多灾害防御结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多灾害防御结构，包括：预制框架柱、预制框架梁，以及用于连接预制框架柱和预制框架梁的耗能角钢连接器、剪力传递板和多灾害防御拉结筋。通过多灾害防御拉结筋配合耗能角钢连接器，实现地震下结构的自复位与耗能；通过剪力传递板配合多灾害防御拉结筋，满足框架结构防连续倒塌的承载力与大变形需求。由此，可以有效减小预制结构在发生地震及连续倒塌时的破坏，实现了在地震作用下自复位、灾后仅更换耗能角钢连接器即可修复的预制框架，大大提高了预制结构的抗震、抗连续倒塌性能及可修复能力，为减小灾害带来的损失具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
多灾害防御结构
本技术涉及土木结构工程
，尤其涉及一种多灾害防御结构。
技术介绍
近年来，随着我国经济的快速稳定发展以及人们对节能环保的日益关注，工业化的建造方式由于在建造住宅将时比传统的现浇施工工艺更节约成本，因而，建筑产业化正逐渐成为未来我国建筑业发展的一大方向。其中，装配式结构的关键技术要求是保证预制结构具有足够的刚度、延性和承载力。然而，建筑结构在其使用的全寿命周期内可能面临来自不同灾害的威胁，提高结构的多灾害防御能力是未来土木工程的发展方向。对于我国目前广泛使用的钢筋混凝土框架结构而言，由于地震和连续倒塌都可能会导致大量的人员伤亡和经济损失，因而地震和连续倒塌是框架结构设计及使用过程中必须考虑的两个主导因素。比如，汶川震害调查表明，框架结构在地震后修复工作量很大，费用很高；又比如，最典型的框架结构连续倒塌案例即俄克拉何马城爆炸案中，令方圆16个街区的324幢建筑物受损或被毁，其中联邦政府大楼(钢筋混凝土框架结构)在遭受初始破坏后由于连续倒塌导致其三分之一的结构被完全摧毁。因此，如何全面提升预制结构的抗震及抗连续倒塌性能，减小灾后修复的成本，对建筑产业的发展有极其重要的现实意义。
技术实现思路
本技术的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。为此，本技术的目的在于提出一种多灾害防御结构，可以有效减小预制结构在发生地震及连续倒塌时的破坏，实现了震后自复位、灾后仅更换耗能角钢连接器即可修复的预制框架，从而大大提高了预制结构的抗震、抗连续倒塌性能及可修复能力，为减小灾害带来的损失具有重要意义。为了实现上述目的，本技术提出的多灾害防御结构，包括：预制框架柱、预制框架梁，以及用于连接所述预制框架柱和所述预制框架梁的耗能角钢连接器和多灾害防御拉结筋。本技术实施例的多灾害综合防御结构，在发生地震时，由多灾害防御拉结筋提供自复位能力，利用耗能角钢连接器耗散灾害中的能量；结构在局部构件失效后，通过多灾害防御拉结筋、耗能角钢受拉，承受施加在结构上的荷载，防止破坏在结构内传播，避免了结构的连续倒塌。由此，可以有效减小预制结构在发生地震及连续倒塌时的破坏，实现了震后自复位、灾后仅更换耗能角钢连接器即可修复的预制框架，从而大大提高了预制结构的抗震、抗连续倒塌性能及可修复能力，为减小灾害带来的损失具有重要意义。另外，本技术实施例的多灾害防御结构，还具有如下附加的技术特征：在本技术的一个实施例中，所述预制框架柱和所述预制框架梁上均设置有螺栓孔，所述耗能角钢连接器通过所述螺栓孔连接所述预制框架柱和所述预制框架梁。在本技术的一个实施例中，所述预制框架柱和所述预制框架梁上均设置有预留拉结筋孔道，所述多灾害防御拉结筋通过所述预留拉结筋孔道连接所述预制框架柱和所述预制框架梁。在本技术的一个实施例中，所述耗能角钢连接器上设置肋板。在本技术的一个实施例中，在所述预制框架柱的节点区设置外包柱套，其中，所述外包柱套上设置有所述螺栓孔和所述预留拉结筋孔道。在本技术的一个实施例中，所述外包柱套比所述预制框架梁高300-600mm。在本技术的一个实施例中，在所述外包柱套上焊接剪力传递板。在本技术的一个实施例中，在所述剪力传递板上设置满足所述防御结构连续倒塌时大变形需求的变形长孔和预留螺杆孔道。在本技术的一个实施例中，在所述外包柱套表面上的所述预留拉结筋孔道处设置多灾害防御拉结筋锚具锚固所述多灾害防御拉结筋。在本技术的一个实施例中，在所述预制框架梁的梁端设置梁端钢套，其中，所述梁端钢套中设置有所述螺栓孔和所述预留拉结筋孔道。在本技术的一个实施例中，在所述预制框架梁上设置预留螺杆孔道，用于通过高强螺杆与设置在所述预制框架柱上的剪力传递板连接。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本技术一个实施例的多灾害防御结构的结构示意图；图2是根据本技术一个实施例的多灾害防御结构中节点区地震作用下的变形示意图；图3是根据本技术一个实施例的多灾害防御结构中节点区受力示意图；图4是根据本技术一个实施例的多灾害综合防御结构的剖面示意图；图5是根据本技术一个实施例的多灾害防御结构中部分竖向构件发生破坏后的结构示意图；图6是根据本技术一个实施例的外包柱套的三视图；图7是根据本技术一个实施例的梁端钢套的三视图；图8是根据本技术一个实施例的多灾害防御结构的部分节点区剖面示意图；以及图9是根据本技术另一个实施例的多灾害防御结构的部分节点区剖面示意图。附图标记：预制框架柱1；预制框架梁2；耗能角钢连接器3；多灾害防御拉结筋4；外包柱套5；梁端钢套6；高强螺栓7；多灾害防御拉结筋锚具8；高强螺杆9；剪力传递板10；大变形长孔11；预留拉结筋孔道12。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。下面参考附图描述本技术实施例的多灾害防御结构。其中，本技术实施例的多灾害防御结构主要适用于预制装配式钢筋混凝土框架。图1是根据本技术一个实施例的多灾害防御结构的结构示意图。图8是根据本技术一个实施例的多灾害防御结构的部分节点区剖面示意图。如图1所示，该多灾害防御结构包括：预制框架柱1、预制框架梁2、耗能角钢连接器3和多灾害防御拉结筋4。其中，耗能角钢连接器3和多灾害防御拉结筋4用于连接预制框架柱1和预制框架梁2，多灾害防御拉结筋4用于在两端张拉预应力，在实际应用中，多灾害防御拉结筋采用后张法施工。构件中的耗能角钢连接器3需保证能提供至少1/2的抗弯承载力贡献，即保证附图3中的AT×h≥0.5Mk，其中，对于抗弯承载力不足的耗能角钢连接器3，可以增加肋板。因此，耗能角钢连接器的作为一种耗能构件，不限制于常规角钢，可以在角钢上增加耗能肋板，当前在一些应用场景下，也可以不在角钢连接器3上增加肋板。其中，预制框架柱1和预制框架梁2上均设置有供高强螺栓7穿过的螺栓孔(图8)，耗能角钢连接器3通过螺栓孔连接预制框架柱1和预制框架梁2。更具体地，预制框架柱1和预制框架梁2上均设置有预留拉结筋孔道12(图8)，多灾害防御拉结筋4通过预留拉结筋孔道12连接预制框架柱1和预制框架梁2。优选地，预留拉结筋孔道12与预制框架梁2的上下表面距离为100-200mm。其中，上述预留拉结筋孔道12可以为多个，且多个拉结筋孔道的方向一致，预留拉结筋孔道12的数量等于多灾害防御拉结筋4的数量。当然，在实际应用中，多灾害防御拉结筋4的数量也可不和预留拉结筋孔道12的数量对应，比如，多灾害防御拉结筋4的数量为3个，预留拉结筋孔道12的数量可为4个，其中，预留拉结筋孔道12中穿过一个多灾害防御拉结筋4，其中，有一个预留拉结筋孔道12中没有穿过多灾害防御拉结筋4等。需要说明的是，无论多灾害防御拉结筋4的数量和预留本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多灾害防御结构，其特征在于，包括：预制框架柱、预制框架梁，以及用于连接所述预制框架柱和所述预制框架梁的耗能角钢连接器和多灾害防御拉结筋。

【技术特征摘要】
1.一种多灾害防御结构，其特征在于，包括：预制框架柱、预制框架梁，以及用于连接所述预制框架柱和所述预制框架梁的耗能角钢连接器和多灾害防御拉结筋。2.根据权利要求1所述的多灾害防御结构，其特征在于，所述预制框架柱和所述预制框架梁上均设置有螺栓孔，所述耗能角钢连接器通过所述螺栓孔连接所述预制框架柱和所述预制框架梁。3.根据权利要求2所述的多灾害防御结构，其特征在于，所述预制框架柱和所述预制框架梁上均设置有预留拉结筋孔道，所述多灾害防御拉结筋通过所述预留拉结筋孔道连接所述预制框架柱和所述预制框架梁。4.根据权利要求1所述的多灾害防御结构，其特征在于，所述耗能角钢连接器上设置肋板。5.根据权利要求1所述的多灾害防御结构，其特征在于，在所述预制框架柱的节点区设置外包柱套，其中，所述外包柱套上设置有螺栓孔和预留拉结筋孔道。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆新征，林楷奇，解琳琳，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京,11