[發(fā)明專利]一種震后自復(fù)位的偏心支撐鋼框架組合樓板及其施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610189767.2
• 申請(qǐng)日: 2016-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN105780994B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡淑軍;宋固全;張波;曾思智;孫業(yè)華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B5/43
• 分類號(hào): E04B5/43
• 代理公司: 南昌洪達(dá)專利事務(wù)所 36111
• 代理人: 劉凌峰

本發(fā)明涉及一種震后自復(fù)位的偏心支撐鋼框架組合樓板，包括柱、支撐、消能梁段、加勁肋、外伸端板和預(yù)制樓板、螺桿式連接件、預(yù)埋螺桿、混凝土板、壓型鋼板和分布鋼筋；所述非消能梁段一端與支撐采用焊接連接、非消能梁段另一端與柱均采用焊接連接；所述消能梁段與非消能梁段通過端部外伸端板并采用高強(qiáng)螺栓連接；所述消能梁段上設(shè)置加勁肋；所述螺桿式連接件焊接在非消能梁段的翼緣上，并在非消能梁段上鋪設(shè)壓型鋼板；所述壓型鋼板上布置預(yù)埋螺桿和分布鋼筋，并澆筑混凝土板；所述預(yù)制樓板通過預(yù)埋螺桿與混凝土板連接。本發(fā)明具有受力合理、構(gòu)造簡單、施工方便和震后可快速修復(fù)等優(yōu)點(diǎn)，適用于高層及超高層結(jié)構(gòu)，應(yīng)用前景廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種震后自復(fù)位的偏心支撐鋼框架的組合樓板，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，適用于高層及超高層鋼結(jié)構(gòu)中。

背景技術(shù)

偏心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)是一種比較理想的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系，具有剛度大、抗震性能好、受力性能合理等優(yōu)點(diǎn)，性能優(yōu)于純框架結(jié)構(gòu)和中心支撐框架結(jié)構(gòu)。偏心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)主要由消能梁段、非消能梁段、支撐和柱等構(gòu)件組成，如圖1所示。其中，在支撐與柱、支撐與梁或支撐與支撐之間形成的一段短梁稱為消能梁段。在使用功能上，消能梁段可作為普通梁，為結(jié)構(gòu)提供剛度并支撐樓板；多遇地震下，偏心支撐鋼框架具有較高的抗側(cè)移能力，能簡單地滿足結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移要求，并具有良好的變形能力；罕遇地震下，消能梁段相當(dāng)于結(jié)構(gòu)的“保險(xiǎn)絲”，在主體結(jié)構(gòu)進(jìn)入非彈性狀態(tài)前率先進(jìn)入屈服并耗能，即結(jié)構(gòu)通過消能梁段的剪切屈服或彎曲屈服來耗散大量的地震能量，最大限度地減小主體結(jié)構(gòu)在地震中的損傷，并保證支撐在整個(gè)過程中不發(fā)生屈曲。

當(dāng)消能梁段發(fā)生非彈性變形時(shí)，可能會(huì)引起其上部及與非消能梁段連接處的混凝土樓板開裂，且傳統(tǒng)的消能梁段與非消能梁段為一根整梁，當(dāng)消能梁段發(fā)生損傷或破壞時(shí)，非消能梁段端部也可能發(fā)生屈服或破壞，對(duì)結(jié)構(gòu)的使用功能及合理性造成一定影響，不利于震后及時(shí)有效的修復(fù)。另外，當(dāng)消能梁段上也有現(xiàn)澆組合樓板，其承載能力較大，使結(jié)構(gòu)很難保證構(gòu)件的屈服僅出現(xiàn)在消能梁段上。

對(duì)于非消能梁段，沿全長均可能為負(fù)彎矩區(qū)，如圖2所示。當(dāng)負(fù)彎矩區(qū)的組合樓板在變形、溫度效應(yīng)或收縮徐變下，鋼梁與混凝土的組合作用會(huì)使混凝土受拉。由于鋼梁與混凝土主要通過螺桿式連接件和預(yù)埋螺桿連接，當(dāng)連接件與混凝土間的相互約束得不到有效釋放時(shí)，所產(chǎn)生的拉應(yīng)力可能會(huì)使混凝土樓板開裂，對(duì)組合樓板的耐久性產(chǎn)生不利影響，同時(shí)也不利于震后修復(fù)。此外，連接件需能使非消能梁段與組合樓板能共同作用，提高其承載能力。

綜上所述，對(duì)消能梁段組合樓板，宜保證不會(huì)發(fā)生混凝土樓板破壞，并在滿足承載能力及可簡單更換的要求時(shí)，盡量降低其承載能力，以達(dá)到預(yù)期的耗能目的；對(duì)非消能梁段上的組合樓板，宜考慮混凝土板可能發(fā)生的開裂。因此，偏心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)目前缺少一種用于非消能梁段和可更換消能梁段上的新型組合樓板，從而制約了偏心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)的推廣和應(yīng)用。在滿足結(jié)構(gòu)抗震能力及震后修復(fù)能力的同時(shí)，需保證混凝土在整個(gè)過程不被破壞，

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要提供一種震后自復(fù)位的偏心支撐鋼框架組合樓板，其目的在于解決現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中消能梁段與非消能梁段變形過大時(shí)所引起的樓板破壞的技術(shù)問題，保證地震作用下混凝土樓板能自復(fù)位到初始狀態(tài)且不發(fā)生損傷及破壞，并提高震后修復(fù)能力和快速恢復(fù)使用功能。本發(fā)明的消能梁段上方采用預(yù)制樓板與預(yù)埋螺桿相連，可使得消能梁段在發(fā)生非彈性變形時(shí)其上部樓板不發(fā)生破壞，且不會(huì)對(duì)周圍樓板產(chǎn)生不利影響；消能梁段與非消能梁段采用高強(qiáng)螺栓連接，可在震后對(duì)損傷構(gòu)件進(jìn)行快速修復(fù)；螺桿式連接件能有效的減小非消能梁段上混凝土板的開裂，有利于提高非消能梁段與混凝土間的共同作用，并增大非消能梁段的承載能力。本發(fā)明具有受力合理、構(gòu)造簡單、施工方便和震后可快速修復(fù)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。