本發(fā)明涉及一種鋼連梁結(jié)構(gòu),涉及建筑工程和結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)領(lǐng)域。更具體地說,本發(fā)明涉及一種用在鋼板混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)體系下的屈曲約束鋼連梁以及應(yīng)用該連梁的鋼板混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)體系。
背景技術(shù):
連梁是剪力墻結(jié)構(gòu)體系中的關(guān)鍵構(gòu)件,連梁和剪力墻形成聯(lián)肢剪力墻。在往復(fù)荷載或強(qiáng)烈地震作用下,聯(lián)肢剪力墻理想的破壞模式是首先連梁部分或全部屈服,然后墻肢底部開始屈服;這種破壞模式可使剪力墻結(jié)構(gòu)獲得更大的延性和耗能能力。鋼連梁可以提供較大的相對剛度和抗剪強(qiáng)度,同時鋼連梁剪切屈服的滯回曲線非常飽滿,其延性和耗能能力優(yōu)越。
鋼板混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)中的鋼連梁主要為h型、t型、u型或箱型等形狀,通過梁端翼緣加焊楔形蓋板、梁端底部加腋、犬骨式連接等方式連接,連接方式畢竟復(fù)雜。鋼管束混凝土剪力墻是鋼板混凝土組合剪力墻的一種,以公開號為cn201610242263中國專利《裝配式鋼管束混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系及其施工方法》為例,其中連梁采用h型鋼梁,為保證鋼板混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度,h型鋼連梁的高度通常較大,為防止鋼連梁腹板的局部屈曲,必要時還需設(shè)置腹板加勁肋,這樣h型鋼連梁就具有較高的相對剛度和抗剪強(qiáng)度。
其具體連接方式如圖1所示,由于鋼管厚度較薄,因此為確保鋼梁103穩(wěn)定的連接,需要在連接點(diǎn)進(jìn)行加強(qiáng),因此在連接點(diǎn)附近焊接具有一定厚度的端板102以及側(cè)板101作為加厚加強(qiáng)支撐。端板截面為t字形,如截面1-1的剖面所示,端板截面的t字形上的橫的厚度較大,且寬度與墻體寬度一直,其與墻體焊接。焊接側(cè)板101,上下兩個側(cè)板中心之間的距離為鋼梁103的高度,側(cè)板焊接在鋼管束剪力墻上并與端板也焊接。所述端板與側(cè)板在工廠里與鋼管束墻進(jìn)行焊接。鋼梁吊裝到工位后,將上下翼緣焊接在端板上,與側(cè)板的中線對齊,翼緣焊接位點(diǎn)105,而鋼梁的腹板則通過螺栓104與t字形端板的肋板連接達(dá)到與墻體連接的目的。該種方法的連接非常的復(fù)雜,需要增加端板、側(cè)板以及螺栓等附屬構(gòu)建才能做到穩(wěn)定連接,在現(xiàn)場需要進(jìn)行一次焊接和一次螺栓連接的兩個個步驟,提高施工難度,在現(xiàn)場吊裝過程中會占用時間。并且,位節(jié)約現(xiàn)場施工時間,端板和側(cè)板預(yù)先在工廠進(jìn)行焊接,由于端板有伸出的肋板,相較于鋼管束墻,結(jié)構(gòu)比較脆弱,因此在運(yùn)輸過程中可能會造成端板的破壞,運(yùn)輸過程中疊放需要進(jìn)行這一方面的考慮,造成運(yùn)輸效率的下降。
除了以上的一個具體實例,其他的現(xiàn)有鋼連梁與鋼板混凝土組合剪力墻之間的剛性連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計與制作安裝都是較復(fù)雜,擁有多個安裝步驟,需要進(jìn)行次序不同的多次焊接和螺栓連接的工序,會占用大量時間,并且難度增加,大大降低了施工效率,不利于工業(yè)化生產(chǎn)。并且地震等災(zāi)害后損壞也不具有快速更換性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題和缺陷,提出提供一種安裝簡單的鋼連梁產(chǎn)品,其能夠大大簡化了鋼梁與鋼板混凝土組合剪力墻剛接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計、制作與安裝,并在破壞后具有快速更換性。并進(jìn)一步優(yōu)化鋼板混凝土組合剪力墻中鋼連梁的性能,在保證結(jié)構(gòu)整體剛度的同時,進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)的延性和耗能能力,提出了一種屈曲約束鋼連梁及采用該連梁的鋼板混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)體系,并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種性能更加優(yōu)良的鋼連梁產(chǎn)品,其能夠為結(jié)構(gòu)提供更大的抗側(cè)剛度,只要布置足夠的屈曲約束鋼連梁,其余鋼梁與墻肢之間采用鉸接,即可滿足結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度的要求。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種傳力途徑明確的鋼連梁產(chǎn)品,其能夠?qū)⒇Q向荷載和水平荷載作用途徑分離,核心鋼板連梁主要參與承擔(dān)水平荷載,約束鋼桁架承擔(dān)樓板傳來的豎向荷載,為核心鋼板連梁提供側(cè)向支持。
為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn),提供了一種一種屈曲約束鋼連梁,包括:
一對邊緣柱,其在中線處設(shè)有貫通的豎直狹縫;
核心鋼板連梁,其為i字型厚鋼板,所述核心鋼板連梁插入所述豎直狹縫并焊接使其與邊緣柱固定連接;以及
一對約束鋼桁架,其由上下兩個垂直于所述邊緣柱的邊緣水平鋼構(gòu)件,中間水平鋼構(gòu)件以及傾斜鋼構(gòu)件焊接而成,所述約束鋼桁架分別安裝在所述核心鋼板連梁兩側(cè),并與所述核心鋼板連梁之間留有空隙,并與所述邊緣柱單元鉸接連接,
其中,所述邊緣柱單元中的豎直狹縫與核心鋼板連梁中的邊緣截面相吻合,并且所述邊緣柱的長度大于所述核心鋼板連梁的最大高度。
優(yōu)選的是,其中,所述邊緣柱為鋼管束、矩形鋼管、h型鋼等截面形式。
優(yōu)選的是,其中,所述約束鋼桁架由矩形鋼管、h型鋼、l形、t形等截面形式鋼構(gòu)件中的一種或者多種焊接而成。
優(yōu)選的是,其中,所述邊緣水平鋼構(gòu)件之間的距離等于或者略高于所述核心鋼板連梁的中心高度;其中,所述中間水平鋼構(gòu)件的數(shù)量可為0~3,所述中間水平鋼構(gòu)件位置可以為所述邊緣水平鋼構(gòu)件之間任意位置;所述傾斜鋼構(gòu)件焊接在所述邊緣水平鋼構(gòu)件之間、中間水平鋼構(gòu)件和邊緣水平鋼構(gòu)件之間或者中間水平鋼構(gòu)件之間,所述傾斜鋼構(gòu)件的傾斜角度為45°~70°。
優(yōu)選的是,其中,所述邊緣水平鋼構(gòu)件和中間水平鋼構(gòu)件至少有一處為矩形鋼管、h型鋼、l形、t形等帶有伸出并垂直于所述屈曲約束鋼連梁外平面的結(jié)構(gòu)的截面形式鋼構(gòu)件,使得所述伸出并垂直于所述屈曲約束鋼連梁外平面的結(jié)構(gòu),以構(gòu)成架板基礎(chǔ)。
本發(fā)明的目的還可以進(jìn)一步由采用該屈曲約束鋼連梁的鋼板混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)體系來實現(xiàn),該體系包括:屈曲約束鋼連梁,其設(shè)置有兩個邊緣柱和伸出并垂直于所述屈曲約束鋼連梁外平面的架板基礎(chǔ);以及
鋼板混凝土剪力墻,其與橫梁連接處均為柱型鋼結(jié)構(gòu)單元,并且在與所述屈曲約束鋼連梁相連接處預(yù)留有與所述邊緣柱尺寸相符合的切口;
鋼梁,其采用螺栓鉸接或半剛性連接的方式連接在不與所述屈曲約束鋼連梁組合的鋼板混凝土剪力墻的之間;以及
樓板,其架設(shè)在所述鋼梁頂部或者底部翼板以及所述架板基礎(chǔ)上,通過栓釘?shù)瓤辜暨B接件進(jìn)行連接;
其中,所述邊緣柱拼合在所述切口上并焊接。
優(yōu)選的是,其中,所述鋼板混凝土剪力墻為四周外包鋼板、內(nèi)部加勁肋以及由四周外包鋼板與內(nèi)部加勁肋形成的空腔中澆筑混凝土組合而成并共同工作的墻體,其中四周外包鋼板和內(nèi)部加勁肋可以采用鋼板焊接成型,也可以采用熱軋型鋼、冷彎型鋼、鋼管、鋼板等組合焊接成型,其橫截面為l形、t形、z形、l形以及十字形結(jié)構(gòu)中的一種或者多種。
優(yōu)選的是,其中,所述鋼梁為鋼板焊接、熱軋、冷彎成形或由鋼板焊接、熱軋、冷彎組合形成的各種形狀鋼梁,包括但不限于h型、t型、u型或箱型等形狀。
優(yōu)選的是,其中,所述樓板為現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板、鋼筋桁架組合樓板、壓型鋼板組合樓板、疊合板的一種或多種。
本發(fā)明至少包括以下有益效果:
1、屈曲約束鋼連梁的相對剛度和抗剪強(qiáng)度高,提高了結(jié)構(gòu)整體抗側(cè)剛度;
2、屈曲約束鋼連梁傳力途徑明確,為結(jié)構(gòu)提供更好的延性變形和穩(wěn)定的耗能能力;
3、架板基礎(chǔ)可以在邊緣水平鋼構(gòu)件和中間水平鋼構(gòu)之間任意位置選擇,連梁設(shè)置的數(shù)量和位置較為靈活;
4、連梁工廠加工制作靈活,工業(yè)化程度高;
5、簡化了連梁和剪力墻之間的剛性連接形式,提高了現(xiàn)場安裝速度;
6、連梁在地震等災(zāi)害后可快速進(jìn)行更換;
7、基本適用于目前所有鋼板混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)體系中應(yīng)用,具有良好的推廣性。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn),部分還將通過對本發(fā)明的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
附圖說明
圖1為背景技術(shù)中的h型鋼連梁和鋼管束混凝土剪力墻的剛接連接典型結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的一個實施例中屈曲約束鋼連梁的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明的一個實施例中屈曲約束鋼連梁的各個部分拆分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明采用該屈曲約束鋼連梁的鋼板混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)體系不包括樓板的結(jié)構(gòu)立體示意圖及其平面結(jié)構(gòu)圖;
圖5為本發(fā)明的一個實施例中屈曲約束鋼連梁與鋼板混凝土組合剪力墻的連接示意圖;
圖6為本發(fā)明的屈曲約束鋼連梁與樓板的連接示意圖;
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明,以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
應(yīng)當(dāng)理解,本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
圖2、3示出了根據(jù)本發(fā)明屈曲約束鋼連梁的一種實現(xiàn)形式,其中包括:
一對邊緣柱303,其在中線處設(shè)有貫通的豎直狹縫201;
核心鋼板連梁301,其為i字型厚鋼板,所述核心鋼板連梁301插入所述豎直狹縫201并焊接使其與邊緣柱303固定連接;以及
一對約束鋼桁架302,其由上下兩個垂直于所述邊緣柱的邊緣水平鋼構(gòu)件202,中間水平鋼構(gòu)件203以及傾斜鋼構(gòu)件204焊接而成,所述約束鋼桁架302與所述邊緣柱303鉸接連接,并分別安裝在所述核心鋼板連梁301兩側(cè),并與所述核心鋼板連梁301之間留有空隙,
其中,所述邊緣柱單元中的豎直狹縫201與核心鋼板連梁301中的邊緣截面相吻合,并且所述邊緣柱303的長度大于所述核心鋼板連梁301的最大高度。
邊緣柱303起到連接的作用,作為與墻或者柱單元進(jìn)行連接的節(jié)點(diǎn)以及屈曲約束鋼連梁其他部件結(jié)合的支架。工作方式為,與其他部件組合成屈曲約束鋼連梁后,與需要連梁連接的墻或者柱單元進(jìn)行安裝固定。由于是一個柱進(jìn)行連接,比其他通過剛接方式,具有顯著的豎向力的承受和側(cè)向力承受能力的提升,節(jié)點(diǎn)不易破壞。并且,由于,所述邊緣柱單元的長度大于所述核心鋼板連梁的最大高度,因此在制作以及安裝過程中保留比較大的區(qū)分,更加便于安裝和制作。
核心鋼板連梁301主要起到抵抗側(cè)向力的作用,作為整個連梁的加強(qiáng)肋板以及連梁主體的作用。由于使用厚鋼板,并且與所述邊緣柱上貫通的狹縫進(jìn)行嵌套并焊接,因此保證連梁具有較大剛度。
約束鋼桁架302起到承擔(dān)豎向荷載的作用以及為核心鋼板連梁提供側(cè)向支持的作用,其上安放樓板等荷載,承擔(dān)樓板傳來的豎向荷載,同時為屈曲約束鋼連梁的核心鋼板連梁提供側(cè)向支持,不參與抵抗側(cè)向力,從而提高了核心鋼板連梁耗能能力。兩者之間不完全接觸,以在核心鋼板連梁受力發(fā)生形變的情況下,保持豎直方向上的荷載能力,使得整個連梁具有較大剛度。
在這種技術(shù)方案中,將邊緣柱303、核心鋼板連梁301以及約束鋼桁架302組裝并固定,具體過程為在邊緣柱303中線處切割或者沖壓等方式處理得到一個與核心鋼板連梁301與其連接的邊緣的截面大小一致或者略微大一些的貫通的豎直狹縫,將所述核心鋼板連梁301插入所述豎直狹縫201使得核心鋼板連梁恰好可以穿到邊緣柱的另一側(cè),并在邊緣柱303的兩側(cè)都進(jìn)行焊接,整個縫隙都要焊接到,確保沒有空隙,然后將約束鋼桁架302安裝在所述核心鋼板連梁301兩側(cè),并與所述核心鋼板連梁301之間留有空隙,約束鋼桁架通過與所述邊緣柱303鉸接連接來固定。以上過程均在工廠進(jìn)行?,F(xiàn)場使用方法為:將工廠生產(chǎn)的屈曲約束鋼連梁安裝到需要連梁的墻或者柱等位置,在連接位置上,現(xiàn)場切割或者該位置已經(jīng)預(yù)留好與邊緣柱長度相同或者略微大一些些的安裝位點(diǎn),將屈曲約束鋼連梁的邊緣柱嵌入其中,然后進(jìn)行焊接固定,然后根據(jù)情況,選擇灌裝混凝土或者其他加固方式。
上述方案中的邊緣柱的一種實現(xiàn)方式為,邊緣柱為矩形鋼管。采用這種方案,可以與鋼管束組合剪力墻的完美結(jié)合,焊接后與鋼管束剪力墻的邊緣柱合為一個鋼管,整體性優(yōu)良,而后灌注混凝土,在邊緣柱上也填充滿混凝土,因此具有更好的穩(wěn)定性,并且也便于施工,不影響混凝土的灌注。并且,這種方式只是一種較佳實例的說明,但并不局限于此。在實施本發(fā)明時,可以根據(jù)使用者需求進(jìn)行邊緣柱為鋼管束、矩形鋼管、h型鋼等截面形式的實施態(tài)樣,可以根據(jù)鋼板剪力墻的邊緣鋼結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行調(diào)節(jié),確保兩者之間可以做到最大程度的一致。
上述方案中的約束鋼桁架的一種實現(xiàn)方式為:邊緣水平鋼構(gòu)件均為角鋼,中間水平鋼構(gòu)件以及傾斜鋼構(gòu)件為鋼條。采用這種方案具有焊接方便,將邊緣水平鋼構(gòu)件的角鋼一邊放平,然后將部分傾斜鋼構(gòu)件的鋼條焊接在角鋼中間而后焊接中間水平鋼構(gòu)件的鋼條,然后將剩下傾斜鋼構(gòu)件的鋼條焊接,所有焊接過程只需平鋪即可進(jìn)行,保證鋼桁架的平整和焊接方便。并且,這種方式只是一種較佳實例的說明,但并不局限于此。在實施本發(fā)明時,可以根據(jù)使用者需求進(jìn)行由矩形鋼管、h型鋼、l形、t形等截面形式鋼構(gòu)件中的一種或者多種進(jìn)行焊接的實施態(tài)樣,可以根據(jù)受豎向力的程度或者其他需求對鋼材料進(jìn)行改變。
上述方案中的約束鋼桁架的一種實現(xiàn)方式為:所述邊緣水平鋼構(gòu)件之間的距離等于所述核心鋼板連梁的中心高度;其中,所述中間水平鋼構(gòu)件的數(shù)量根據(jù)核心鋼板連梁的中心高度的長度進(jìn)行選擇,如果長度較低,在0.5m以下,可以不設(shè)置中間水平鋼構(gòu)件,如果長度一般,在0.5~0.8m則可設(shè)置一個中間水平鋼構(gòu)件,如果長度較大,在0.8m以上,則可設(shè)置中間水平鋼構(gòu)件二到三件甚至更多,并且所述中間水平鋼構(gòu)件位置可以為所述邊緣水平鋼構(gòu)件之間任意位置,根據(jù)現(xiàn)實情況進(jìn)行調(diào)整;所述傾斜鋼構(gòu)件焊接在所述邊緣水平鋼構(gòu)件之間、中間水平鋼構(gòu)件和邊緣水平鋼構(gòu)件之間或者中間水平鋼構(gòu)件之間,所述傾斜鋼構(gòu)件的傾斜角度為45°~70°。工作方式為,形成格構(gòu)式是鋼桁架結(jié)構(gòu),由于多個三角結(jié)構(gòu)的存在,因此桁架在承受豎向力不易形變,并且在對側(cè)向受力也有一定的抵擋力,在比較輕的自重下?lián)碛斜容^高剛度。
上述方案中的約束鋼桁架的一種實現(xiàn)方式為,所述邊緣水平鋼構(gòu)件和中間水平鋼構(gòu)件至少有一處為伸出并垂直于所述屈曲約束鋼連梁外平面的結(jié)構(gòu),以構(gòu)成架板基礎(chǔ)。工作方式為,使得樓板等構(gòu)架可以有架設(shè)的基礎(chǔ),并且架設(shè)基礎(chǔ)設(shè)置的位置不固定,可以根據(jù)實際需要進(jìn)行設(shè)置,因此使得樓板的架設(shè)可以更加靈活,相對于其他h型的架板基礎(chǔ)為翼板,即為連梁的頂部或者底部,而屈曲約束鋼連梁的則可以做到自由的設(shè)計。
上述方案中的核心鋼板連梁的一種實現(xiàn)方式為i字形厚鋼板,其邊緣處與中央連接為圓弧狀或者斜線狀,相對于工字型鋼板,其邊緣處與中央連接的棱角更加緩和,并且突出部分比工字型的高度低很多,對比工字型直角,這個圓弧和斜線的部分多出的部分鋼板不被約束鋼桁架所夾,可以作為側(cè)向抗力的肋板,增加側(cè)向受力的抵抗,同時核心鋼板連梁也可以根據(jù)設(shè)計需要,采用低屈服點(diǎn)鋼材,在多遇地震下實現(xiàn)耗能并提供附加阻尼。
圖4示出了本發(fā)明采用屈曲約束鋼連梁的鋼板混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)體系的一種實現(xiàn)形式,其中包括:
屈曲約束鋼連梁401,其設(shè)置有兩個邊緣柱和伸出并垂直于所述屈曲約束鋼連梁外平面的架板基礎(chǔ);以及
鋼板混凝土剪力墻402,其與橫梁連接處均為柱型鋼結(jié)構(gòu)單元,并且在與所述屈曲約束鋼連梁相連接處預(yù)留有與所述邊緣柱尺寸相符合的切口;
鋼梁403,其采用螺栓鉸接或半剛性連接的方式連接在不與連梁組合的鋼板混凝土剪力墻的之間;以及
樓板,其架設(shè)在所述鋼梁頂部以及所述架板基礎(chǔ)上,通過栓釘?shù)瓤辜暨B接件進(jìn)行連接。
在這種技術(shù)方案中,在工廠制作完成需要的所有以上的部件,先將鋼板混凝土剪力墻402的鋼結(jié)構(gòu)安裝在基地或者下一層的鋼板混凝土剪力墻402上,連接方式,而后將屈曲約束鋼連梁401的邊緣柱安裝在鋼板混凝土剪力墻402預(yù)留有與所述邊緣柱尺寸相符合的切口,由于其連接處均為柱型鋼結(jié)構(gòu)單元,因此將完全焊接在一起,然后將其他鋼梁采用螺栓鉸接或半剛性連接等的方式連接在不與連梁組合的鋼板混凝土剪力墻的之間,安裝完畢后,進(jìn)行混凝土的填充等工作,將鋼板混凝土剪力墻402制作完成。最后,在鋼梁所述鋼梁頂部或者底部翼板以及所述架板基礎(chǔ)上架設(shè)樓板,然后通過栓釘?shù)瓤辜暨B接件進(jìn)行連接。
上述方案中的鋼板混凝土剪力墻的一種實現(xiàn)方式如圖5,其示出了根據(jù)本發(fā)明采用屈曲約束鋼連梁的鋼板混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)體系中的屈曲約束鋼連梁與鋼板混凝土剪力墻連接的一種實現(xiàn)形式,屈曲約束鋼連梁,其設(shè)置有兩個邊緣柱502,鋼板混凝土剪力墻為鋼管束混凝土剪力墻501,在與所述屈曲約束鋼連梁相連接處的剛關(guān)上預(yù)留有與所述邊緣柱尺寸相符合的切口,將邊緣柱502分別嵌入切口,然后在嵌入的連接出進(jìn)行焊接,使得邊緣柱502與鋼管束混凝土剪力墻501連接的鋼管形成一個整體,使得混凝土可以流通。并且,這種方式只是一種較佳實例的說明,但并不局限于此。在實施本發(fā)明時,可以根據(jù)使用者需求變換其他種類鋼板混凝土剪力墻的實施態(tài)樣,鋼板混凝土剪力墻為四周外包鋼板、內(nèi)部加勁肋以及由四周外包鋼板與內(nèi)部加勁肋形成的空腔中澆筑混凝土組合而成并共同工作的墻體,其中四周外包鋼板和內(nèi)部加勁肋可以采用鋼板焊接成型,也可以采用熱軋型鋼、冷彎型鋼、鋼管、鋼板等組合焊接成型,其橫截面為l形、t形、z形、l形以及十字形結(jié)構(gòu)中的一種或者多種。因此其邊緣的鋼結(jié)構(gòu)為鋼管束、矩形鋼管、h型鋼等,對應(yīng)的選擇相同的種類的鋼結(jié)構(gòu)制作屈曲約束鋼連梁的邊緣柱。
在發(fā)生地震后,連梁破壞后,利用本方案的安裝更為快捷。若邊緣柱為帶空腔的鋼管等結(jié)構(gòu),其在安裝后灌注混凝土,連梁被破壞部分主要為核心鋼板連梁和約束鋼桁架,更換過程為,切割樓板,留出操作空間,將帶混凝土的邊緣柱從墻上切割后,掏去切口上下的一定長度的混凝土,并在切口上部已經(jīng)被掏空處開口作為混凝土澆筑口,之后按照原先安裝的方法,更換相同的連梁然后進(jìn)行焊接,通過混凝土澆筑口注入混凝土。若邊緣柱為實心的鋼結(jié)構(gòu),不加注混凝土,則直接切割后焊接即可。
上述方案中的鋼梁的一種實現(xiàn)方式為:所述鋼梁為鋼板焊接、熱軋、冷彎成形或由鋼板焊接、熱軋、冷彎組合形成的各種形狀鋼梁,包括但不限于h型、t型、u型或箱型等形狀。
上述方案中的樓板的一種實現(xiàn)方式為:所述樓板為現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板、鋼筋桁架組合樓板、壓型鋼板組合樓板、疊合板的一種或多種。
如圖6所示,描述了本發(fā)明中屈曲約束鋼連梁與樓板的連接方式:上承式601、中承式602和下承式603。通過選擇中間水平鋼構(gòu)件或者邊緣水平鋼構(gòu)件的材料,如采用角鋼等材料行車一個突出的架板基礎(chǔ),而架板基礎(chǔ)的位置是根據(jù)實際情況而定,可以是上承式601形式,即架板基礎(chǔ)設(shè)置在連梁頂部,同理有中承式602和下承式603。采用這種技術(shù)方案的原因是,一般連梁架板基礎(chǔ)比較單一,通常為頂部或者底部,而連梁的高度又比較高,因此會出現(xiàn)一些不合理的設(shè)計計算,而不得不為此進(jìn)行分?jǐn)傂薷囊约霸O(shè)計,過程比較復(fù)雜。例如,根據(jù)受力計算得到該處連梁的高度為1.5m,而此處根據(jù)整體建筑的采光要求,需要設(shè)置窗戶,窗戶的高度不小于1.3m,建筑層高為3m,窗戶無論是底部到樓板或者窗戶頂部到樓板的距離必然都小于1.5m,因此,此處連梁高度根據(jù)窗戶尺寸進(jìn)行重新設(shè)計,而為保證整體結(jié)構(gòu)的剛度,需要在其他連梁處增加高度,會造成不斷的重新設(shè)計計算,較為復(fù)雜,并且會有很大的局限性。但是采用本發(fā)明的方案,其架板靈活,這種情況下,此處窗戶底部到下一層窗戶的頂部的高度總和是大于1.5m的,可以繼續(xù)使用1.5m的連梁的設(shè)計,通過改變架板的位置來靈活的設(shè)計,這種方案中,整體建筑的計算和設(shè)計更加靈活便捷。
這里說明的數(shù)量和規(guī)模是用來簡化本發(fā)明的說明的。對本發(fā)明的的應(yīng)用、修改和變化對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明,屈曲約束鋼連梁具有較大剛度,與鋼板混凝土組合剪力墻連接發(fā)揮耦聯(lián)作用,形成聯(lián)肢墻,為整個結(jié)構(gòu)體系提供足夠的抗側(cè)剛度,以抵抗風(fēng)荷載和多遇地震作用,在罕遇地震時通過屈曲約束鋼連梁中的核心鋼板連梁屈服耗能,以滿足強(qiáng)墻肢、弱連梁的抗震要求,并且可實現(xiàn)整個結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度不下降,同時還可以增加結(jié)構(gòu)的阻尼耗能,使主體結(jié)構(gòu)因為地震作用而產(chǎn)生的破壞減少,大大改善了結(jié)構(gòu)的抗震性能,實現(xiàn)大震不倒的抗震設(shè)防目標(biāo),達(dá)到經(jīng)濟(jì)與安全的目的。同時核心鋼板連梁也可以根據(jù)設(shè)計需要,采用低屈服點(diǎn)鋼材,在多遇地震下實現(xiàn)耗能并提供附加阻尼。
屈曲約束鋼連梁工廠加工制作靈活,工業(yè)化程度高;簡化了鋼連梁和剪力墻之間的剛性連接形式,提高了現(xiàn)場安裝速度;屈曲約束鋼連梁的傳力途徑明確,在保證結(jié)構(gòu)整體剛度的同時,提供更好的延性變形和穩(wěn)定的耗能能力;屈曲約束鋼連梁在地震等災(zāi)害后可快速進(jìn)行更換。
鋼梁與鋼板混凝土組合剪力墻采用鉸接連接,構(gòu)造簡單,簡化了鋼梁和鋼板混凝土組合剪力墻構(gòu)件的制作,提高了現(xiàn)場的安裝速度。
由于屈曲約束鋼連梁與鋼板剪力墻之間的連接方式特殊,鋼板剪力墻沒有突出的脆弱構(gòu)件,因此運(yùn)輸過程堆疊更加方便,無需考慮突出脆弱構(gòu)件的保護(hù)。
盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上,但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運(yùn)用。它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域。對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言,可容易地實現(xiàn)另外的修改。因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下,本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。