本發(fā)明涉及多高層建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)置桁架組合結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

多高層建筑結(jié)構(gòu)通常的結(jié)構(gòu)體系有框架結(jié)構(gòu)、框架-支撐結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-筒體結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)，上述結(jié)構(gòu)體系，框架結(jié)構(gòu)建筑高度最低，依次高度遞增，筒中筒最高。

剪力墻以其優(yōu)越的力學(xué)性能被廣泛運(yùn)用于高層建筑中，其在高層建筑中主要承受風(fēng)荷載或地震作用引起的水平荷載和豎向荷載(重力)的墻體，防止結(jié)構(gòu)剪切(受剪)破壞。剪力墻分平面剪力墻和筒體剪力墻：平面剪力墻用于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、升板結(jié)構(gòu)、無梁樓蓋體系中。為增加結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度及抗倒塌能力，在某些部位可現(xiàn)澆或預(yù)制裝配鋼筋混凝土剪力墻，現(xiàn)澆剪力墻與周邊梁、柱同時澆筑，整體性好。筒體剪力墻用于高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)和懸吊結(jié)構(gòu)中，由電梯間、樓梯間、設(shè)備及輔助用房的間隔墻圍成，筒壁均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻體，其剛度和強(qiáng)度較平面剪力墻可承受較大的水平荷載。但傳統(tǒng)鋼筋混凝土剪力墻施工復(fù)雜，不適應(yīng)建筑工業(yè)化發(fā)展要求。鋼筋混凝土剪力墻用于鋼結(jié)構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)連接復(fù)雜，施工難度較大。

新型鋼管混凝土剪力墻根據(jù)市場需求應(yīng)運(yùn)而生，就是鋼管束結(jié)構(gòu)，如中國專利于2014.04.15公開申請?zhí)枮?01410151920.3的發(fā)明專利，其名稱為一種帶折邊的U字形型材的鋼管束組合結(jié)構(gòu)，由鋼管束總成構(gòu)成，鋼管束總成由多個鋼管單元依次連接構(gòu)成，鋼管單元具有空腔，空腔內(nèi)澆注混凝土，其具有用鋼量經(jīng)濟(jì)、構(gòu)件制作簡單、施工方便快捷、便于工業(yè)化生產(chǎn)、充分發(fā)揮鋼材與混凝土的性能優(yōu)勢、有利于節(jié)約材料、減少環(huán)境污染、改善居住環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)性能好的效果。但是目前鋼管束結(jié)構(gòu)采用鋼板焊接，制作工藝復(fù)雜，若采用U型鋼拼接，壁厚受工藝限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，提供一種內(nèi)置桁架組合結(jié)構(gòu)，能充分發(fā)揮了鋼材和混凝土兩種材料的自身優(yōu)勢，具有優(yōu)越的耗能能力和良好的力學(xué)性能。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種內(nèi)置桁架組合結(jié)構(gòu)，包括組合本體，組合本體由鋼板和端柱構(gòu)成，端柱和鋼板之間形成空腔，其特征在于：空腔中設(shè)有桁架，桁架與鋼板焊接固定，桁架包括腹桿和弦桿，弦桿與鋼板焊接固定，端柱的內(nèi)側(cè)設(shè)有抗剪件，空腔中澆筑有混凝土，桁架和抗剪件均設(shè)于混凝土中。

進(jìn)一步，桁架包括三角桁架，三角桁架與鋼板焊接固定，三角桁架包括三根腹桿和三根弦桿。

進(jìn)一步，桁架還包括有平面桁架，平面桁架與鋼板焊接固定，平面桁架包括單根腹桿和兩根弦桿。

進(jìn)一步，端柱固定于鋼板的兩端，鋼板上下平行設(shè)置。

進(jìn)一步，組合本體的一端設(shè)有角柱，角柱采用矩形管或方管。

進(jìn)一步，組合本體設(shè)于角柱的兩個相交的側(cè)部，角柱和兩個組合本體構(gòu)成L形狀。

進(jìn)一步，組合本體設(shè)于角柱的三個側(cè)部，角柱和三個組合本體構(gòu)成T形狀。

進(jìn)一步，組合本體設(shè)于角柱的四個側(cè)部，角柱和四個組合本體構(gòu)成十字形狀。

進(jìn)一步，弦桿包括上弦桿和下弦桿，上弦桿和下弦桿采用鋼筋或方管或折邊鋼。

進(jìn)一步，上弦桿采用塞焊的方式固定于鋼板，下弦桿采用角焊縫的方式固定于鋼板。

本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：

本發(fā)明充分發(fā)揮了鋼材和混凝土兩種材料的自身優(yōu)勢，具有優(yōu)越的耗能能力和良好的力學(xué)性能。

其中桁架與鋼板焊接固定：在實(shí)際施工中，桁架采用三角桁架和平面桁架，可在兩側(cè)的鋼板之間等距離焊接三角桁架，將三角桁架單獨(dú)使用，也可在兩側(cè)的鋼板之間等距離焊接三角桁架和平面桁架，三角桁架和平面桁架配合使用；三角桁架和平面桁架包括腹桿和弦桿，弦桿包括上弦桿和下弦桿，上弦桿和下弦桿采用鋼筋或方管或折邊鋼，弦桿的材料選擇范圍擴(kuò)大，減少施工操作難度，提高施工效率，同時上弦桿采用塞焊的方式固定于鋼板，下弦桿采用角焊縫的方式固定于鋼板。桁架與鋼板焊接固定后，通過桁架約束兩側(cè)的鋼板，防止鋼板在施工和使用階段過早產(chǎn)生局部屈曲。

同時本發(fā)明中端柱、鋼板、角柱之間形成的空腔和角柱均可作為澆筑混凝土的模板，降低施工成本。端柱的內(nèi)側(cè)設(shè)置抗剪件，橫向相鄰兩個抗剪件對稱設(shè)置，抗剪件抵抗端柱剪力，防止端柱與澆筑的混凝土之間出現(xiàn)滑移。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例六的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例七的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例八的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明中采用鋼筋作為弦桿的三角桁架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明中采用方管作為弦桿的三角桁架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明中采用折邊鋼作為折邊鋼的三角桁架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明中采用鋼筋作為弦桿的平面桁架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為本發(fā)明中采用方管作為弦桿的平面桁架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為本發(fā)明中采用折邊鋼作為折邊鋼的平面桁架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-角柱；2-組合本體；3-端柱；4-鋼板；5-三角桁架；6-平面桁架；7-抗剪件；8-腹桿；9-上弦桿；10-下弦桿；11-鋼筋；12-方管；13-折邊鋼；14-混凝土。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖14所示，為本發(fā)明一種內(nèi)置桁架組合結(jié)構(gòu)，包括組合本體2，組合本體2由端柱3和鋼板4構(gòu)成，端柱3和鋼板4焊接固定。端柱3可采用H型鋼或矩形管或槽鋼，根據(jù)實(shí)際施工采用相應(yīng)結(jié)構(gòu)的端柱3。

端柱3和鋼板4之間形成空腔，空腔中設(shè)有桁架，桁架與鋼板4焊接固定，桁架可選擇三角桁架5和平面桁架6。三角桁架5和平面桁架6均由腹桿8和弦桿構(gòu)成，弦桿與鋼板4焊接固定。三角桁架5采用三根腹桿8和三根弦桿，平面桁架6采用單根腹桿8和兩根弦桿。弦桿包括上弦桿9和下弦桿10，上弦桿9和下弦桿10采用鋼筋11或方管12或折邊鋼13，將鋼筋11、方管12、折邊鋼13分別作為弦桿，與腹桿8所構(gòu)成的三角桁架5和平面桁架6的具體結(jié)構(gòu)詳見圖9至圖14。上弦桿9采用塞焊的方式固定于鋼板4的內(nèi)側(cè)，下弦桿10采用角焊縫的方式固定于鋼板4的內(nèi)側(cè)。

單個端柱3的內(nèi)側(cè)設(shè)有兩個抗剪件7，橫向相鄰兩個抗剪件7對稱設(shè)置。角柱1和空腔中澆筑有混凝土14，桁架和抗剪件7均設(shè)于混凝土14中?？辜艏?抵抗端柱3剪力，防止端柱3與澆筑的混凝土14之間出現(xiàn)滑移。

如圖1和圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例一和實(shí)施例二，具體為一字型內(nèi)置桁架組合結(jié)構(gòu)的兩個實(shí)施方式。

實(shí)施例一，包括組合本體2，組合本體2由端柱3和鋼板4構(gòu)成，端柱3和鋼板4焊接固定。兩側(cè)的鋼板4上下平行設(shè)置，端柱3固定于鋼板4的兩端，兩個端柱3和兩塊鋼板4構(gòu)成一字形狀。端柱3和鋼板4之間形成一個空腔，空腔中單獨(dú)設(shè)置三角桁架5，三角桁架5等距離焊接于鋼板上，相鄰兩個三角桁架5旋轉(zhuǎn)設(shè)置。端柱的內(nèi)側(cè)設(shè)有抗剪件7，橫向相鄰兩個抗剪件7對稱設(shè)置?？涨恢袧仓谢炷?4，三角桁架5和抗剪件7均設(shè)于混凝土14中。

實(shí)施例二，包括組合本體2，組合本體2由端柱3和鋼板4構(gòu)成，端柱3和鋼板4焊接固定。兩側(cè)的鋼板4上下平行設(shè)置，端柱3固定于鋼板4的兩端，兩個端柱3和兩塊鋼板4構(gòu)成一字形狀。端柱3和鋼板4之間形成一個空腔，空腔中相互配合設(shè)置三角桁架5和平面桁架6，平面桁架6設(shè)于相鄰兩個三角桁架5之間，三角桁架5和平面桁架6等距離焊接于鋼板4上，相鄰兩個三角桁架5旋轉(zhuǎn)設(shè)置。端柱的內(nèi)側(cè)設(shè)有抗剪件7，橫向相鄰兩個抗剪件7對稱設(shè)置?？涨恢袧仓谢炷?4，三角桁架5和抗剪件7均設(shè)于混凝土14中。

如圖3和圖4所示，為本發(fā)明實(shí)施例三和實(shí)施例四，具體為L型內(nèi)置桁架組合結(jié)構(gòu)的兩個實(shí)施方式。

實(shí)施例三，包括組合本體2，組合本體2的一端設(shè)有角柱1，角柱1采用矩形管或方管，組合本體2設(shè)于角柱1的兩個相交的側(cè)部，角柱1和兩個組合本體2構(gòu)成L形狀。組合本體2包括端柱3和鋼板4，端柱3和鋼板4焊接固定。兩側(cè)的鋼板4上下平行設(shè)置，鋼板4固定于端柱3與角柱1的側(cè)部之間。端柱3、鋼板4和角柱1之間形成一個空腔，空腔中單獨(dú)設(shè)置三角桁架5，三角桁架5等距離焊接于鋼板4上，相鄰兩個三角桁架5旋轉(zhuǎn)設(shè)置。端柱3的內(nèi)側(cè)設(shè)有抗剪件7，橫向相鄰兩個抗剪件7對稱設(shè)置。角柱1和空腔中澆筑有混凝土14，三角桁架5和抗剪件7均設(shè)于混凝土14中。

實(shí)施例四，包括組合本體2，組合本體2的一端設(shè)有角柱1，角柱1采用矩形管或方管，組合本體2設(shè)于角柱1的兩個相交的側(cè)部，角柱1和兩個組合本體2構(gòu)成L形狀。組合本體2包括端柱3和鋼板4，端柱3和鋼板4焊接固定。兩側(cè)的鋼板4上下平行設(shè)置，鋼板4固定于端柱3與角柱1的側(cè)部之間。端柱3、鋼板4和角柱1之間形成一個空腔，空腔中相互配合設(shè)置三角桁架5和平面桁架6，平面桁架6設(shè)于相鄰兩個三角桁架5之間，三角桁架5和平面桁架6等距離焊接于鋼板4上，相鄰兩個三角桁架5旋轉(zhuǎn)設(shè)置。端柱3的內(nèi)側(cè)設(shè)有抗剪件7，橫向相鄰兩個抗剪件7對稱設(shè)置。角柱1和空腔中澆筑有混凝土14，三角桁架5、平面桁架6和抗剪件7均設(shè)于混凝土14中。

如圖5和圖6所示，為本發(fā)明實(shí)施例五和實(shí)施例六，具體為T型內(nèi)置桁架組合結(jié)構(gòu)的兩個實(shí)施方式。

實(shí)施例五，包括組合本體2，組合本體2的一端設(shè)有角柱1，角柱1采用矩形管或方管，組合本體2設(shè)于角柱1的三個側(cè)部，角柱1和三個組合本體2構(gòu)成T形狀。組合本體2包括端柱3和鋼板4，端柱3和鋼板4焊接固定。兩側(cè)的鋼板4上下平行設(shè)置，鋼板4固定于端柱3與角柱1的側(cè)部之間。端柱3、鋼板4和角柱1之間形成一個空腔，空腔中單獨(dú)設(shè)置三角桁架5，三角桁架5等距離焊接于鋼板4上，相鄰兩個三角桁架5旋轉(zhuǎn)設(shè)置。端柱3的內(nèi)側(cè)設(shè)有抗剪件7，橫向相鄰兩個抗剪件7對稱設(shè)置。角柱1和空腔中澆筑有混凝土14，三角桁架5和抗剪件7均設(shè)于混凝土14中。

實(shí)施例六，包括組合本體2，組合本體2的一端設(shè)有角柱1，角柱1采用矩形管或方管，組合本體2設(shè)于角柱1的三個側(cè)部，角柱1和三個組合本體2構(gòu)成T形狀。組合本體2包括端柱3和鋼板4，端柱3和鋼板4焊接固定。兩側(cè)的鋼板4上下平行設(shè)置，鋼板4固定于端柱3與角柱1的側(cè)部之間。端柱3、鋼板4和角柱1之間形成一個空腔，空腔中相互配合設(shè)置三角桁架5和平面桁架6，平面桁架6設(shè)于相鄰兩個三角桁架5之間，三角桁架5和平面桁架6等距離焊接于鋼板4上，相鄰兩個三角桁架5旋轉(zhuǎn)設(shè)置。端柱3的內(nèi)側(cè)設(shè)有抗剪件7，橫向相鄰兩個抗剪件7對稱設(shè)置。角柱1和空腔中澆筑有混凝土14，三角桁架5、平面桁架6和抗剪件7均設(shè)于混凝土14中。

如圖7和圖8所示，為本發(fā)明實(shí)施例七和實(shí)施例八，具體為十字型內(nèi)置桁架組合結(jié)構(gòu)的兩個實(shí)施方式。

實(shí)施例七，包括組合本體2，組合本體2的一端設(shè)有角柱1，角柱1采用矩形管或方管，組合本體2設(shè)于角柱1的四個側(cè)部，角柱1和四個組合本體2構(gòu)成十字形狀。組合本體2包括端柱3和鋼板4，端柱3和鋼板4焊接固定。兩側(cè)的鋼板4上下平行設(shè)置，鋼板4固定于端柱3與角柱1的側(cè)部之間。端柱3、鋼板4和角柱1之間形成一個空腔，空腔中單獨(dú)設(shè)置三角桁架5，三角桁架5等距離焊接于鋼板4上，相鄰兩個三角桁架5旋轉(zhuǎn)設(shè)置。端柱3的內(nèi)側(cè)設(shè)有抗剪件7，橫向相鄰兩個抗剪件7對稱設(shè)置。角柱1和空腔中澆筑有混凝土14，三角桁架5和抗剪件7均設(shè)于混凝土14中。

實(shí)施例八，包括組合本體2，組合本體2的一端設(shè)有角柱1，角柱1采用矩形管或方管，組合本體2設(shè)于角柱1的四個側(cè)部，角柱1和四個組合本體2構(gòu)成十字形狀。組合本體2包括端柱3和鋼板4，端柱3和鋼板4焊接固定。兩側(cè)的鋼板4上下平行設(shè)置，鋼板4固定于端柱3與角柱1的側(cè)部之間。端柱3、鋼板4和角柱1之間形成一個空腔，空腔中相互配合設(shè)置三角桁架5和平面桁架6，平面桁架6設(shè)于相鄰兩個三角桁架5之間，三角桁架5和平面桁架6等距離焊接于鋼板4上，相鄰兩個三角桁架5旋轉(zhuǎn)設(shè)置。端柱3的內(nèi)側(cè)設(shè)有抗剪件7，橫向相鄰兩個抗剪件7對稱設(shè)置。角柱1和空腔中澆筑有混凝土14，三角桁架5、平面桁架6和抗剪件7均設(shè)于混凝土14中。

本發(fā)明充分發(fā)揮了鋼材和混凝土兩種材料的自身優(yōu)勢，具有優(yōu)越的耗能能力和良好的力學(xué)性能。其中桁架與鋼板焊接固定：在實(shí)際施工中，桁架采用三角桁架和平面桁架，可在兩側(cè)的鋼板之間等距離焊接三角桁架，將三角桁架單獨(dú)使用，也可在兩側(cè)的鋼板之間等距離焊接三角桁架和平面桁架，三角桁架和平面桁架配合使用；三角桁架和平面桁架包括腹桿和弦桿，弦桿包括上弦桿和下弦桿，上弦桿和下弦桿采用鋼筋或方管或折邊鋼，弦桿的材料選擇范圍擴(kuò)大，減少施工操作難度，提高施工效率，同時上弦桿采用塞焊的方式固定于鋼板，下弦桿采用角焊縫的方式固定于鋼板。桁架與鋼板焊接固定后，通過桁架約束兩側(cè)的鋼板，防止鋼板在施工和使用階段過早產(chǎn)生局部屈曲。同時本發(fā)明中端柱、鋼板、角柱之間形成的空腔和角柱均可作為澆筑混凝土的模板，降低施工成本。端柱的內(nèi)側(cè)設(shè)置抗剪件，橫向相鄰兩個抗剪件對稱設(shè)置，抗剪件抵抗端柱剪力，防止端柱與澆筑的混凝土之間出現(xiàn)滑移。

以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此。任何以本發(fā)明為基礎(chǔ)，為解決基本相同的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果，所作出的簡單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。