[實用新型]一種越層越跨控力防屈曲偏心支撐結構

有效

• 申請號: 201920828200.4
• 申請日: 2019-06-03
• 公開（公告）號: CN210117965U
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 田煒烽
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

本實用新型公開了一種越層越跨控力防屈曲偏心支撐結構，包括田字形框架結構，其中，所述田字形框架結構的四個框格框格內均設置有內框架梁、內框架柱及撐桿，內框架柱的一端與內框架梁的一端及撐桿的一端相連接，內框架柱的另一端及內框架梁的另一端均固定于框格框格的內壁上，撐桿的另一端固定于用于形成框格的主框架梁上框格，其中，內框架柱、內框架梁及框格的內壁圍成矩形內框架，其中，所述矩形內框架內固定有金屬板，各框格內圍成的矩形內框架均位于田字形框架結構內的十字形交叉位置處，該結構具有安全性高、抗震性能優良、結構簡單、占用空間小、不影響門窗布置以及成本低的特點。

技術領域

本實用新型屬于建筑結構領域，涉及一種越層越跨控力防屈曲偏心支撐結構。

背景技術

抗側力結構是高層和超高層建筑中不可或缺的受力部件，起到抵抗風荷載和地震荷載等水平荷載的作用，是保證整個建筑安全可靠的關鍵。目前在高層和超高層鋼結構建筑中使用的抗側力結構主要有中心支撐、偏心支撐、屈曲約束支撐和鋼板剪力墻等結構。

由于高層建筑所受的風荷載和地震荷載很強，支撐所需的截面通常很大，因此在一個主框架跨間通常只能單向布置，并且中心支撐、偏心支撐、屈曲約束支撐均存在較大的性能方面的問題。中心支撐的抗屈曲能力差，尤其在中震和大震作用下會不可避免地出現彈性或彈塑性屈曲導致支撐失效，造成結構剛度、承載力和耗能能力的下降，影響結構安全。偏心支撐通過支撐偏置形成耗能連梁進行耗能，可緩解撐桿的屈曲問題，但耗能梁段變形就意味著樓板會較早地發生破壞，并且為保證耗能梁段首先屈服，其余構件往往需要設計成過大的截面，甚至過分超強，增加建設成本，實際應用較為有限。屈曲約束支撐是通過在支撐芯材外包覆約束材料或構件從而達到限制芯材屈曲效果的一種支撐，屬于“構造防屈曲”范疇，它的抗屈曲能力更強也具有更好的耗能能力。但該類支撐普遍截面比中心支撐和偏心支撐更大，需占用更多的建筑空間，這對建筑面積受到制約的高層和超高層建筑有非常不利的影響，并且由于構造較為復雜，這類支撐的工程造價交高，在實際工程應用中具有較大的局限性。

鋼板剪力墻通過墻板形成的拉力場提供剛度和抵抗水平力，但拉力場對鋼板墻的邊柱具有很不利的斜向作用，并且由于墻板抗壓能力弱，水平荷載所產生的傾覆力矩主要由邊框柱軸力所形成的力偶抵抗，使得柱中內力極大，很容易導致邊框柱的失穩或破壞，因此需要額外加大柱截面或者選用穩定性更好的組合結構柱來作為邊緣約束構件，這也限制了鋼板剪力墻在鋼結構中的應用。另外，邊框梁在上下層墻板所形成的拉力場作用下彎曲變形會在很大程度上受到抑制，類似受到“嵌固”，使得邊框梁塑性發展困難，抗震設計中“強柱弱梁”的要求較難實現，降低了結構整體的抗震性能。此外，鋼板剪力墻的墻板需在施工現場通過栓接或焊接與邊框梁柱進行連接，工作量大且連接質量不易保證，妨礙了鋼板剪力墻結構的裝配化應用。

除了以上缺點外，目前的抗側力結構還會影響建筑功能的實現。通過布置門窗進行采光、通風和滿足人員出入需要是建筑物最基本的功能需求，但無論是支撐還是鋼板剪力墻結構，均通常需要占據整個墻面，嚴重影響門窗洞口的布置使得在布置抗側力結構的墻面上再難以開設門窗，造成“黑房間”影響建筑使用。這對多高層鋼結構住宅建筑以及裝配式住宅建筑的影響尤其突出，住宅建筑柱距小、戶型多變，具有更高的采光、通風需要，不需要開門或窗的墻面很少，因此現有的抗側力結構很難滿足建筑布局的多樣性需求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種越層越跨控力防屈曲偏心支撐結構，該結構具有安全性高、抗震性能優良、結構簡單、占用空間小、不影響門窗布置以及成本低的特點。