[實用新型]一種越跨控力防屈曲偏心支撐結構

有效

• 申請號: 201920829083.3
• 申請日: 2019-06-03
• 公開（公告）號: CN210122838U
• 公開（公告）日: 2020-03-03
• 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跨控力防屈曲偏心支撐結構，包括三根主框架柱，其中，相鄰兩根主框架柱之間設置有兩根主框架梁；相鄰兩根主框架柱與其之間的兩根主框架梁圍成的區域內設置有內框架柱、兩根主框架梁及兩根撐桿，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，涉及一種越跨控力防屈曲偏心支撐結構。

背景技術

抗側力結構在建筑結構中起到抵抗風荷載和地震荷載等水平荷載的作用，是保證整個結構安全可靠的關鍵。目前在多高層鋼結構中應用的抗側力結構主要有支撐結構和鋼板剪力墻結構兩類，而根據受力性能和構造形式的不同，又可細分為中心支撐、偏心支撐、屈曲約束支撐(防屈曲支撐)、非加勁鋼板墻、加勁鋼板墻、開縫鋼板墻和防屈曲鋼板墻等形式。

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，造成結構剛度和耗能能力的下降，影響結構安全。傳統的偏心支撐通過支撐偏置形成耗能連梁進行耗能，耗能梁段發生較大變形后為撐桿提供運動空間從而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較大，需占用更多的建筑空間，并且構造較為復雜，工程造價高，因此在實際工程應用中具有較大的局限性。

鋼板剪力墻(非加勁、加勁、防屈曲)通過墻板形成的拉力場提供剛度抵抗水平力，但拉力場對鋼板墻的邊柱具有很不利的斜向作用，并且由于墻板無抗壓能力，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鋼管混凝土柱等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不充分，邊框柱往往會先于邊框梁形成塑性鉸，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，妨礙了鋼板墻結構的裝配化應用。開縫鋼板剪力墻墻板對邊柱的影響小，但由于剛度和承載力較弱，實際應用很少。

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。這個缺陷在多高層鋼結構住宅建筑、裝配式鋼結構住宅建筑中尤為突出。現有的抗側力結構，無論是支撐結構還是鋼板剪力墻結構，通常均會占據整個墻面空間，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。

為達到上述目的，本實用新型所述的越跨控力防屈曲偏心支撐結構包括三根平行且依次分布的主框架柱，其中，相鄰兩根主框架柱之間設置有兩根主框架梁；