示，該結(jié)構(gòu)體系包括組合異形柱、立體桁架100和平面桁架200，其中立體桁架100的布置方向為橫向，與其垂直的方向為縱向。需要說明的是，本發(fā)明中的橫向和縱向只是為了清楚地說明技術(shù)方案而引入的可以互換的相對概念。然而為了本發(fā)明描述的需要，在此將圖16-18中水平方向稱為縱向，豎直方向稱為橫向。當然，這種限定不應(yīng)被理解為是對其保護范圍的限定，而僅是為了描述的需要。
[0050]優(yōu)選地，在本實施方式中，立體桁架由雙上弦桿、下弦桿和腹桿組成，弦桿和腹桿可以為H型鋼、雙角鋼、圓鋼管、矩形鋼管或鋼管混凝土中的一種或多種;弦桿和腹桿采用焊接連接。平面桁架可以由上弦桿、下弦桿和腹桿組成，弦桿和腹桿可以為H型鋼、雙角鋼、圓鋼管、矩形鋼管或鋼管混凝土中的一種或多種;弦桿和腹桿采用焊接連接。在圖16的實施方式中，組合異形柱的H型鋼肢和鋼管混凝土肢與立體桁架相連形成橫向框架，縱向平面桁架與組合異形柱中的H型鋼肢相連形成縱向框架。立體桁架的雙上弦桿與一字型組合異形柱20的雙H型鋼肢采用焊接和/或螺栓連接，立體桁架的下弦桿與一字型組合異形柱20的鋼管混凝土肢采用焊接和/或螺栓連接;平面桁架的上下弦桿與一字型、L型和T型組合異形柱的H型鋼肢采用焊接和/或螺栓連接。
[0051]在該實施方式中，組合異形柱的鋼管肢主要承受豎向載荷，H型鋼肢主要承受側(cè)向載荷。兩者的協(xié)調(diào)工作使得該結(jié)構(gòu)體系的承載性能更加優(yōu)化，能夠承受更大的側(cè)向載荷。
[0052]在該結(jié)構(gòu)體系中，組合異形柱根據(jù)其設(shè)置位置的不同包括三種不同的結(jié)構(gòu)形式，分別如圖1-3中所示。圖1-3分別顯示了 L型組合異形柱10、一字型組合異形柱20和T型組合異形柱30的可能實施方式的示意圖。需要說明的是，該結(jié)構(gòu)體系中的組合異形柱并不限于圖1-3中的情形。如上所述并如圖1-15中所示，各種類型和布置方式的組合異形柱均可根據(jù)實際需要被用于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體系中。
[0053]如圖1所示的L型組合異形柱，包括一個鋼管I與兩個H型鋼2，兩個H型鋼圍繞鋼管成90度布置，鋼管I分別通過一個連接件3垂直連接在兩個H型鋼2的腹板上，鋼管I中澆筑有混凝土 12。優(yōu)選地，鋼管的直徑、H型鋼的高度(腹板加兩個翼緣的總高度，下同)和連接件的長度的比值為1:0.5-5:0.2-2，連接件3與H型鋼2的腹板的連接位置將H型鋼的高度分為1:1-3的兩部分。更優(yōu)地，鋼管的直徑、H型鋼的高度和連接件的長度的比值為1:1.5:1，連接件3與H型鋼2的腹板的連接位置將H型鋼的高度分為1:1的兩部分。
[0054]如圖2中所示的一字型組合異性柱，包括一個鋼管I與兩個H型鋼2，兩個H型鋼圍繞鋼管成180度布置，鋼管I分別通過一個連接件3垂直連接在兩個H型鋼2的腹板上，鋼管I中澆筑有混凝土 12 ο優(yōu)選地，鋼管的直徑、H型鋼的高度和連接件的長度的比值為1: 0.5-5:0.2-2，連接件3與H型鋼2的腹板的連接位置將H型鋼的高度分為1:1-3的兩部分。更優(yōu)地，鋼管的直徑、H型鋼的高度和連接件的長度的比值為I: 1.5:1，連接件3與H型鋼2的腹板的連接位置將H型鋼的高度分為1:1的兩部分。
[0055]如圖3中所示的T型組合異形柱，包括一個鋼管I與三個H型鋼2，三個H型鋼圍繞鋼管成T字型布置，鋼管I分別通過一個連接件3垂直連接在三個H型鋼2的腹板上，鋼管I中澆筑有混凝土12 ο優(yōu)選地，鋼管的直徑、H型鋼的高度和連接件的長度的比值為1: 0.5-5:0.2-2，連接件3與H型鋼2的腹板的連接位置將H型鋼的高度分為1:1-3的兩部分。更優(yōu)地，鋼管的直徑、H型鋼的高度和連接件的長度的比值為I: 1.5:1，連接件3與H型鋼2的腹板的連接位置將H型鋼的高度分為1:1的兩部分。
[0056]然而，根據(jù)本發(fā)明的裝配有組合異形柱的結(jié)構(gòu)體系并不限于圖16中所示的布置形式。圖17和18分別顯示了裝配有本發(fā)明的組合異形柱的結(jié)構(gòu)體系的第二和第三種實施方式的示意圖。圖17中包含了如圖4中所示的十字型組合異形柱40。該十字型組合異形柱40包括一個鋼管I與四個H型鋼2，四個H型鋼圍繞鋼管間隔90度布置，鋼管I分別通過一個連接件3垂直連接在四個H型鋼2的腹板上，鋼管I中澆筑有混凝土 12。優(yōu)選地，鋼管的直徑、H型鋼的高度和連接件的長度的比值為1:0.5-5:0.2-2，連接件3與H型鋼2的腹板的連接位置將H型鋼的高度分為1:1-3的兩部分。更優(yōu)地，鋼管的直徑、H型鋼的高度和連接件的長度的比值為1: 1.5:1，連接件3與H型鋼2的腹板的連接位置將H型鋼的高度分為1:1的兩部分。
[0057]在圖17中，該結(jié)構(gòu)體系包括組合異形柱和平面桁架200，其中的組合異形柱包括L型、T型和十字型組合異形柱。如上所述，平面桁架可以由上弦桿、下弦桿和腹桿組成，弦桿和腹桿可以為H型鋼、雙角鋼、圓鋼管、矩形鋼管或鋼管混凝土中的一種或多種;弦桿和腹桿采用焊接連接。優(yōu)選地，在圖17的實施方式中，平面桁架的上下弦桿與L型、T型和十字型組合異形柱的H型鋼肢采用螺栓連接或焊接。
[0058]在圖18中，該結(jié)構(gòu)體系包括組合異形柱、立體桁架100和平面桁架200，其中的組合異形柱包括L型、一字型、T型和十字型組合異形柱。如上所述，立體桁架由雙上弦桿、下弦桿和腹桿組成，弦桿和腹桿可以為H型鋼、雙角鋼、圓鋼管、矩形鋼管或鋼管混凝土中的一種或多種;弦桿和腹桿采用焊接連接。平面桁架可以由上弦桿、下弦桿和腹桿組成，弦桿和腹桿可以為H型鋼、雙角鋼、圓鋼管、矩形鋼管或鋼管混凝土中的一種或多種;弦桿和腹桿采用焊接連接。優(yōu)選地，在圖18的實施方式中，立體桁架的雙上弦桿與一字型組合異形柱的雙H型鋼肢采用螺栓連接或焊接，立體桁架的下弦桿與一字型組合異形柱的鋼管混凝土肢采用螺栓連接或焊接;或者，立體桁架的雙上弦桿和下弦桿均與十字型組合異形柱的H型鋼肢采用螺栓連接或焊接。平面桁架的上下弦桿與L型、一字型、T型和十字型組合異形柱的H型鋼肢采用螺栓連接或焊接。
[0059]在如圖18所示的實施方式中，經(jīng)無數(shù)次的結(jié)構(gòu)試驗和計算機數(shù)值模擬的計算結(jié)果可知，L型組合異形柱的鋼管的直徑、H型鋼的高度和連接件的長度的比值為1:1.5:1，連接件與H型鋼的腹板的連接位置將H型鋼的高度分為1:1的兩部分;一字型組合異性柱的鋼管的直徑、H型鋼的高度和連接件的長度的比值為1: 1.5:1，連接件與H型鋼的腹板的連接位置將H型鋼的高度分為1:1的兩部分;T型組合異形柱的鋼管的直徑、H型鋼的高度和連接件的長度的比值為1:1.5:1，連接件與H型鋼的腹板的連接位置將H型鋼的高度分為1:1的兩部分;十字型組合異形柱的鋼管的直徑、H型鋼的高度和連接件的長度的比值為1:1.5:1，連接件與H型鋼的腹板的連接位置將H型鋼的高度分為1:1的兩部分。當處于上述數(shù)值的組合時，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體系的承力性能達到最佳。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的組合異形柱還可以與支撐、剪力墻或核心筒組合使用，以形成框架支撐結(jié)構(gòu)體系、框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系或框架核心筒結(jié)構(gòu)體系。
[0061]在使用本發(fā)明的組合異形柱形成結(jié)構(gòu)體系時，由于鋼的耐熱性能不佳，還可以在H型鋼、鋼管和連接件表面涂抹防火劑或者外包防火混凝土。根據(jù)本發(fā)明的防火劑可以由聚醋酸乙烯乳液、云母粉、氫氧化鋁、硼砂、碳化硅、氧化鎂按照質(zhì)量比1:0.6-0.8:0.2-0.3:
0.15-0.2:0.1-0.12:0.06-0.09混合均勻制