[發明專利]一種混合式鋼-混凝土組合框架體系

有效

• 申請號: 200910086837.1
• 申請日: 2009-06-08
• 公開（公告）號: CN101581115A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 于清;宋天詣
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: E04B1/30
• 分類號: E04B1/30;E04B1/16
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司
• 代理人: 童曉琳

技術領域

本發明屬于工程結構技術領域，特別涉及一種混合式鋼-混凝土組合框架體系。

背景技術

鋼管混凝土結構具有承載力高、塑性和韌性好、制作和施工方便等優點，當在高層或超高層建筑結構中采用鋼管混凝土柱-鋼管混凝土梁框架結構時，可以獲得更好的經濟效果。鋼管混凝土較空鋼管的耐火性能有很大的提高，但為滿足耐火等級要求，一般仍然需要對鋼管混凝土進行防火保護，這在一定程度上增加了防火涂料造價，且防火涂料不可承受外力，無法與鋼管共同工作提高承載能力，為此有必要在原有鋼管混凝土柱-鋼管混凝土梁框架結構的基礎上，提出新的結構體系，改善其抗火性能和承載能力。

發明內容

本發明的目的是提供一種混合式鋼-混凝土組合框架體系。

一種混合式鋼-混凝土組合框架體系，其特征在于，該混合式鋼-混凝土組合框架體系由勁性異形鋼管混凝土組合柱1、混凝土-鋼管部分填充輕骨料混凝土組合梁2和鋼筋混凝土樓板3組成；所述勁性異形鋼管混凝土組合柱1內置異形柱鋼管7，異形柱鋼管7外層設置柱縱筋9和柱箍筋8，異形柱鋼管7外設置柱鋼管外層混凝土5，柱鋼管內核心混凝土6灌注在異形柱鋼管7中；所述混凝土-鋼管部分填充輕骨料混凝土組合梁2內置梁鋼管12，梁鋼管12內設置內隔板13，梁鋼管12外層設置梁縱筋15和梁箍筋14，梁鋼管12外設置梁鋼管外層混凝土10，梁端鋼管下部和梁跨中鋼管上部梁鋼管12與內隔板13形成的空間內填充梁鋼管內核心輕骨料混凝土11；鋼筋混凝土樓板3與混凝土-鋼管部分填充輕骨料混凝土組合梁2通過栓釘16連接；勁性異形鋼管混凝土組合柱1與混凝土-鋼管部分填充輕骨料混凝土組合梁2形成梁-柱連接節點4，節點處，梁鋼管12與異形柱鋼管7之間設置箱型牛腿17，箱型牛腿17通過貼腳焊縫19與異形柱鋼管7連接，箱型牛腿17與梁鋼管12連接處設置連接蓋板18，連接蓋板18通過貼腳焊縫19與箱型牛腿17及梁鋼管12連接。

所述勁性異形鋼管混凝土組合柱1，為角柱時，截面形式為“L”型；為邊柱時，截面形式為“T”型；為中柱時，截面形式為“十”字型。

角柱處異形柱鋼管7截面形式為“L”型；邊柱處異形柱鋼管7截面形式為“T”型；中柱處異形柱鋼管7截面形式為“十”字型。

所述梁鋼管12的寬度與異形柱鋼管7寬度相等或小于異形柱鋼管7的寬度。

所述梁鋼管外層混凝土10與柱鋼管外層混凝土5寬度相等。

本發明的有益效果為：本發明的框架體系，為提高結構耐火性能，在鋼管混凝土外層設置混凝土以及構造縱筋和箍筋；為減輕結構自重，混凝土-鋼管部分填充輕骨料混凝土組合梁采用部分填充混凝土形式，梁跨中位置上部受壓區和梁端下部受壓區鋼管內部分別進行填充，之間用內隔板隔離，內填混凝土采用輕骨料混凝土，由于梁、柱外層為混凝土，梁采用部分填充輕骨料混凝土，具有優越的抗火、抗震性能和較輕的結構自重，可用于住宅等建筑結構中，且便于建筑空間(尤其住宅結構中)的有效利用。

附圖說明

圖1為混合式鋼-混凝土組合框架體系的平面示意圖；

圖2為混合式鋼-混凝土組合框架體系的立面示意圖；

圖3為混合式鋼-混凝土組合框架體系所采用的勁性異形鋼管混凝土組合柱為邊柱時(柱號：B1′)的截面圖(a-a)；

圖4為混合式鋼-混凝土組合框架體系所采用的勁性異形鋼管混凝土組合柱為中柱時(柱號：B2′)的截面圖(b-b)；

圖5為混合式鋼-混凝土組合框架體系所采用的勁性異形鋼管混凝土組合柱為角柱時(柱號：A3′或C3′)的截面圖(c-c)；

圖6為混合式鋼-混凝土組合框架體系所采用的混凝土-鋼管部分填充輕骨料混凝土組合梁跨中位置(截面：d-d)的截面圖；

圖7為混合式鋼-混凝土組合框架體系所采用的混凝土-鋼管部分填充輕骨料混凝土組合梁端部位置(截面：e-e)的截面圖；

圖8為混合式鋼-混凝土組合框架體系所采用的梁-柱連接節點平面示意圖；

圖9為混合式鋼-混凝土組合框架體系所采用的梁-柱連接節點立面示意圖；

圖中標號：1-勁性異形鋼管混凝土組合柱；2-混凝土-鋼管部分填充輕骨料混凝土組合梁；3-鋼筋混凝土樓板；4-梁-柱連接節點；5-柱鋼管外層混凝土；6-柱鋼管內核心混凝土；7-異形柱鋼管；8-柱箍筋；9-柱縱筋；10-梁鋼管外層混凝土；11-梁鋼管內核心輕骨料混凝土；12-梁鋼管；13-內隔板；14-梁箍筋；15-梁縱筋；16-栓釘；17-箱型牛腿；18-連接蓋板；19-貼腳焊縫。

具體實施方式