法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2010-11-10
授权
授权
2010-01-13
实质审查的生效
实质审查的生效
2009-11-18
公开
公开
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。
所述异形柱钢管7,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截而形式为“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
下面结合附图对本发明作进一步说明:
实施例1
一种混合式钢-混凝土组合框架体系,该混合式钢-混凝土组合框架体系的平面、立面示意图分别如图1和图2所示,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,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;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)、为中柱时(柱号:B2′)的截面图(b-b)和为角柱时(柱号:A3′或C3′)的截面图(c-c)分别如图3、图4和图5所示;所述劲性异形钢管混凝土组合柱1内置异形柱钢管7,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,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截面为矩形,梁钢管12内设置内隔板13,内隔板为钢板焊接而成,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,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)的截面图如图6所示,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)的截面图如图7所示;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(每面设置一块连接盖板),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,梁-柱连接节点平面、立面示意图分别如图8和图9所示,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。
本发明具体实施时,先制作、定位柱钢管和节点区箱型牛腿,然后现场焊接梁钢管,最后可浇筑钢管核心混凝土和外层混凝土,最终形成整体框架结构。钢结构应以施工方便、易于浇筑混凝土为原则进行制作。
本实施例采用结构用钢管来做为梁、柱钢管,可采用梁钢管宽度等于或小于柱钢管方式布置。浇筑混凝土可以采用高强混凝土或普通混凝土,但梁钢管内部核心混凝土需采用轻骨料混凝土,确保混凝土能够均匀、密实地灌注在钢管内外,且要保证梁钢管外层混凝土与柱钢管外层混凝土宽度相等。
在钢管混凝土结构钢管外设置混凝土保护层,可以有效提高钢管混凝土的耐火性能,当在外层混凝土内设置箍筋、纵筋等构造措施形成劲性异形钢管混凝土组合柱或混凝土-钢管部分填充轻骨料混凝土组合梁时,钢管和内、外混凝土可以共同工作,明显提高其承载力和耐火极限,从而使这种新型混合式钢-混凝土组合框架体系具有优越的的抗火性能和抗震性能。
机译: 用于生产混凝土的混合物,用于生产混凝土的粘合剂预混合料,湿式混凝土组合物,硬化混凝土的对象,一种湿式混凝土组合物的制备方法,一种用于制备湿式混凝土的方法以及一种用于生产的方法
机译: 钢-混凝土组合天花板-上梁-钢混凝土板由钢支撑元件支撑,并在其相对于上梁-钢混凝土板的端部锚定有反切延伸部分
机译: 混合式塔架结构,特别是用于风力发电厂的混合塔架结构,具有管状钢适配器元件,在面向塔架柱的内部生成表面上具有锚固元件,这些锚固元件被封闭在塔架柱的混凝土体内