型材的侧壁的端部具有与所述的折弯底部相平行的且折弯方向相对的折弯段13，所述的折弯段13与所述的的折弯底部12焊接；所述的折弯底部12构成相邻钢管单元之间的隔板；

各个钢管单元的侧壁11相连接形成所述的钢管束总成的翼缘，所述的折弯底部12形成所述的翼缘之间的腹板。

进一步，所述的折弯段13与所述的侧壁的端部之间设置有第一圆弧段，所述的折弯底部12与侧壁之间设置有与所述的第一圆弧段对正的第二圆弧段，所述的第一圆弧段与所述的第二圆弧段的形状和大小相同。

进一步，所述的空腔的侧壁上设置有栓钉。

进一步，相邻的钢管单元1之间的隔板上设置通孔14。

进一步，末端的钢管单元的U字形的型材的开口处由端板2封闭焊接。

进一步，所述的混凝土可以是普通混凝土、高强混凝土、轻骨料混凝土或自密实混凝土。

2020年7月14日，《一种带折边的U字形型材的钢管束组合结构》获得第二十一届中国专利奖优秀奖。 2100433B

中文名称

折边模

英文名称

folding die

定　　义

用于在折边机上完成折边工序的模具。

应用学科

机械工程（一级学科），模具（二级学科）