V形树状墙柱支撑的大空间板柱-抗震墙结构制造技术

本实用新型专利技术涉及V形树状墙柱支撑的大空间板柱‑抗震墙结构，包括V形树状墙柱组合、悬吊钢柱、空心楼板和底部大跨层的中部预应力大跨弧板；所述V形树状墙柱组合为竖向抗侧力主体构件，以由根部墙和枝部柱组成的V形树状墙柱为基本单元，包括X向树状墙柱和Y向树状墙柱，共同构成竖向中心支撑构架，V形树状墙柱组合支撑空心楼板。本实用新型专利技术的有益效果是：本实用新型专利技术提供的V形树状墙柱支撑的大空间板柱‑抗震墙结构，其结构体系构造合理，可以实现内部大空间的少柱大跨竖向支撑及特殊墙柱造型复杂建筑的结构体系设计及承载，充分发挥树状墙柱支撑大空间板柱‑抗震墙体系的高整体抗侧刚度、高承载性能、大空间功能优点。

【技术实现步骤摘要】
V形树状墙柱支撑的大空间板柱-抗震墙结构
本技术属于结构工程
，尤其涉及一种V形树状墙柱支撑的大空间板柱-抗震墙结构。
技术介绍
板柱-抗震墙体系是由无梁楼板与柱和抗震墙共同承受竖向和水平作用的结构体系，由于其结构构件自身高度较小，具有有效降低楼层层高、减小地震效应及便于管道安装等优点，主要应用于对楼层大空间和建筑造型具有较高要求的图书馆、美术馆等大型公共建筑中。在传统的板柱-抗震墙体系中，由于跨度需要，抗震墙、柱的尺寸一般较大且数量较多，竖向支撑形式布置较为单一，大空间功能利用仍有所不足。为充分体现建筑大空间功能和竖向支撑造型意象，将板柱-抗震墙体系的墙、柱进行结合并优化为统一的树状墙柱支撑是一种有效的新型结构形式。树状墙柱支撑的板柱-抗震墙体系以V形树状墙柱为主要抗侧力构件，具有极大的整体抗侧刚度，并通过悬吊钢柱连接枝部柱顶端和跨度相对较大的中部空心楼板、角部悬挑空心楼板，其中细长钢柱可尽量避免对建筑空间布置的影响，进而实现建筑大空间和造型设计功能。因而合理有效的树状墙柱、悬吊钢柱设计及布置方案是保证其承载性能和实施可行性的一个重要因素。为减轻结构自重，楼面承载体系一般为空心楼板，柱与柱之间则通过同楼板高的暗梁进行连接，以加强整体结构刚度，吊挂空心楼板的悬吊钢柱则主要承受轴拉作用。因而合理有效的悬吊钢柱与空心楼板连接节点形式设计也是保证其承载性能的一个重要因素。此外，当树状墙柱支撑的板柱-抗震墙体系涉及局部大跨度无柱空间时，预应力大跨弧板和端部支座梁的设置是一种有效的解决方案。结构体系将存在节点连接构造复杂、部件拼装复杂、体系受力性能复杂以及大跨弧板舒适度处理等问题，合理有效的树状墙柱支撑的板柱-抗震墙体系形式设计及拼装方案也是保证其承载性能和正常使用的一个重要因素。综上所述，研究一种V形树状墙柱支撑的大空间板柱-抗震墙结构，以适用于内部大空间的少柱大跨竖向支撑及特殊墙柱造型复杂建筑的结构体系及承载是十分必要的。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种V形树状墙柱支撑的大空间板柱-抗震墙结构，以适用于内部大空间的少柱大跨竖向支撑及特殊墙柱造型复杂建筑的结构体系及承载。这种V形树状墙柱支撑的大空间板柱-抗震墙结构，包括V形树状墙柱组合、悬吊钢柱、空心楼板和底部大跨层的中部预应力大跨弧板；所述V形树状墙柱组合为竖向抗侧力主体构件，以由根部墙和枝部柱组成的V形树状墙柱为基本单元，包括X向树状墙柱和Y向树状墙柱，共同构成竖向中心支撑构架，V形树状墙柱组合支撑空心楼板；所述悬吊钢柱为辅助竖向构件，包括中部悬吊钢柱和角部悬吊钢柱，枝部柱顶端与非大跨层空心楼板通过中部悬吊钢柱连接，枝部柱顶端与底部大跨层的两侧空心楼板通过角部悬吊钢柱连接；所述空心楼板为楼面承载主体构件，包括非大跨层空心楼板和底部大跨层的两侧空心楼板，非大跨层空心楼板位于底部大跨层的两侧空心楼板和底部大跨层的中部预应力大跨弧板的上方；所述底部大跨层的中部预应力大跨弧板为楼面承载辅助构件，位于底部大跨层的中部区域，底部大跨层的中部预应力大跨弧板两侧锚支于底部大跨层的两侧空心楼板内侧端部的大跨弧板端部支座梁以构成大跨弧板造型及功能空间。作为优选：所述V形树状墙柱组合基于中心定位点，结构中部的X向树状墙柱、两侧的Y向树状墙柱均采用纵向(Y向)阵列布置，其中X向树状墙柱基本单元为横向(X向)设置，Y向树状墙柱基本单元为纵向(Y向)设置，构成双向正交竖向抗侧构件布置的中心支撑构架。作为优选：单榀V形树状墙柱的底部为一字型抗震墙，墙厚为400-800mm，即底部为板柱-抗震墙结构；单榀V形树状墙柱的上部则树状分叉为两根斜柱，斜柱底端支撑于底部一字型抗震墙两端的根部墙端暗柱上，斜柱截面尺寸为(400-800)mm×800mm，即上部为板柱结构。作为优选：一字型抗震墙两端设置根部墙端暗柱，墙身布置根部墙分布筋；斜柱设置枝部柱纵筋和枝部柱箍筋；一字型抗震墙和斜柱过渡范围通过纵筋搭接连接并加密箍筋进行加强处理。作为优选：所述悬吊钢柱用于连接V形树状墙柱的枝部柱顶端和下部楼层的空心楼板，包括用以减小非大跨层中部空心楼板较大柱距的中部悬吊钢柱和避免出现受力不利的角部大跨悬挑楼板的角部悬吊钢柱,减小后的柱距优选为小于等于10m。作为优选：所述悬吊钢柱主要承受轴拉作用，一般为圆钢管截面以充分利用钢材抗拉强度，同时也使得其对建筑大空间功能的影响尽量降低，其截面直径为200-300mm，壁厚为12-18mm，由于悬吊钢柱截面相对V形树状墙柱截面一般要小得多，抗侧刚度计算时可忽略其影响。作为优选：所述悬吊钢柱与非大跨层空心楼板和底部大跨层的两侧空心楼板的连接节点均采用悬吊钢柱节点的上外环板、悬吊钢柱节点的下外环板和悬吊钢柱节点的加劲肋的嵌入连接方式连接；环板连接节点的高度比空心楼板厚度小，悬吊钢柱节点的上外环板、悬吊钢柱节点的下外环板分别距空心楼板板顶、板底不小于75mm，环板连接节点的高度优选为(h-75*2)mm，其中h为空心楼板的厚度；悬吊钢柱节点的加劲肋位于悬吊钢柱节点的上外环板与悬吊钢柱节点的下外环板之间。作为优选：各楼层墙柱之间通过双向正交的空心楼板的X向暗梁和空心楼板的Y向暗梁连接以加强整体结构刚度，暗梁宽度为V形树状墙柱宽度两侧分别加上至少100mm，暗梁高度则同空心楼板厚度；非大跨层空心楼板和底部大跨层的两侧空心楼板为箱体空心结构，包括空心楼板的箱体部分和空心楼板的实心部分，以保证有效承载并减轻自重；空心楼板的钢筋设置包括位于板顶或板底的受力纵筋和位于实心部分的连接箍筋。作为优选：所述底部大跨层的中部预应力大跨弧板适用于底部楼层中部有无柱大空间功能时，底部大跨层的中部预应力大跨弧板通过预应力弧板的端部锚具锚支于大跨弧板端部支座梁上，大跨空间尺度为15m-25m；底部大跨层的中部预应力大跨弧板为实心楼板形式，厚度为200-300mm；大跨弧板端部支座梁为宽扁梁形式，以提供足够的抗锚拉变形刚度，截面尺寸为(1500-2000)mm×700mm。作为优选：所述底部大跨层的中部预应力大跨弧板通过预应力弧板的预应力钢绞线连接预应力弧板的端部锚具，以充分利用钢绞线较高的抗拉强度，底部大跨层的中部预应力大跨弧板上均布设置预应力弧板的抗崩裂U形筋以防止大跨弧板的混凝土受压崩坏；大跨弧板端部支座梁外侧端部则通过预应力弧板的端部锚具进行固定。作为优选：V形树状墙柱的双向布置形式、悬吊钢柱的设置均可根据建筑造型要求、功能空间和跨度的要求进行适当调整，并不会影响本专利各部件组成和拼装方式。本技术的有益效果是：1、本技术提供的V形树状墙柱支撑的大空间板柱-抗震墙结构，其结构体系构造合理，可以实现内部大空间的少柱大跨竖向支撑及特殊墙柱造型复杂建筑的结构体系设计及承载，充分发挥树状墙柱支撑大空间板柱-抗震墙体系的高整体抗侧刚度、高承载性能、大空间功能优点。2、本技术提供的V形树状墙柱支撑的大空间板柱-抗震墙结构体系以V形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种V形树状墙柱支撑的大空间板柱-抗震墙结构，其特征在于：包括V形树状墙柱组合、悬吊钢柱、空心楼板和底部大跨层的中部预应力大跨弧板(10)；所述V形树状墙柱组合以由根部墙和枝部柱组成的V形树状墙柱为基本单元，V形树状墙柱包括X向树状墙柱和Y向树状墙柱，V形树状墙柱组合支撑空心楼板；所述悬吊钢柱包括中部悬吊钢柱(5)和角部悬吊钢柱(6)，枝部柱顶端与非大跨层空心楼板(7)通过中部悬吊钢柱(5)连接，枝部柱顶端与底部大跨层的两侧空心楼板(8)通过角部悬吊钢柱(6)连接；所述空心楼板包括非大跨层空心楼板(7)和底部大跨层的两侧空心楼板(8)，非大跨层空心楼板(7)位于底部大跨层的两侧空心楼板(8)和底部大跨层的中部预应力大跨弧板(10)的上方；所述底部大跨层的中部预应力大跨弧板(10)位于底部大跨层的中部区域，底部大跨层的中部预应力大跨弧板(10)两侧锚支于底部大跨层的两侧空心楼板(8)内侧端部的大跨弧板端部支座梁(9)。/n

【技术特征摘要】
1.一种V形树状墙柱支撑的大空间板柱-抗震墙结构，其特征在于：包括V形树状墙柱组合、悬吊钢柱、空心楼板和底部大跨层的中部预应力大跨弧板(10)；所述V形树状墙柱组合以由根部墙和枝部柱组成的V形树状墙柱为基本单元，V形树状墙柱包括X向树状墙柱和Y向树状墙柱，V形树状墙柱组合支撑空心楼板；所述悬吊钢柱包括中部悬吊钢柱(5)和角部悬吊钢柱(6)，枝部柱顶端与非大跨层空心楼板(7)通过中部悬吊钢柱(5)连接，枝部柱顶端与底部大跨层的两侧空心楼板(8)通过角部悬吊钢柱(6)连接；所述空心楼板包括非大跨层空心楼板(7)和底部大跨层的两侧空心楼板(8)，非大跨层空心楼板(7)位于底部大跨层的两侧空心楼板(8)和底部大跨层的中部预应力大跨弧板(10)的上方；所述底部大跨层的中部预应力大跨弧板(10)位于底部大跨层的中部区域，底部大跨层的中部预应力大跨弧板(10)两侧锚支于底部大跨层的两侧空心楼板(8)内侧端部的大跨弧板端部支座梁(9)。


2.根据权利要求1所述的V形树状墙柱支撑的大空间板柱-抗震墙结构，其特征在于：所述V形树状墙柱组合基于中心定位点(29)，其结构中部的X向树状墙柱和两侧的Y向树状墙柱均采用纵向阵列布置，其中X向树状墙柱基本单元为横向设置，Y向树状墙柱基本单元为纵向设置，构成双向正交竖向抗侧构件布置的中心支撑构架。


3.根据权利要求1所述的V形树状墙柱支撑的大空间板柱-抗震墙结构，其特征在于：单榀V形树状墙柱的底部为一字型抗震墙，墙厚为400-800mm；单榀V形树状墙柱的上部则树状分叉为两根斜柱，斜柱底端支撑于底部一字型抗震墙两端的根部墙端暗柱(15)上，斜柱截面尺寸为(400-800)mm×800mm；一字型抗震墙两端设置根部墙端暗柱(15)，墙身布置根部墙分布筋(16)；斜柱设置枝部柱纵筋(17)和枝部柱箍筋(18)；一字型抗震墙和斜柱过渡范围通过纵筋搭接连接并加密箍筋。


4.根据权利要求1所述的V形树状墙柱支撑的大空间板柱-抗震墙结构，其特征在于：所述悬吊钢柱为圆钢管截面，其截面直径为200-300mm，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王震，赵阳，丁智，杨学林，翟立祥，庞崇安，瞿浩川，程俊婷，
申请(专利权)人：浙大城市学院，浙江省建筑设计研究院，
类型：新型
国别省市：浙江;33