[發(fā)明專利]一種采用巨型鋼筋混凝土格構柱的超高大跨度結構體系

在審

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• 申請日: 2022-09-20
• 公開（公告）號: CN115306031A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設計）人: 裴永忠
• 申請（專利權）人: 中國航空規(guī)劃設計研究總院有限公司
• 主分類號: E04B1/342
• 分類號: E04B1/342;E04C3/34;E04B1/58;E04B1/19;E04C3/02;E04B7/00
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 劉培君;王靈靈

本發(fā)明公開了一種采用巨型鋼筋混凝土格構柱的超高大跨度結構體系，包括豎向支承結構和屋蓋結構，豎向支承結構包括四角位置的鋼筋混凝土格構柱和四周的若干根格構式抗風柱，且格構式抗風柱與格構式抗風柱之間、格構式抗風柱與鋼筋混凝土格構柱之間均通過若干道水平設置的抗風桁架梁相連，網(wǎng)架屋蓋固定設置于豎向支承結構頂部，包括平行設置的上弦網(wǎng)架和下弦網(wǎng)架，上弦網(wǎng)架和下弦網(wǎng)架均為正交正放并焊接球形節(jié)點的平面網(wǎng)格，且上弦網(wǎng)架和下弦網(wǎng)架之間通過若干組豎腹桿和斜腹桿連為一體。本發(fā)明結構體系荷載逐級傳遞，主次分明，受力明確，巨型鋼筋混凝土格構柱位于四角，占用空間最小，減少了占地面積，而且降低了施工難度和風險。

技術領域

本發(fā)明涉及建筑結構設計及施工技術領域，具體涉及一種采用巨型鋼筋混凝土格構柱的超高大跨度結構體系。

背景技術

伴隨經(jīng)濟發(fā)展和科技進步，建筑結構越來越朝著多樣化和大型化的趨勢發(fā)展。一些特殊功能的建筑，需要內(nèi)部建筑空間又高又大，因此出現(xiàn)了所謂的超高大跨度結構。此處定義的超高大跨度結構，系指結構跨度和高度均≥60m的建筑結構，主要應用于飛艇庫、高壓雷電試驗室、火箭組裝廠房、大空間娛樂建筑等特殊領域。對于超高大跨度結構來說，結構選型中必須考慮以下因素：1）豎向支承結構在風荷載等水平荷載下的受力性能是結構選型的關鍵。由于結構超高，豎向支承結構不但要承受豎向荷載，作為結構主要抗側力構件，同時還要承受和傳遞更大的水平風荷載，表現(xiàn)出大跨度豎向墻面結構的受力特征；2）結構選型要考慮結構施工的可實施性和可靠性，即結構方案要盡量減少施工措施費用，提高施工實施的可靠性和安全性；3）要結合使用功能、建筑形體等確定合適的結構方案。由于此類建筑的特殊性，目前應用案例還很少，其結構形式和體系尚在不斷發(fā)展和完善中。從已經(jīng)建成的案例來看，有空間筒殼和空間拱架結構，主要用于飛艇庫；有排架結構，用于航天火箭組裝廠房和一些特殊試驗室；有巨型框架結構，用于高大空間的娛樂設施。空間筒殼或空間拱架適用于內(nèi)部空間可以下寬上窄而且縱向長度較長的建筑結構，如飛艇庫等，其桿件較多，目前主要采用累積提升的逆施工法，施工難度大，風險高；當排架結構的結構高度大于60m時，結構效率急劇降低，用鋼量增長很快；巨型框架結構本質(zhì)上由梁柱抗彎受力，結構效率和經(jīng)濟指標尚有待提高。綜上所述，亟需給出更多合理結構體系，以適應不同使用需求、建筑體型的超高大跨度結構。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提出一種采用巨型鋼筋混凝土格構柱的超高大跨度結構體系，以解決背景技術中所述的技術問題。

為實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種采用巨型鋼筋混凝土格構柱的超高大跨度結構體系，包括豎向支承結構和網(wǎng)架屋蓋，所述豎向支承結構對應設置于建筑結構水平投影的外輪廓位置，包括四角位置的鋼筋混凝土格構柱和四周的若干根格構式抗風柱，若干根格構式抗風柱等間隔布設在鋼筋混凝土格構柱之間，且格構式抗風柱與格構式抗風柱之間、格構式抗風柱與鋼筋混凝土格構柱之間均通過若干道水平設置的抗風桁架梁相連，所述網(wǎng)架屋蓋固定設置于豎向支承結構頂部，包括平行設置的上弦網(wǎng)架和下弦網(wǎng)架，所述上弦網(wǎng)架和下弦網(wǎng)架均為正交正放并焊接球形節(jié)點的平面網(wǎng)格，且上弦網(wǎng)架和下弦網(wǎng)架之間通過若干組豎腹桿和斜腹桿連為一體。

優(yōu)選地，所述鋼筋混凝土格構柱為雙肢巨型鋼筋混凝土格構柱，其兩側柱肢分別對應設置于建筑結構相鄰的兩側側墻位置，并使建筑結構的側墻之間形成切角。

優(yōu)選地，所述雙肢巨型鋼筋混凝土格構柱的柱肢采用矩形空心柱的結構形式，且其綴板采用箱型橫梁的結構形式。

優(yōu)選地，所述雙肢巨型鋼筋混凝土格構柱的綴板與建筑結構兩側側墻之間形成的夾角相等。

優(yōu)選地，所述上弦網(wǎng)架和下弦網(wǎng)架的平面網(wǎng)格狀架體內(nèi)對應設置有平面支撐。