本實用新型是一種建筑領域所用的大跨度斜撐轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),屬于大跨度斜撐轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新技術。
背景技術:
伴隨著國內(nèi)外建筑的快速發(fā)展,建筑物已經(jīng)向結(jié)合停車庫、商業(yè)、購物中心等多功能復雜體系發(fā)展。根據(jù)建筑功能,要求上下層采用不同的結(jié)構(gòu)形式或者采用不同柱跨。這就造成了相應的結(jié)構(gòu)形式復雜多樣,常常需要采用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層來轉(zhuǎn)換上、下層建筑物不同使用功能、不同結(jié)構(gòu)形式。對比常規(guī)結(jié)構(gòu)層,轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)有構(gòu)件尺寸大、剛度大、柱網(wǎng)大等特點。但設置轉(zhuǎn)換層卻使結(jié)構(gòu)側(cè)移剛度和豎向布局發(fā)生轉(zhuǎn)變,在地震作用下使結(jié)構(gòu)受力復雜,它們的設計是否合理、安全、經(jīng)濟對整個結(jié)構(gòu)的安全性、結(jié)構(gòu)造價、施工費用等有著重要的影響。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于考慮上述問題而提供一種設計巧妙,結(jié)構(gòu)合理,方便實用的大跨度斜撐轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。本實用新型成本低,經(jīng)濟實用,自重輕,造形靈活。
本實用新型的技術方案是:本實用新型的大跨度斜撐轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),包括有轉(zhuǎn)換層框架梁、鋼筋混凝土斜撐、基礎承臺、基礎梁及被轉(zhuǎn)換框架柱,轉(zhuǎn)換層框架梁支承在鋼筋混凝土斜撐上,鋼筋混凝土斜撐支撐在基礎承臺上,基礎梁與基礎承臺形成拉結(jié),構(gòu)成三角形桁架結(jié)構(gòu),被轉(zhuǎn)換框架柱支承在轉(zhuǎn)換層框架梁上。
本實用新型由于采用大跨度斜撐轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),根據(jù)建筑的功能需求、受力性能、結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性等選擇合理的轉(zhuǎn)換層及轉(zhuǎn)換層形式。運用桁架結(jié)構(gòu)中的三角形布置方式,在柱子之間完成轉(zhuǎn)換,傳力直接簡單,彌補了傳統(tǒng)梁式轉(zhuǎn)換傳力途徑較長的缺點,解決了截面尺寸較大的問題,使剛度突變得以緩解,側(cè)移剛度減小,可防止傳統(tǒng)梁式轉(zhuǎn)換中過大的集中荷載對地震作用不良影響,對抗震性能有利,同時節(jié)約空間、材料,降低成本。斜撐結(jié)構(gòu)以斜向的方式支撐上方墻或柱,把豎向的荷載從上部傳遞到下部的主體,不但避免了常用轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)只有間接支撐和雙柱雙基礎的問題,而且節(jié)約了材料和費用。斜撐轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)將常規(guī)受彎受剪方式轉(zhuǎn)變?yōu)槭芾軌悍绞絹沓惺芎奢d,在承受重力作用的同時保證了傳力路徑明確,且受力合理。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例大跨度斜撐轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)剖面示意圖;
圖2為本實用新型實施例基礎層連接圖;
圖3為本實用新型實施例轉(zhuǎn)換層連接圖。
具體實施方式
實施例:
本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示,本實用新型的大跨度斜撐轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),包括有轉(zhuǎn)換層框架梁1、鋼筋混凝土斜撐2、基礎承臺3、基礎梁4及被轉(zhuǎn)換框架柱5,轉(zhuǎn)換層框架梁1支承在鋼筋混凝土斜撐2上,鋼筋混凝土斜撐2支撐在基礎承臺3上,基礎梁4與基礎承臺3形成拉結(jié),構(gòu)成三角形桁架結(jié)構(gòu),被轉(zhuǎn)換框架柱5支承在轉(zhuǎn)換層框架梁1上。
上述被轉(zhuǎn)換框架柱5與鋼筋混凝土斜撐2的頂部錨固連接。本實施例中,上述被轉(zhuǎn)換框架柱5的縱筋錨入鋼筋混凝土斜撐2的頂部,與轉(zhuǎn)換層框架梁1形成一個整體。
本實施例中,上述轉(zhuǎn)換層框架梁1裝上轉(zhuǎn)換層樓板8構(gòu)成轉(zhuǎn)換層7。此外,可加強轉(zhuǎn)換層樓板8的厚度及配筋,保證整個轉(zhuǎn)換層的剛度。
本實施例中,斜撐與承臺應可靠錨固,剛性連接,承臺之間采用基礎梁進行拉結(jié);承臺與旋挖鉆孔樁進行可靠連接。
上述轉(zhuǎn)換層樓板需要考慮水平力的傳遞、樓板的剛度等,對樓板的厚度及配筋做相應的加強。
上述鋼筋混凝土斜撐2與基礎承臺3應可靠錨固,剛性連接,基礎承臺3之間采用基礎梁進行拉結(jié)。
上述基礎承臺3與旋挖鉆孔樁6進行可靠連接,旋挖樁的縱向鋼筋錨入承臺長度為45d,d為鋼筋直徑。通過基礎承臺3傳遞給樁基礎。
因斜撐轉(zhuǎn)換具有良好的建筑效果,能夠滿足建筑師對大跨度開敞空間的要求,以及在建筑功能上對上下層要求采用不同柱跨的設計要求;它力學概念清晰,較其他轉(zhuǎn)換形式具有轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)勢;從而能夠有效的節(jié)約材料,取得良好的經(jīng)濟效益。斜撐轉(zhuǎn)換后的結(jié)構(gòu)體系豎向剛度協(xié)調(diào),具有良好的抗震性能;所以經(jīng)過適當?shù)募訌姾吞幚?,采用斜撐轉(zhuǎn)換能夠起到很好的綜合效應。
在一些大型公共建筑中,根據(jù)建筑功能,要求上下層采用不同的結(jié)構(gòu)形式或者采用不同柱跨。這就造成了相應的結(jié)構(gòu)形式復雜多樣,常常需要采用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層來轉(zhuǎn)換上、下層建筑物不同使用功能、不同結(jié)構(gòu)形式。在佛山市禪城區(qū)嶺南大道公交樞紐站綜合提升工程中,該項目首層為公交樞紐站,2層以上為停車庫,結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu),按建筑要求,首層采用人字型斜撐,2層以上采用柱距13~15米的框架,部分柱位采用了人字型斜撐進行轉(zhuǎn)換。通過采用本項目研究成果,使其能達到安全與經(jīng)濟性的一個較好平衡點。
在實際設計中,可以采用PKPM-SATWE軟件,建立全空間的計算模型,對內(nèi)力,位移,應力比,整體穩(wěn)定性都進行全面的分析與控制。本實用新型斜撐為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),鑒于軸拉力可能使下弦樓蓋梁產(chǎn)生裂縫而造成剛度退化和對轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良效果,應運用彈性樓蓋來計算。在重力荷載下,下弦樓蓋的裂縫量應符合相關裂縫規(guī)定。同時,運用這種方法計算諸如轉(zhuǎn)換層所連接樓層中的豎向構(gòu)件、下弦樓蓋梁和斜撐本身等重要構(gòu)件的極限承載能力,可保證斜撐轉(zhuǎn)換層的抗震性能。在計算樓板荷載時,采用樓板剛度無限大假定。本工程斜撐采用鋼筋混凝土圓形斜柱,直徑分別為850mm及900mm,斷面面積接近甚至小于被轉(zhuǎn)換柱的斷面700 mm×800mm。不僅節(jié)約了材料,也節(jié)約了大量的人力、物力,相比梁式轉(zhuǎn)換,總的節(jié)約約在20%左右,具有良好的經(jīng)濟效果。