一种抗震可修自复位框架-密肋金属墙板结构制造技术

技术编号:12233320 阅读:113 留言:0更新日期:2015-10-22 14:16
本实用新型专利技术涉及一种抗震可修自复位框架-密肋金属墙板结构,该自复位框架结构包括钢梁、混凝土柱及加劲锚固节点,加劲锚固节点连接钢梁与混凝土柱;所述的加劲锚固节点沿与钢梁平行的方向进行钢梁的加劲,所述的加劲锚固节点沿垂直于混凝土柱的方向穿过混凝土柱进行锚固;本实用新型专利技术通过结合方钢管混凝土柱、自复位框架与内填密肋金属耗能墙板三种结构形式实现,适用于各类高层、超高层建筑,其工作机理为内填金属耗能墙板提供抗侧与耗能能力,外框架在受力过程中处于弹性状态,震后只需更换耗能构件,即可达到“可修”的目的。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于建筑结构领域,涉及框架内填金属耗能墙板的结构,特别涉及一种抗震可修自复位框架-密肋金属墙板结构
技术介绍
目前,我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)采用“三水准”抗震设防目标对结构进行抗震设计,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。随着我国国民经济的持续快速发展,不少地区抗震水平已经基本上可以避免人员伤亡,已经实现“小震不坏、大震不倒”,但震后结构往往由于塑性变形过大,需进行加固或拆除,其成本或间接损失甚至高于建造成本,尚不能实现“中震可修”。因此,控制结构的残余塑性变形越来越受到业主和研宄者们的重视,并已成为性能化抗震设计及评估的一个重要指标。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷和不足,本技术提出了一种抗震可修自复位框架-密肋金属墙板结构,综合方钢管混凝土柱、H型钢梁与密肋金属墙板的优点,弥补各自的不足,充分发挥各自的结构特性,解决了建筑物不抗震且震后不能修复的问题。为实现上述任务,本技术通过以下技术方案予以实现:一种抗震可修自复位框架-密肋金属墙板结构,该结构包括钢梁、混凝土柱及加劲锚固节点;所述的加劲锚固节点沿与钢梁平行的方向进行钢梁的加劲,加劲锚固节点穿过混凝土柱锚固在混凝土柱的翼缘上。具体的,所述的钢梁为H型钢梁,所述的混凝土柱为方钢管混凝土柱。更具体的,所述的加劲锚固节点包括预应力拉索和节点端板,钢梁腹板上沿钢梁的高度方向固设加劲板,节点端板沿平行于加劲板的方向设置在混凝土柱的外侧,预应力拉索一端穿过加劲板进行钢梁的加劲,预应力拉索的另一端穿过混凝土柱与节点端板进行锚固。另外,所述的混凝土柱内侧固设连接板,该连接板通过销钉固定于钢梁的腹板上。且,所述的混凝土柱与钢梁的端部存在间隙。进一步的,在钢梁与混凝土柱围起的空间内设置墙板,所述的墙板包括金属墙板和密肋网格板层,所述的密肋网格板层由纵横分布的加劲肋组成,且密肋网格板层在加劲肋纵横的交点处通过对拉螺栓固定在金属墙板上。更进一步的,所述的墙板通过围设在墙板周围的鱼尾板与钢梁和混凝土柱固接。与现有技术相比,本技术具有以下优点:(I)传统自复位框架结构多采用H型钢柱,本技术将其替换为方钢管混凝土柱,采用方钢管混凝土柱提高了结构刚度与承载力,且本技术在钢梁和混凝土柱间设置加劲锚固节点,使梁柱结构自动回复原状,消除震后残余变形带来的影响;(2)本技术的加劲锚固节点包括预应力拉索和节点端板,在钢梁两端腹板高度范围内沿与梁平行的方向设置预应力拉索,并锚固于柱外侧翼缘,节点端板的设置避免拉索对柱壁产生集中应力,缓解柱壁局部受压;(3)另外,本技术在混凝土柱的内侧设置连接板,连接板通过可旋转的销钉固定在钢梁上,可旋转的销钉可传递钢梁与混凝土柱间的剪力;(4)本技术采用金属墙板和密肋网格板层结合后的墙板作为耗能构件,其耗能性能优异,侧向承载力和刚度好;密肋加劲改善了墙板受力性能,减少了鼓曲噪声,提高了舒适性,约束了面外变形;墙板与周边框架采用螺栓连接,安装和更换方便;(5)本技术除方钢管混凝土柱内混凝土需要现场浇筑,其余构件均可在工厂预制,现场仅有预应力构件的锚固与螺栓连接等工序,无焊接工作,施工简单快捷,精度高,可大大节省工期与劳动力成本,符合建筑行业未来的发展趋势。【附图说明】图1为本技术自复位框架结构的结构示意图;图2为本技术自复位框架结构的加固拉索结构示意图;图3为图2沿A-A面剖视图;图4为图2的左视图;图5为本技术密肋金属墙板的结构示意图;图6为图5的B-B面的剖视图;图中各符号表示为:1-混凝土柱、101-连接板、102-销钉、2_钢梁、201-加劲板、3-墙板、301-金属墙板、302-密肋网格板层、303-对拉螺栓、304-鱼尾板、4-加劲锚固节点、401-预应力拉索、402-节点端板;以下结合说明书附图和【具体实施方式】对本技术进行具体说明。【具体实施方式】本技术通过钢梁、混凝土柱和加劲锚固节点形成了自复位框架结构的整体结构,加劲锚固节点可以使钢梁和混凝土柱结构自动回复原状,消除残余变形带来的影响,钢梁和混凝土柱结构具有很好的延性,结构层间残余变形小,在设防地震作用下能承受往复塑性循环而不发生破坏,经济性好,该体系能够成为解决震后“可修”的切实可行的方法。本技术采用方钢管混凝土柱提高了结构刚度与承载力,使其更加适用于高层与超高层建筑;预应力拉索会对柱壁产生较大局部压力,尤其当采用金属墙板作为耗能构件时,为使结构复位,拉索要抵抗金属墙板的拉力场,这会显著增大柱壁压力,而方钢管混凝土柱具有优异的局部承压能力;当采用金属墙板作为耗能构件后,柱子还要抵抗金属墙板拉力场产生的弯矩,方钢管混凝土柱具有更好的抗弯刚度与承载力出型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材,在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点,已被广泛应用于各类建筑中,在框架结构中常作为梁柱出现,本专利技术所述内容,框架梁可根据需求更换为不同种类的型钢截面。本技术的加劲锚固节点包括预应力拉索和节点端板,在钢梁两端腹板高度范围内沿与梁平行的方向设置预应力拉索,并锚固于柱外侧翼缘,节点端板的设置避免拉索对柱壁产生集中应力,缓解柱壁局部受压;本技术在混凝土柱的内侧设置连接板,连接板通过可旋转的销钉固定在钢梁上,可旋转的销钉可传递钢梁与混凝土柱间的剪力;混凝土柱与钢梁的端部存在间隙,间隙作用是为自复位节点梁端的转动提供空间。本技术的墙板包括金属墙板和密肋网格板层,其工作原理为通过在薄板两侧设置面外刚度足够大的密肋格板,将薄板墙划分为诸多中厚板,改善结构的受力性能,针对不同尺寸的墙板,网格的尺寸数据也应相应的发生变化。密肋网格板层的设置有效地避免了墙板发生整体面外屈曲,促使墙板仅当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗震可修自复位框架‑密肋金属墙板结构,其特征在于,该结构包括钢梁(2)、混凝土柱(1)及加劲锚固节点(4);所述的加劲锚固节点(4)沿与钢梁(2)平行的方向进行钢梁(2)的加劲,加劲锚固节点(4)穿过混凝土柱(1)锚固在混凝土柱(1)的翼缘上;所述的钢梁(2)为H型钢梁,所述的混凝土柱(1)为方钢管混凝土柱。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王先铁周清汉刘立达高娅静马尤苏夫贺博
申请(专利权)人:西安建筑科技大学
类型:新型
国别省市:陕西;61

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