[實(shí)用新型]一種可更換構(gòu)件的格構(gòu)式方鋼管混凝土雙肢異形柱

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821406003.5
• 申請(qǐng)日: 2018-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN209145147U
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬輝;白恒宇;劉云賀;李哲;司建輝;席嘉誠(chéng);陳云沖;張鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E04C3/34
• 分類號(hào): E04C3/34;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 李娜

本實(shí)用新型公開一種可更換構(gòu)件的格構(gòu)式方鋼管混凝土雙肢異形柱，包括方鋼管混凝土柱，方鋼管混凝土柱平行方向設(shè)置有型鋼輔柱，方鋼管混凝土柱與型鋼輔柱的相對(duì)兩端之間垂直連接有耗能結(jié)構(gòu)，方鋼管混凝土柱與型鋼輔柱之間還垂直連接有多個(gè)耗能連梁，多個(gè)耗能連梁位于兩個(gè)耗能結(jié)構(gòu)之間，耗能連梁、耗能結(jié)構(gòu)、方鋼管混凝土柱、型鋼輔柱之間形成多個(gè)長(zhǎng)方形單元，每個(gè)長(zhǎng)方形單元的一個(gè)對(duì)角線位置首尾相近設(shè)置有一個(gè)斜腹桿，具有構(gòu)件截面面積小、地震耗能能力強(qiáng)、施工簡(jiǎn)便、通風(fēng)能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。另外，在強(qiáng)震作用后，結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)快速恢復(fù)功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬土木工程結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可更換構(gòu)件的格構(gòu)式方鋼管混凝土雙肢異形柱。

背景技術(shù)

現(xiàn)代工業(yè)建筑由于結(jié)構(gòu)體量大、結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜，其在地震作用后會(huì)產(chǎn)生難以修復(fù)的損傷，這將嚴(yán)重影響到工業(yè)建筑的后期使用安全，造成工業(yè)建筑的使用功能失效，從而導(dǎo)致工業(yè)廠房停產(chǎn)，嚴(yán)重影響了人們的正常生產(chǎn)活動(dòng)。因此，現(xiàn)代工業(yè)建筑在滿足抗震設(shè)計(jì)的前提下，提升工業(yè)建筑震后快速修復(fù)的能力是未來的發(fā)展趨勢(shì)。此外，在承受荷載大的工業(yè)建筑中，單肢柱由于截面慣性矩較小，導(dǎo)致構(gòu)件抵抗地震作用的扭轉(zhuǎn)能力降低，而加大單肢柱的截面面積使得建筑內(nèi)部出現(xiàn)凸角，影響建筑內(nèi)部的使用面積和器械布置，而異形柱的提出為解決上述問題的有效途徑。

另外，鋼結(jié)構(gòu)以其自重輕、延性好的特點(diǎn)，在抗震設(shè)防區(qū)的實(shí)際工程中得到大量應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)中鋼連梁具有良好的耗能能力，而且自重輕、施工簡(jiǎn)便。研究表明，鋼連梁合理設(shè)計(jì)后可實(shí)現(xiàn)剪切屈服，其抗震延性和耗能能力顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土連梁，特別適合于高烈度地震區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)。

對(duì)于截面高度較大且受到大荷載作用的壓彎構(gòu)件，通過采用格構(gòu)式壓彎構(gòu)件，其中將兩個(gè)獨(dú)立支柱通過連接件連接的格構(gòu)式柱叫做雙肢格構(gòu)式柱。雙肢格構(gòu)式柱多用于工業(yè)建筑，具有質(zhì)量輕、受力性能好及通風(fēng)性能好等優(yōu)點(diǎn)。但是，目前大部分雙肢格構(gòu)式柱在地震作用下，連接件與支柱之間的連接損傷難以修復(fù)，對(duì)工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)功能快速恢復(fù)是不利的。

綜上所述，提出一種可以震后快速恢復(fù)功能且適用于工業(yè)建筑需要的雙肢格構(gòu)式異形柱就顯得十分必要。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種可更換構(gòu)件的格構(gòu)式方鋼管混凝土雙肢異形柱，具有構(gòu)件截面面積小、地震耗能能力強(qiáng)、施工簡(jiǎn)便、通風(fēng)能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型所采用的一個(gè)技術(shù)方案是，一種可更換構(gòu)件的格構(gòu)式方鋼管混凝土雙肢異形柱，包括方鋼管混凝土柱，方鋼管混凝土柱平行方向設(shè)置有型鋼輔柱，方鋼管混凝土柱與型鋼輔柱的相對(duì)兩端之間垂直連接有耗能結(jié)構(gòu)，方鋼管混凝土柱與型鋼輔柱之間還垂直連接有多個(gè)耗能連梁，多個(gè)耗能連梁位于兩個(gè)耗能結(jié)構(gòu)之間，耗能連梁、耗能結(jié)構(gòu)、方鋼管混凝土柱、型鋼輔柱之間形成多個(gè)長(zhǎng)方形單元，每個(gè)長(zhǎng)方形單元的一個(gè)對(duì)角線位置首尾相近設(shè)置有一個(gè)斜腹桿。

本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于：

每個(gè)耗能結(jié)構(gòu)包括可更換梁段，可更換梁段兩端分別連接一個(gè)端板，每個(gè)端板均連接一個(gè)耗能梁段，其中一個(gè)耗能梁段連接在方鋼管混凝土柱上，另一個(gè)耗能梁段連接在型鋼輔柱上。

可更換梁段的截面高度低于耗能梁段的截面高度。

方鋼管混凝土柱包括方鋼管，方鋼管內(nèi)壁每個(gè)側(cè)面焊接至少兩個(gè)肋板條，方鋼管內(nèi)置有混凝土。

型鋼輔柱、耗能連梁、耗能梁段、可更換梁段的截面均為“工”字型。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1)采用異形柱的結(jié)構(gòu)方法，可以解決建筑物建筑凸角的問題，同時(shí)也增大了結(jié)構(gòu)的抗彎剛度；增加建筑物內(nèi)部的使用面積，便于器械靈活布置；

2)便于管線布置，可更換耗能梁段截面高度低于耗能連段，且可更換耗能梁段與樓板脫開，方便管線布置；