[發明專利]一種采用全包鋼受力構件的裝配式框架?核心筒結構體系

有效

• 申請號: 201610251910.6
• 申請日: 2016-04-21
• 公開（公告）號: CN105756189B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 陳星;蘇恒強;何軍;董曉明;方虎生;黃佳;吳泉霖;鄭靜紅;陳騰騰;賴明宇;葉苑青;張小良;陳航;陳祺榮;姚正欽;梁超群
• 申請（專利權）人: 廣東省建筑設計研究院
• 主分類號: E04B1/19
• 分類號: E04B1/19
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司44104
• 代理人: 劉小敏,尤健雄

技術領域

本發明涉及一種采用全包鋼受力構件的裝配式框架-核心筒結構體系。

背景技術

2013年1月1日，國務院辦公廳以國辦發〔2013〕1號文件《綠色建筑行動方案》明確提出：推動建筑工業化，推廣適合工業化生產的鋼結構等建筑體系，加快發展建設工程的預制和裝配技術，提高建筑工業化技術集成水平，并提出在“十二五”期間，完成新建綠色建筑10億平方米；到2015年末，20％的城鎮新建建筑達到綠色建筑標準要求。

傳統的框架-核心筒結構無論鋼筋混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒、鋼框架-鋼筋混凝土核心筒或者型鋼(鋼管)混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒結構體系，其核心筒均為鋼筋混凝土內筒。由于軸壓比的要求，豎向構件(框架柱及鋼筋混凝土核心筒)需要較大的截面，影響建筑功能布置的同時，加大結構自重，進而增加基礎造價；而受建筑大跨度使用要求及凈空限制，混凝土梁往往不能滿足受力要求，同時，鋼筋混凝土結構施工工期長、延性差、費模板，不利于建筑產業化的發展。

建筑規范是以鋼筋混凝土構件(框架柱、抗震墻等)開裂時的層間位移角作為多遇地震下結構的彈性層間位移角限值，由于不考慮混凝土的開裂，全包鋼結構體系可將彈性層間位移角提高至1/500(廣東省規范限值為1/800)，清華大學聶建國教授對方鋼管混凝土暗柱內嵌鋼板-混凝土組合剪力墻的抗震性能試驗及華南理工大學蔡健教授對帶約束拉桿雙層鋼板內填混凝土組合剪力墻的抗震性能試驗的試驗結果均表明，包鋼組合構件的屈服位移角遠遠小于規范規定的限值。全包鋼組合構件結合了鋼結構和混凝土結構的優勢于一體，充分發揮了鋼結構抗拉強度高，混凝土抗壓強度高的優勢，相較于混凝土結構可減輕自重減少地震力，相較于鋼結構不削弱整體剛度，可做到高強質輕。

而至今為止，還未出現采用全包鋼受力構件的框架-核心筒結構體系，特別是現有技術中，已經出現采用全包鋼結構的剪力墻、立柱、梁，但至今仍未出現采用全包鋼構件的框架-核心筒結構體系，這是因為傳統的框架-核心筒結構體系直接將核心筒、框架柱、框架梁替換成全包鋼構件存在以下問題：

第一，在框架-核心筒結構體系中，連接在核心筒剪力墻與框架柱之間的框架梁跨度大且需協調外圍框架與核心筒共同承擔地震力，而現有的U型鋼梁僅在局部部位使用，只是作為普通的簡支梁承受豎向荷載，其由于上部無蓋板而受彎能力較弱，無法傳遞支座彎矩，現有的箱型鋼梁由于無混凝土提供剛度而無法滿足在大跨度區域受彎構件撓度的要求，因此，現有的U型鋼梁和箱型鋼梁均不能協調外圍框架與核心筒共同承擔地震力，并且它們作為大跨度的框架梁，在吊裝時容易變形。

第二，之所以現有的框架-核心筒結構體系均采用鋼筋混凝土核心筒，這是因此框架-核心筒結構體系的核心筒長度大，而現有的鋼箱剪力墻分節安裝時，相鄰兩堵鋼板墻采用焊接連接，會形成與鋼箱剪力墻通高的焊接縫，而由于現場焊接環境的局限性，使得鋼箱剪力墻的垂直度及平整度難以保證，并且鋼箱剪力墻在易受焊接外力的作用而造成變形，平整度誤差和變形誤差在大長度的核心筒累積下嚴重影響了核心筒的質量，不能滿足建筑規范的要求。

第三，通常鋼結構防火措施為構件表面噴涂防火涂料，涂層存在配套性(相容性)，其效果與施工條件(如濕度)、鋼構件表面的表面清潔程度、涂裝過程的工藝控制等密切相關，對施工技術要求高，施工速度相對慢，需要多次多層噴涂；耐火等級較高時，涂層厚度大，受使用過程的各種影響因素，如構件較大變形、鋼板表面邊長較大等，會造成剛性涂層的開裂及脫落現象，后期維護要求及維護成本高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種采用全包鋼受力構件的裝配式框架-核心筒結構體系。

解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種采用全包鋼受力構件的裝配式框架-核心筒結構體系，由設有剪力墻的核心筒與設有框架柱和框架梁的外框架連接組成，其特征在于：所述剪力墻為以外包鋼箱作為剪力墻外壁并在外包鋼箱內部澆筑有現澆混凝土的鋼箱混凝土剪力墻，所述框架柱為以外包鋼管作為立柱外壁并在外包鋼管內部澆筑有現澆混凝土的鋼管混凝土柱，連接在所述鋼箱混凝土剪力墻的暗柱位置與所述鋼管混凝土柱之間的框架梁為鋼混凝土組合梁；