[發明專利]設置雙向鋼桁架的鋼管混凝土組合柱高位連體結構

有效

• 申請號: 201310347149.2
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN103397695A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 張偉;張曉民;曾德光;吳國林;王后舉;曹春華;賀玉香;陳文秀
• 申請（專利權）人: 香港華藝設計顧問(深圳)有限公司
• 主分類號: E04B1/00
• 分類號: E04B1/00;E04B1/30;E04B1/38;E04C3/34;E04C3/08;E04B1/98
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技術領域

本發明涉及一種用于高層建筑中的高位連體結構，特別涉及一種設置雙向鋼桁架的鋼管混凝土組合柱高位連體結構，屬于設置雙向鋼桁架的鋼管混凝土組合柱高位連體結構的創新技術。

背景技術

目前，高層建筑基于場地情況、日照、建筑功能的需要，多棟塔樓相鄰布置，塔樓立面造型面臨多樣化的市場需求，在位于上部若干樓層(一般不少于4層)將相鄰兩棟塔樓連為一體，使得建筑正立面形成門形的造型，一方面，實現了建筑立面獨特造型需要，另一方面，在上部若干樓層將兩棟獨立塔樓連為一體，在建筑功能上將兩棟樓建立交通聯系，便于室內功能的多重考慮。考慮到此類結構體系的可行性，其承受豎向和水平荷載的多工況作用，對于較多樓層連接的形式考慮采用剛性連接，且支撐區域結構體系均采用鋼結構。通過在連體底部1層或2層設置鋼桁架起到聯系兩棟塔樓和支撐連體上部結構的雙重作用。考慮塔樓部分框架柱須具備足夠的承載能力，其截面形式采用鋼管混凝土組合柱，其中，支撐連體主鋼桁架的兩側框架柱內置雙鋼管，形成內置雙鋼管的鋼管混凝土組合柱，以使得在主軸方向具備足夠的抗彎能力。連體區域的樓板采用壓型鋼板上鋪設鋼筋混凝土現澆樓板形式，樓板沿主跨度方向，根據計算要求，在板內設置足夠的抗拉鋼筋，板筋雙層雙向設置，沿主鋼桁架方向板筋延伸入兩側塔樓一跨，并可靠錨固。塔樓部分在滿足建筑功能平面布置的前提下，利用電梯井道和樓梯間設置剪力墻，并在兩棟塔樓兩側的邊跨區域設置適量的剪力墻，以起到提高結構體系抗側和抗扭剛度的作用。以上技術措施的綜合采用，合理實現高位連體的需求，在技術上形成一種新型結構體系，能有效解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有建筑平面功能，要求將兩棟塔樓在上部若干樓層連為一體，使得建筑立面造型呈現門形造型，提出一種滿足規范要求，安全可靠，經濟合理的高位連體結構。本發明是一種帶高位連體的框架剪力墻結構，解決兩棟塔樓在中下部樓層相互獨立，而在上部樓層連為一體的新型結構形式。

本發明的技術方案是：本發明中設置雙向鋼桁架的鋼管混凝土組合柱高位連體結構，結構體系的中、下部樓層分為兩棟相互獨立塔樓，塔樓結構體系采用鋼筋混凝土框架剪力墻結構，兩棟塔樓的上部樓層通過主鋼桁架連為一體，并在垂直于主鋼桁架方向設置次鋼桁架，組成雙向鋼桁架體系，兩棟塔樓的框架柱采用鋼管混凝土組合柱，兩側支撐主鋼桁架的框架柱和剪力墻分別采用內置雙鋼管的鋼管混凝土組合柱和內置單鋼管的端柱。

上述主鋼桁架高度取1層樓高高度，或取2層樓高高度，次鋼桁架高度與主鋼桁架的高度相同，主鋼桁架之間與次鋼桁架之間各增設等間距實腹式工字形的鋼次梁，在短跨方向每個工字形的鋼次梁與次鋼桁架之間距離控制在3m以內；高位連體區域樓層以下弦桿、上弦桿、鋼梁、鋼次梁作為支撐，其上鋪設壓型鋼板，并澆筑現澆混凝土樓板。

上述兩棟塔樓在兩側邊跨，即兩棟塔樓的端部設置帶端柱的一字型剪力墻或L形剪力墻。

上述主鋼桁架由下弦桿、上弦桿、斜腹桿、垂直腹桿組成，主鋼桁架上部支撐樓層的框架由鋼梁和鋼柱組成，作為支撐樓蓋系統的受力體系，主鋼桁架、次鋼桁架的高度可取1個樓層高度，或為2個樓層高度，主鋼桁架內的斜腹桿布置形式為單向設置，或為十字交叉設置；斜腹桿的截面形式為工字形或箱形。

上述與下弦桿、上弦桿、位于主鋼桁架上方連體樓層鋼梁對應的位于同一個軸線上的塔樓樓層處相鄰邊跨梁截面形式為型鋼混凝土梁，塔樓范圍內其余框架梁均為鋼筋混凝土梁，典型的梁柱節點為一個方向采取與柱等寬的框架梁，框架梁上部、下部位于中部縱筋在內置鋼管壁側面開洞穿過，每排梁內縱筋至少在鋼管壁開洞穿過2根，梁角部縱筋水平彎折繞過鋼管錨固在混凝土柱內；另一個方向的鋼筋混凝土梁邊與柱邊齊平，鋼筋混凝土梁內縱筋錨固于鋼管外側的框架柱混凝土內。

上述內置單鋼管端柱的剪力墻僅在支撐連體區域主鋼桁架位置設置，主鋼桁架的下弦桿、上弦桿、位于主鋼桁架上方連體樓層鋼梁的兩側支座均相應延伸入位于同一個軸線上的剪力墻內，對應樓層位置的剪力墻內設置型鋼混凝土暗梁。

上述內置雙鋼管的鋼管混凝土組合柱僅在支撐連體區域主鋼桁架的位置設置，在連體樓層，主鋼桁架的下弦桿、上弦桿、上部連體樓層的鋼梁均與內置雙鋼管的鋼管混凝土組合柱連接，在與連體相鄰的塔樓樓層處，且垂直于主鋼桁架方向的邊梁為型鋼混凝土梁，與內置雙鋼管的鋼管混凝土組合柱中靠塔樓一側的鋼管連接，梁柱連接均為剛性連接，框架柱內雙鋼管之間等距離設置小型鋼管連接。