[發明專利]一種內填耗能桁架的鋼框架結構及其安裝方法

在審

• 申請號: 202011395932.2
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112609823A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 鄭宏;蘆貴強;謝亞欣;孫志偉;尚永芳;蘇耀烜
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: E04B1/24
• 分類號: E04B1/24;E04B1/58;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

本發明公開了一種鋼框架內填耗能桁架結構及其安裝方法，屬于建筑工程領域。內填耗能桁架布置靈活，既可用于不同抗震性能要求的鋼框架結構設計，又可用于結構加固。內填耗能桁架在框架結構主體完成后再安裝，不承受上部結構的重力，只承擔橫向荷載，在橫向荷載或地震力作用下桁架整體以彎曲變形為主，將原來深梁受彎曲剪切變形轉化為桁架中二力桿件受拉或壓，受力更為合理，可以充分利用鋼材性能。本發明的結構可以根據不同抗震要求實現剛度、承載力的漸變調整，同時克服了內填鋼板塑性發展不平衡的缺陷，結構簡單，施工方便。

技術領域

本發明屬于建筑工程領域，涉及一種內填耗能桁架的鋼框架結構及其安裝方法。

背景技術

鋼框架、鋼框架內填剪力墻反映了框架結構剛度變化的兩個端點值，剛度增幅是突變性質的。為了研究剛度的漸變問題，本研究小組早期提出了鋼框架內填鋼—混凝土組合深梁結構。鋼-混凝土組合深梁由鋼板深梁和外側預制鋼筋混凝土板螺栓連接而成，外包混凝土在鋼板避免產生局部面外屈曲方面發揮了重要的作用，通過改變深梁截面跨高比，可以得到不同的抗側移剛度。但是，通過研究發現，在循環荷載作用下結構破壞時，鋼-混凝土組合深梁中的鋼板塑性發展不平衡，邊緣鋼板塑性發展充分，中部區域鋼板塑性得不到充分發展。

基于此，需要發展一種新的鋼框架內填耗能桁架結構，能夠解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中，鋼-混凝土組合深梁中的鋼板塑性發展不平衡的缺點，提供一種鋼框架內填耗能桁架結構及其安裝方法。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種內填耗能桁架的鋼框架結構，包括底梁、框架梁、框架柱及耗能桁架，框架柱的底部設有柱腳，柱腳與底梁的下翼緣連接，框架柱設有兩個，框架梁的兩端分別與兩個框架柱的頂部連接，耗能桁架豎直設置在框架梁的跨中，并通過緊固裝置分別與底梁和框架梁連接；耗能桁架包括弦桿和腹桿，弦桿和腹桿之間安裝有支撐體。

優選地，框架梁頂部設有頂梁，頂梁與底梁平行。

優選地，緊固裝置包括底板和螺栓；底板設置在柱腳的一側，并通過螺栓與底梁的上翼緣連接。

優選地，腹桿與弦桿通過節點板焊接。

優選地，弦桿是利用兩個等肢角鋼組成的T型截面桿；腹桿采用BRB連接。

優選地，支撐體為斜撐或人字型撐。

優選地，框架梁下翼緣、底梁上翼緣及耗能桁架弦桿上均開設有用于連接螺栓的圓孔。

優選地，腹桿包括套管、芯桿和細石混凝土，芯桿位于套管的中心，芯桿上設有無粘結材料層，細石混凝土填充在套管內。

進一步優選地，芯桿的形狀為一字型、十字型或工字型；芯桿采用低屈服點鋼材制備而成。

一種內填耗能桁架的鋼框架結構的安裝方法，包括如下步驟：安裝好底梁之后，通過高強螺栓將框架柱與底梁緊固連接，在框架柱底部的柱腳處加強，再將框架梁與框架柱焊接，根據工程的實際抗震設計要求，設計出需要的耗能桁架，腹桿和弦桿焊接，在弦桿指定位置預留圓孔，通過高強螺栓與框架梁和底梁連接。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明公開了一種內填耗能桁架的鋼框架結構，內填耗能桁架布置靈活，既可用于不同抗震性能要求的鋼框架結構設計，又可用于結構加固。可以根據不同抗震要求實現剛度、承載力的漸變調整，同時克服了前述內填鋼板塑性發展不平衡的缺陷。通過改變桁架的跨高比，可以大范圍調節結構的剛度。結構簡單，施工方便，實用性較強。