[实用新型]一种钢管混凝土柱排架—钢筋混凝土核心筒结构体系

说明书

本实用新型涉及一种钢管混凝土柱排架—钢筋混凝土核心筒结构体系，包括：若干钢排架梁、若干钢管混凝土柱、钢筋混凝土核心筒和若干层混凝土楼板；部分钢排架梁的两端分别用螺栓与两根钢管混凝土柱垂直铰接，部分钢排架梁的两端分别用螺栓与钢管混凝土柱和钢筋混凝土核心筒的剪力墙垂直铰接；每层混凝土楼板搭设在位于同一水平面的若干钢排架梁上，形成整体楼盖。该结构体系通过钢排架梁连接节点的螺栓铰接，极大地减少甚至减免钢排架梁的现场焊接工作量，进而提高施工速度。还可大幅度放宽层间位移角限值、调整楼层剪重比和钢管混凝土柱地震剪力分担比等结构抗震设计控制指标，增加结构振动周期、减小抗震投资。属于高层建筑结构领域。

技术领域

本实用新型涉及高层建筑结构领域，尤其涉及一种钢管混凝土柱排架—钢筋混凝土核心筒结构体系。

背景技术

外框架(如钢管混凝土柱框架、钢框架或钢筋混凝土框架)与内部钢筋混凝土核心筒混合高层结构体系在国内外已有很多的研究和工程应用，特别在超高层建筑中应用很广泛。出于抗震二道防线的考虑，结构设计规范对外框架的地震剪力分担率有最小值规定，一般外框架部分(包括外框架柱和外框架梁)的节点通过刚性连接来充分保障外框架柱具有一定的抗侧刚度。但在结构设计上外框架达到最小地震剪力分担率要求并不容易，通常需增大外框架柱的截面尺寸来满足此规范要求，此方法容易导致“肥梁胖柱”，增加建造成本和施工工作量，而且严重限制外框架的柱距，制约结构形式的创新。钢管混凝土柱或钢框架柱与钢梁的刚接节点通常以焊接为主，这导致现场焊接工作量大、安装复杂、工时长，在一定程度上抵消了装配式钢框梁的优势。鉴于此，发展以螺栓铰接连接的装配式外排架，将极大地提升此类结构体系的建筑工业化水平。

以螺栓铰接的装配式钢排架梁－钢管混凝土柱－钢筋混凝土核心筒结构体系，即钢管混凝土柱排架—钢筋混凝土核心筒结构体系，明显不同钢管混凝土柱框架－钢筋混凝土核心筒结构体系。前者利用钢筋混凝土核心筒抗侧、抗扭刚度大的优势，将钢管混凝土柱和钢筋混凝土核心筒通过钢排架梁的螺栓铰接形成混合结构体系。外排架柱为只承受重力荷载的“重力柱”，水平荷载作用完全由钢筋混凝土核心筒承担，结构各部件受力明确，不用纠结于外框架剪力分摊比的调整，简化结构设计过程、提高结构设计的灵活性，也为结构形式的创新提供了基础；可显著减低现场焊接工作量、提升施工速度，解决钢管混凝土柱框架－钢筋混凝土核心筒结构体系的外框架部分施工速度滞后于钢筋混凝土核心筒的缺点，具有部分建筑工业化建造的特点。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种钢管混凝土柱排架—钢筋混凝土核心筒结构体系，该结构体系通过钢排架梁连接节点的螺栓铰接，极大地减少甚至减免钢排架梁的现场焊接工作量，进而提高施工速度。还可大幅度放宽层间位移角限值、调整楼层剪重比和钢管混凝土柱地震剪力分担比等结构抗震设计控制指标，增加结构振动周期、减小抗震投资。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种钢管混凝土柱排架—钢筋混凝土核心筒结构体系，包括：若干钢排架梁、若干钢管混凝土柱、钢筋混凝土核心筒和若干层混凝土楼板；部分钢排架梁的两端分别用螺栓与两根钢管混凝土柱垂直铰接，部分钢排架梁的两端分别用螺栓与钢管混凝土柱和钢筋混凝土核心筒的剪力墙垂直铰接；每层混凝土楼板搭设在位于同一水平面的若干钢排架梁上，形成整体楼盖。钢筋混凝土核心筒除承担竖向荷载外，还有承受结构全部水平荷载作用的承载力和刚度，有塑性耗能变形的抗倒塌能力。钢管混凝土柱为仅承受竖向荷载而不承受弯矩作用的抗重力柱，不考虑地震剪力的分担。该结构体系的各部件受力明确、节点连接构造简单、极大地减少甚至减免钢排架梁的现场焊接工作量、施工速度快、适合装配化施工及建筑工业化要求，可大幅度放宽层间位移角限值、调整楼层剪重比和钢管混凝土柱地震剪力分担比等结构抗震设计控制指标，增加结构振动周期、减小抗震投资。

优选地，铰接节点为单螺栓铰接或多螺栓等效铰接。