[实用新型]内藏钢桁架混凝土组合巨型梁柱框架

说明书

技术领域

本实用新型是一种内藏钢桁架混凝土组合巨型梁柱框架，属于一种用在高层建筑中的巨型框架。

背景技术

在高层住宅建设中，大空间和造价是制约其发展的重要因素，巨型框架结构应用于高层住宅就是针对这些问题提出来的。巨型框架结构由主框架和次框架组成，亦有称之为主、次框架结构体系。主框架承受绝大部分水平荷载和次结构传来的竖向荷载。由普通梁、柱构成的次框架则被设置于两道主框架之间，在结构中仅起到辅助作用和大震下的耗能作用，并负责将楼面竖向荷载传递给主框架，因而梁柱截面较小并可在主框架梁下形成大空间。巨型框架结构有传力明确、整体性好、施工速度快、节省材料、可进行多种结构形式和材料组合的优点。

在我国，高层建筑多为混凝土结构，所以已建成的巨型框架结构均为钢筋混凝土巨型框架结构。巨型框架结构体系的主框架是由不同于通常梁柱概念的大型构件一巨型梁和巨型柱组成的巨型框架。主框架本身就是独立结构，其中巨型柱的尺寸很大，有时跨度超过一个普通框架的柱距，巨型梁一般采用高度在一层左右的混凝土大梁，隔若干层设置一道。主框架为主要抗侧力体系，巨型梁与巨型柱属于结构的重要构件。

通常的钢筋混凝土巨型梁和巨型柱一般是巨型箱形构件。巨型柱由四面剪力墙组成，其受力特点为空间受力结构部件，与平面受力构件剪力墙的受力特点有较大差异，但是剪力墙的延性较差的缺点仍在一定程度上影响着巨型柱抗震性能的充分发挥。从受力角度来看，主框架可被看作竖向力作用下的转换结构和水平力作用下的刚性层的复合，和普通框架结构不同，由于巨型梁柱节点处很大的刚域段的存在，巨型柱的剪切变形不可忽视。现有的构成巨型柱的剪力墙的配筋一般为两排由横向和纵向分布钢筋组成的钢筋网，其刚度、承载力和延性等不足导致剪切破坏及受压墙肢底部混凝土压碎等破坏现象发生，从而使结构整体破坏；墙底底部的塑性铰区域小，抗震耗能能力较低；剪力墙出现剪切斜裂缝后，易致使巨型柱的承载力快速降低。巨型梁不仅要承受自身的自重，还要负担支承在其上的次框架传来的全部荷载。现有的一层楼高左右的混凝土大梁延性较差，地震作用下开裂后结构刚度发生明显退化，层间位移角增加很快。巨型梁支撑着若干次结构层，既是主要的抗侧力构件，又是主要的竖向承重构件，其屈服可能导致主梁变形过大而影响次结构的竖向承载力；主梁的跨度大，其挠度的绝对值也大，如果过早屈服，可能造成次结构破坏和设备破坏，地震后很难对其修复。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是显著提高巨型结构抗震能力的问题，提出了一种内藏钢桁架混凝土组合巨型梁柱的巨型框架。

本实用新型的巨型柱所采用的技术方案参见图2、图3、图4和图5，所提供的内藏钢桁架混凝土组合巨型柱，呈空间筒状，其每一面墙体由内藏钢桁架混凝土剪力墙连接呈封闭状，相邻的两面剪力墙之间由共用的角柱连接。每面剪力墙板中配置由横向和纵向分布钢筋组成的钢筋网，在钢筋网之间用拉接钢筋12拉接，在两排分布钢筋网之间加配有斜向钢筋束构成的钢筋斜支撑10和其芯部的型钢斜支撑9，钢筋斜支撑10用箍筋11约束；每两面剪力墙之间由共用的角柱3连接，角柱3采用型钢混凝土结构，角柱3中的型钢6与型钢斜支撑9、钢筋斜支撑10构成钢桁架，钢筋斜支撑10和型钢斜支撑9在巨型柱中呈空间螺旋形。

所述的内藏钢桁架混凝土组合巨型柱，巨型柱中的每面剪力墙板中在层高高度范围内(上楼层的下半部和下楼层的上半部)分别固装着两个钢筋斜支撑10和两个型钢斜支撑9，两斜支撑交叉布置呈C形，钢筋斜支撑10的上端和下端均伸入角柱3锚固，型钢斜支撑9与角柱3中的型钢6的翼缘焊接。

内藏钢桁架混凝土组合巨型柱是一种空间受力构件，钢筋斜支撑在巨型柱中类似有由下至上的螺旋箍(将巨型柱看成一个竖悬臂空心构件)的作用，可以起到抗扭作用，具有很大的强度和抗侧力刚度。连梁破坏后仍具有承担竖向荷载的能力，以使结构在罕遇地震作用之后不至于倒塌。与普通钢筋混凝土巨型柱相比，具有更好的抗震能力。

本实用新型的内藏钢桁架混凝土组合巨型梁采用的技术方案是：内藏钢桁架混凝土组合巨型梁，由边框梁13和剪力墙板构成，在剪力墙板中配置由横向和纵向分布钢筋17、18组成的钢筋网，在钢筋网之间用拉接钢筋22拉接，在两排钢筋网之间加配型钢斜支撑19，钢筋斜支撑20，边框梁13中设置型钢梁14，型钢梁14、型钢斜支撑19与钢筋斜支撑20组合，在混凝土剪力墙内部形成钢桁架。