[发明专利]一种混合式钢-混凝土组合框架体系

说明书

技术领域

本发明属于工程结构技术领域，特别涉及一种混合式钢-混凝土组合框架体系。

背景技术

钢管混凝土结构具有承载力高、塑性和韧性好、制作和施工方便等优点，当在高层或超高层建筑结构中采用钢管混凝土柱-钢管混凝土梁框架结构时，可以获得更好的经济效果。钢管混凝土较空钢管的耐火性能有很大的提高，但为满足耐火等级要求，一般仍然需要对钢管混凝土进行防火保护，这在一定程度上增加了防火涂料造价，且防火涂料不可承受外力，无法与钢管共同工作提高承载能力，为此有必要在原有钢管混凝土柱-钢管混凝土梁框架结构的基础上，提出新的结构体系，改善其抗火性能和承载能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合式钢-混凝土组合框架体系。

一种混合式钢-混凝土组合框架体系，其特征在于，该混合式钢-混凝土组合框架体系由劲性异形钢管混凝土组合柱1、混凝土-钢管部分填充轻骨料混凝土组合梁2和钢筋混凝土楼板3组成；所述劲性异形钢管混凝土组合柱1内置异形柱钢管7，异形柱钢管7外层设置柱纵筋9和柱箍筋8，异形柱钢管7外设置柱钢管外层混凝土5，柱钢管内核心混凝土6灌注在异形柱钢管7中；所述混凝土-钢管部分填充轻骨料混凝土组合梁2内置梁钢管12，梁钢管12内设置内隔板13，梁钢管12外层设置梁纵筋15和梁箍筋14，梁钢管12外设置梁钢管外层混凝土10，梁端钢管下部和梁跨中钢管上部梁钢管12与内隔板13形成的空间内填充梁钢管内核心轻骨料混凝土11；钢筋混凝土楼板3与混凝土-钢管部分填充轻骨料混凝土组合梁2通过栓钉16连接；劲性异形钢管混凝土组合柱1与混凝土-钢管部分填充轻骨料混凝土组合梁2形成梁-柱连接节点4，节点处，梁钢管12与异形柱钢管7之间设置箱型牛腿17，箱型牛腿17通过贴脚焊缝19与异形柱钢管7连接，箱型牛腿17与梁钢管12连接处设置连接盖板18，连接盖板18通过贴脚焊缝19与箱型牛腿17及梁钢管12连接。

所述劲性异形钢管混凝土组合柱1，为角柱时，截面形式为“L”型；为边柱时，截面形式为“T”型；为中柱时，截面形式为“十”字型。

角柱处异形柱钢管7截面形式为“L”型；边柱处异形柱钢管7截面形式为“T”型；中柱处异形柱钢管7截面形式为“十”字型。

所述梁钢管12的宽度与异形柱钢管7宽度相等或小于异形柱钢管7的宽度。

所述梁钢管外层混凝土10与柱钢管外层混凝土5宽度相等。

本发明的有益效果为：本发明的框架体系，为提高结构耐火性能，在钢管混凝土外层设置混凝土以及构造纵筋和箍筋；为减轻结构自重，混凝土-钢管部分填充轻骨料混凝土组合梁采用部分填充混凝土形式，梁跨中位置上部受压区和梁端下部受压区钢管内部分别进行填充，之间用内隔板隔离，内填混凝土采用轻骨料混凝土，由于梁、柱外层为混凝土，梁采用部分填充轻骨料混凝土，具有优越的抗火、抗震性能和较轻的结构自重，可用于住宅等建筑结构中，且便于建筑空间(尤其住宅结构中)的有效利用。

附图说明

图1为混合式钢-混凝土组合框架体系的平面示意图；

图2为混合式钢-混凝土组合框架体系的立面示意图；

图3为混合式钢-混凝土组合框架体系所采用的劲性异形钢管混凝土组合柱为边柱时(柱号：B1′)的截面图(a-a)；

图4为混合式钢-混凝土组合框架体系所采用的劲性异形钢管混凝土组合柱为中柱时(柱号：B2′)的截面图(b-b)；

图5为混合式钢-混凝土组合框架体系所采用的劲性异形钢管混凝土组合柱为角柱时(柱号：A3′或C3′)的截面图(c-c)；

图6为混合式钢-混凝土组合框架体系所采用的混凝土-钢管部分填充轻骨料混凝土组合梁跨中位置(截面：d-d)的截面图；

图7为混合式钢-混凝土组合框架体系所采用的混凝土-钢管部分填充轻骨料混凝土组合梁端部位置(截面：e-e)的截面图；

图8为混合式钢-混凝土组合框架体系所采用的梁-柱连接节点平面示意图；

图9为混合式钢-混凝土组合框架体系所采用的梁-柱连接节点立面示意图；

图中标号：1-劲性异形钢管混凝土组合柱；2-混凝土-钢管部分填充轻骨料混凝土组合梁；3-钢筋混凝土楼板；4-梁-柱连接节点；5-柱钢管外层混凝土；6-柱钢管内核心混凝土；7-异形柱钢管；8-柱箍筋；9-柱纵筋；10-梁钢管外层混凝土；11-梁钢管内核心轻骨料混凝土；12-梁钢管；13-内隔板；14-梁箍筋；15-梁纵筋；16-栓钉；17-箱型牛腿；18-连接盖板；19-贴脚焊缝。

具体实施方式