專利名稱：鋼結(jié)構(gòu)建筑物抗震抗變形雙重保護方法及結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及鋼結(jié)構(gòu)建筑物抗震抗變形雙重保護方法及結(jié)構(gòu)，尤其適用于抗震設防區(qū)和地表變形區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)建筑物的設計與施工。
背景技術(shù)：
目前設計的多層鋼結(jié)構(gòu)建筑物主要采用鋼框架結(jié)構(gòu)體系，該體系以鋼梁和鋼柱作為主要的受力體系，墻體作為填充結(jié)構(gòu)，只起維護作用，設計時將墻體的自重作為荷載加載在鋼框架梁柱上，不考慮鋼結(jié)構(gòu)框架梁柱與維護墻體的共同作用。現(xiàn)有鋼框架的梁柱節(jié)點和基礎連接均按剛性節(jié)點設計，不考慮節(jié)點本身的耗能。
對于抗震設防區(qū)進行鋼框架結(jié)構(gòu)的設計，主要是通過增大梁柱截面來提高鋼框架結(jié)構(gòu)的剛度，通過增加用鋼量來提高鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能。對于高層鋼結(jié)構(gòu)建筑物也有采用減震耗能系統(tǒng)的，但設計時是將鋼框架結(jié)構(gòu)性能和減震耗能系統(tǒng)分開考慮的，在研究摩擦減震系統(tǒng)時，只是考慮在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)外增加一個摩擦阻尼器，單獨考慮阻尼器對結(jié)構(gòu)響應的降低作用，而在進行鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能設計時，往往只考慮利用鋼材本身的強度和剛度。這種設計對結(jié)構(gòu)的安全儲備來說是偏于安全的，但承重體系與耗能體系的分開設置卻造成施工的不方便和造價浪費，不利于鋼結(jié)構(gòu)的推廣與應用。對于地表大變形區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)建筑物抗變形性能的研究基本還是空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)已有技術(shù)中存在的問題，提供一種施工方便，造價低，結(jié)構(gòu)性能好，利于推廣與應用的鋼框架結(jié)構(gòu)建筑物抗震抗變形雙重保護技術(shù)。
本發(fā)明的鋼結(jié)構(gòu)建筑物抗震抗變形雙重保護方法a.利用鋼結(jié)構(gòu)梁柱截面形狀特點，在柱基礎和地基之間設置減小水平地震作用和水平地表變形對建筑物影響的滑動墊層；b.在柱腳與柱基礎的連接處設置減小地震作用或地表變形對上部結(jié)構(gòu)影響的抗剪螺栓；c.在柱基礎內(nèi)設置適于柱腳滑移的靴槽；
d.在鋼框架梁和鋼框架柱之間采用梁柱節(jié)點連接；e.在鋼框架梁和鋼框架柱之間設置填充墻，填充墻與鋼框架柱通過由鋼片組成的豎向卡槽和橫向卡槽連接成整體。
本發(fā)明的鋼結(jié)構(gòu)建筑物抗震抗變形雙重保護結(jié)構(gòu)，由鋼框架梁、鋼框架柱、設在地基內(nèi)的柱下基礎和柱腳構(gòu)成，在所述柱下基礎與地基之間設有滑動墊層；柱腳與柱基礎的連接處設有抗剪切的螺栓，柱基礎內(nèi)設有適于柱腳滑移的靴槽；鋼框架梁與鋼框架柱的連接處設有梁柱節(jié)點；填充墻填充在鋼框架梁和鋼框架柱圍成的平面空間內(nèi)，鋼框架柱的腹板上焊接有與填充墻固定連接為一體的T形鋼片。
所述滑動墊層可以是油毛氈、砂或細石子墊層；所述的梁柱節(jié)點由固定在鋼框架梁和鋼框架柱上下翼緣及腹板之間的多個螺栓構(gòu)成。
本發(fā)明的有益效果能有效減小水平地震作用和水平地表變形對建筑物的影響；當?shù)卣鹱饔没虻乇泶笞冃巫饔糜诮ㄖ飼r，柱腳與柱下基礎的連接可以由剛性連接變?yōu)殂q接連接，減小地震作用或地表變形對上部結(jié)構(gòu)的影響；連接節(jié)點在地震作用或地表大變形作用于建筑物時，能通過滑移起到耗能作用，減小地震作用或地表變形對建筑物的破壞；鋼框架柱的腹板上布置的豎向(橫向)卡槽，使填充墻與柱子整體連接，增強了結(jié)構(gòu)的整體性能，滿足抗震和抗變形的要求。其受力明確，構(gòu)件連接簡單，性能好，施工方便快捷，便于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，有利于減少環(huán)境污染，能有效減少鋼材用量，經(jīng)濟性好，適用于抗震設防區(qū)和地表變形區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)建筑物，能夠有效減小地震和地表變形對鋼結(jié)構(gòu)建筑物的破壞，增強鋼結(jié)構(gòu)整體的安全可靠性，具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。


圖1是本發(fā)明的雙重保護結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A截面示意圖；圖3是圖2的B-B截面示意圖。
圖中豎向卡槽-1，橫向卡槽-1′，填充墻-2，鋼框架梁-3，鋼框架柱-4，梁柱節(jié)點-5，柱腳-6，柱基礎-7，滑動墊層-8，地基-9，螺栓-10。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖中的實施例對本發(fā)明的作進一步的描述
本發(fā)明的鋼結(jié)構(gòu)建筑物抗震抗變形雙重保護方法，利用鋼結(jié)構(gòu)梁柱截面形狀特點，在柱基礎7和地基9之間設置減小水平地震作用和水平地表變形對建筑物影響的滑動墊層8，以有效減小水平地震作用和水平地表變形對建筑物的影響。在柱腳6與柱基礎7的連接處設置減小地震作用或地表變形對上部結(jié)構(gòu)影響的受剪切螺栓10；在柱基礎7內(nèi)設置適于柱腳6滑移的靴槽，柱腳6與柱下基礎7的連接是可變的，當?shù)卣鹱饔没虻乇泶笞冃巫饔糜诮ㄖ飼r，柱腳6與柱下基礎7的連接由剛性連接變?yōu)殂q接連接，以減小地震作用或地表變形對上部結(jié)構(gòu)的影響。在鋼框架梁3和鋼框架柱4之間采用梁柱節(jié)點5連接，鋼框架梁3和鋼框架柱4通過梁柱節(jié)點5連接，該連接在地震作用或地表大變形作用于建筑物時，能通過滑移起到耗能作用，減小地震作用或地表變形對建筑物的破壞。在鋼框架梁3和鋼框架柱4之間設置填充墻2，填充墻2與鋼框架柱4通過鋼片組成豎向卡槽1和橫向卡槽1′整體連接，以保證填充墻2與柱子整體連接，增強結(jié)構(gòu)的整體性能，滿足抗震和抗變形的要求。
附圖所示，本發(fā)明的鋼結(jié)構(gòu)建筑物抗震抗變形雙重保護結(jié)構(gòu)，主要由H型鋼框架梁3、H型鋼框架柱4、設在地基9內(nèi)的柱下基礎7和柱腳6構(gòu)成，柱下基礎7與地基9之間設有滑動墊層8，滑動墊層8可以是油毛氈、砂或細石子墊層。柱腳6與柱基礎7的連接處設有抗剪切的螺栓10，柱基礎7內(nèi)設有適于柱腳6滑移的靴槽，當鋼框架柱4受到震動影響時，螺栓10受力被剪切斷，鋼框架柱4可沿柱腳6的靴槽中滑移，以保證鋼框架柱4不變形。鋼框架梁3與鋼框架柱4的連接處采用梁柱節(jié)點5連接，梁柱節(jié)點5由固定H型鋼框架梁3和框架柱4上下翼緣及腹板的高強螺栓連接構(gòu)成。填充墻2填充在H型鋼框架梁3和H型鋼框架柱4圍成的平面空間內(nèi)，并由設在鋼框架柱4腹板上焊接呈T形的鋼片固定，T形鋼片構(gòu)成豎向卡槽1和橫向卡槽1′，保證填充墻2與鋼框架柱4整體連接。
權(quán)利要求
1.鋼結(jié)構(gòu)建筑物抗震抗變形雙重保護方法，其特征在于a.利用鋼結(jié)構(gòu)梁柱截面形狀特點，在柱基礎(7)和地基(9)之間設置減小水平地震作用和水平地表變形對建筑物影響的滑動墊層(8)；b.在柱腳(6)與柱基礎(7)的連接處設置減小地震作用或地表變形對上部結(jié)構(gòu)影響的抗剪螺栓(10)；c.在柱基礎(7)內(nèi)設置適于柱腳(6)滑移的靴槽；d.在鋼框架梁(3)和鋼框架柱(4)之間采用梁柱節(jié)點(5)連接；e.在鋼框架梁(3)和鋼框架柱(4)之間設置填充墻(2)，填充墻(2)與鋼框架柱(4)之間通過由鋼片組成的豎向卡槽(1)和橫向卡槽(1/)連接成整體。
2.鋼結(jié)構(gòu)建筑物抗震抗變形雙重保護結(jié)構(gòu)，由鋼框架梁(3)、鋼框架柱(4)、設在地基(9)內(nèi)的柱下基礎(7)和柱腳(6)構(gòu)成，其特征在于在所述柱下基礎(7)與地基(9)之間設有滑動墊層(8)；柱腳(6)與柱基礎(7)的連接處設有抗剪切的螺栓(10)，柱基礎(7)內(nèi)設有適于柱腳(6)滑移的靴槽；鋼框架梁(3)與鋼框架柱(4)的連接處設有梁柱節(jié)點(5)；填充墻(2)填充在鋼框架梁(3)和鋼框架柱(4)圍成的平面空間內(nèi)，鋼框架柱(4)的腹板上焊接有與填充墻(2)固定連接為一體的T形鋼片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼框架結(jié)構(gòu)建筑物抗震抗變形雙重保護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述滑動墊層(8)可以是油毛氈、砂或細石子墊層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼框架結(jié)構(gòu)建筑物抗震抗變形雙重保護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的梁柱節(jié)點(5)由固定在鋼框架梁(3)和鋼框架柱(4)上下翼緣及腹板之間的多個螺栓構(gòu)成。
全文摘要
一種鋼結(jié)構(gòu)建筑物抗震抗變形雙重保護方法及結(jié)構(gòu)，利用鋼結(jié)構(gòu)梁柱截面形狀特點，在柱基礎和地基之間設置可調(diào)節(jié)滑動墊層，柱腳與柱基礎的連接處設置抗剪螺栓，柱基礎內(nèi)設置適于柱腳滑移的靴槽，鋼框架梁和鋼框架柱之間采用梁柱節(jié)點連接，鋼框架梁和鋼框架柱之間設置填充墻，填充墻與鋼框架柱通過由鋼片組成的豎向卡槽和橫向卡槽連接成整體，既增強了結(jié)構(gòu)的整體性能，又滿足了抗震和抗變形的要求。其受力明確、構(gòu)件連接簡單、施工方便快捷、便于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，有利于減少環(huán)境污染，能有效減少鋼材用量，經(jīng)濟性好，適用于抗震設防區(qū)和地表變形區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)建筑物，能夠有效減小地震和地表變形對鋼結(jié)構(gòu)建筑物的破壞，增強鋼結(jié)構(gòu)整體的安全可靠性。
文檔編號E04B1/24GK101025055SQ20071002027
公開日2007年8月29日 申請日期2007年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月13日
發(fā)明者夏軍武, 柏建彪, 謝偉 申請人:中國礦業(yè)大學