一種鋼管混凝土疊合框架結構體系制造技術

本發明專利技術涉及土木工程中的結構工程領域，公開了一種鋼管混凝土疊合框架結構體系，其包括框架結構、框架-剪力墻結構和懸掛結構在內的任意一種的梁柱體系，包括框架柱、框架梁、梁柱節點、疊合柱變截面節點和疊合柱變鋼管混凝土柱節點，所述框架柱內部設有柱鋼管，柱鋼管內填有柱核心混凝土，柱鋼管外包有柱外包混凝土，框架梁內部填有梁混凝土，梁柱節點設置在所述框架柱與框架梁的連接區域，框架柱包括疊合柱下柱，所述疊合柱下柱上設有疊合柱上柱或鋼管混凝土上柱，所述疊合柱下柱與疊合柱上柱通過所述疊合柱變截面節點連接，所述疊合柱下柱與鋼管混凝土上柱通過所述疊合柱變鋼管混凝土柱節點連接。本發明專利技術自重小、抗震性能以及耐火性能好。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及土木工程中的結構工程
，特別是涉及一種鋼管混凝土疊合框架結構體系。
技術介紹
隨著我國經濟實力的不斷增強，建筑行業迅速發展，出現了各類大跨和高層結構，這對于結構形式和施工技術提出了更高的要求。目前，大跨和高層結構采用的類型主要包括，鋼筋混凝土結構、鋼結構和鋼-混凝土組合結構。由于鋼和混凝土這兩種材料相互作用、協同工作，鋼管混凝土、鋼骨混凝土等組合結構具有承載力高、抗彎和抗扭剛度大、抗火性能好等優點，能滿足日益增長的結構設計需求，可以取得良好的力學性能和經濟效益，正在越來越廣泛地應用于大跨和高層結構中。大跨和高層結構作為重要大型建筑，需要其在各類災害中為人們生命財產安全提供保障。由于大跨和高層結構質量大，在地震中承受的作用力也相對較大，對抗震性能提出了更高的要求；同時，大跨和高層結構多為大跨、重載結構，該類結構消防難度大，對耐火性能提出了更高的要求。因此，大跨和高層結構的發展，對于結構抗震、抗火等防災性能的需求不斷增加，對于結構體系的傳力路徑、力學性能等各項功能的要求更高。
技術實現思路
(一 )要解決的技術問題本專利技術要解決的技術問題是如何改善大跨和重載結構自重大、抗震性能差以及耐火性能差的問題。( 二)技術方案為了解決上述技術問題，本專利技術提供一種鋼管混凝土疊合框架結構體系，其包括框架結構、框架-剪力墻結構和懸掛結構在內的任意一種結構形式中的梁柱體系，包括框架柱，框架梁，作為梁、柱連接節點的梁柱節點，疊合柱變截面節點和疊合柱變鋼管混凝土柱節點和屋蓋，其中:所述框架柱豎向設置，其內部設有柱鋼管，所述柱鋼管內填有柱核心混凝土，所述柱鋼管外包有柱外包混凝土，所述柱外包混凝土的每個角沿縱向至少布置一根柱縱筋，在所述柱外包混凝土內自上到下箍有多圈柱箍筋；所述框架梁橫向設置，其內部填有梁混凝土，在所述梁混凝土的每個角沿橫向至少布置一根梁縱筋，在所述梁混凝土內從左到右箍有多圈梁箍筋；所述梁柱節點設置在所述框架柱與框架梁的連接區域，所述框架柱內的柱鋼管和框架梁內的梁縱筋的連接區域內設有外加強環板，所述柱縱筋上下貫通布置，所述柱箍筋在梁柱節點區的圈數加密；所述框架柱包括疊合柱下柱，所述疊合柱下柱上設有疊合柱上柱或鋼管混凝土上柱，所述疊合柱下柱與疊合柱上柱通過所述疊合柱變截面節點連接，所述疊合柱上柱的柱鋼管與所述疊合柱下柱的柱鋼管通過喇叭形連接件連接，所述疊合柱上柱的柱鋼管與疊合柱下柱的柱鋼管內統一澆筑柱核心混凝土；所述疊合柱下柱與鋼管混凝土上柱通過所述疊合柱變鋼管混凝土柱節點連接，所述疊合柱下柱內的柱鋼管直接伸入所述鋼管混凝土上柱，所述柱鋼管內統一澆筑柱核心混凝土;所述屋蓋設置在多個所述鋼管混凝土上柱上。其中，所述疊合柱下柱的橫截面尺寸大于所述疊合柱上柱的橫截面尺寸。其中，所述屋蓋包括屋面板、上弦桿、下弦桿、斜腹桿和豎桿，所述屋面板鋪設在由上弦桿組成的平面上，所述下弦桿設置在所述上弦桿的正下方，所述豎桿設置在所述上弦桿與下弦桿的兩端，用于分別連接所述上弦桿與下弦桿，所述斜腹桿順次間隔設置在所述上弦桿與下弦桿之間。其中，所述屋蓋內的屋面板是混凝土樓板或壓型鋼板組合樓板。其中，所述框架柱內的柱鋼管的橫截面是圓形或矩形。其中，所述外加強環板的材料是普通鋼材或高強鋼材。其中，所述梁柱節點內的外加強環板向框架柱內的柱鋼管內徑方向延伸，形成內加強環板。其中，所述柱核心混凝土和柱外包混凝土及框架梁內的梁混凝土的材料是普通混凝土或高強混凝土。其中，所述喇叭形連接件呈上小下大的柱體，所述喇叭形連接件的傾斜角度為15-75 度。其中，所述疊合柱下柱與疊合柱上柱的相對位置包括中心布置和偏心布置；所述疊合柱下柱與鋼管混凝土上柱的相對位置包括中心布置和偏心布置。(三)有益效果與現有技術相比，本專利技術具有以下優點:本專利技術提供的一種鋼管混凝土疊合框架結構體系，采用在柱鋼管內填有柱核心混凝土，由柱鋼管對內部混凝土形成約束作用，在很大程度上擴大了構件的軸壓比適用范圍，提高了構件的延性；在柱鋼管外包有柱外包混凝土，比熱容大、升溫慢的外包混凝土在火災中可以對內部的鋼管和鋼筋提供較好的保護作用，大大改善了結構的耐火性能；同時，由于混凝土對鋼管的保護，結構的耐久性能也相對較好；因此，此種鋼管混凝土疊合框架結構體系力學性能好，抗震、耐火、耐久性能優越，對于大型大跨、重載、高層等結構有很好的適用性；疊合柱變截面節點與疊合柱變鋼管混凝土柱節點傳力明確、構造簡單、施工方便，疊合柱變截面節點中喇叭形連接件的構造能夠很好的減小截面尺寸，適用于廠房中設有牛腿的變截面處，能夠提供足夠的吊車梁布置空間；疊合柱變鋼管混凝土柱節點通過變上部為鋼管混凝土柱，能提供較多的屋架布置空間，同時由于屋架以上部分荷載小，鋼管混凝土構件能夠承受上部荷載，因此，該體系具有較好的整體工作性能?！靖綀D說明】圖1為本專利技術實施例一種鋼管混凝土疊合框架結構體系整體結構示意圖；圖2為圖1的A-A柱截面剖視圖；圖3為圖1的B-B梁截面剖視圖；圖4為圖1的4處的節點局部示意圖；圖5為圖1的5處的節點局部示意圖；圖6為圖1的6處的節點局部示意圖；圖7為圖1的7處的屋蓋局部示意圖。圖中:1:鋼管混凝土疊合框架結構體系；2:框架柱；3:框架梁；4:梁柱節點；201:柱鋼管；202:柱核心混凝土 ；203:柱外包混凝土 ；204:柱縱筋；205:柱箍筋；301:梁混凝土 ；302:梁縱筋；303:梁箍筋；401:外加強環板；5:疊合柱變截面節點；501:疊合柱下柱；502:疊合柱上柱；503:喇叭形連接件；6:疊合柱變鋼管混凝土柱節點；601:鋼管混凝土上柱;7:屋蓋；701:上弦桿；702:下弦桿；703:斜腹桿；704:豎桿；705:屋面板?！揪唧w實施方式】下面結合附圖和實施例，對本專利技術的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。在本專利技術的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本專利技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本專利技術的限制。此外，在本專利技術的描述中，除非另有說明，“多個”、“多根”、“多組”的含義是兩個或兩個以上。如圖1所示，為本專利技術提供的一種鋼管混凝土疊合框架結構體系1，其包括框架結構、框架-剪力墻結構和懸掛結構在內的任意一種結構形式中的梁柱體系，其包括框架柱2，框架梁3，作為梁、柱連接節點的梁柱節點4，疊合柱變截面節點5和疊合柱變鋼管混凝土柱節點6和屋蓋7其中:所述框架柱2豎向設置，如圖2所示，其內部設有柱鋼管201，所述柱鋼管201內填有柱核心混凝土 202，所述柱鋼管201外包有柱外包混凝土 203，所述柱外包混凝土 203的每個角沿縱向至少布置一根柱縱筋204，所述柱縱筋204應具有足夠的錨固長度，在所述柱外包混凝土 203內自上到下箍有多圈柱箍筋205 ;由柱鋼管201對內部混凝土形成約束作用，在很大程度上擴大了構件的軸壓比適用范圍，提高了構件的延性；在柱鋼管201外包有柱本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋼管混凝土疊合框架結構體系，其包括框架結構、框架?剪力墻結構和懸掛結構在內的任意一種結構形式中的梁柱體系，其特征在于，包括框架柱，框架梁，作為梁、柱連接節點的梁柱節點，疊合柱變截面節點、疊合柱變鋼管混凝土柱節點和屋蓋，其中：所述框架柱豎向設置，其內部設有柱鋼管，所述柱鋼管內填有柱核心混凝土，所述柱鋼管外包有柱外包混凝土，所述柱外包混凝土的每個角沿縱向至少布置一根柱縱筋，在所述柱外包混凝土內自上到下箍有多圈柱箍筋；所述框架梁橫向設置，其內部填有梁混凝土，在所述梁混凝土的每個角沿橫向至少布置一根梁縱筋，在所述梁混凝土內從左到右箍有多圈梁箍筋；所述梁柱節點設置在所述框架柱與框架梁的連接區域，所述框架柱內的柱鋼管和框架梁內的梁縱筋的連接區域內設有外加強環板，所述柱縱筋上下貫通布置，所述柱箍筋在梁柱節點區的圈數加密；所述框架柱包括疊合柱下柱，所述疊合柱下柱上設有疊合柱上柱或鋼管混凝土上柱，所述疊合柱下柱與疊合柱上柱通過所述疊合柱變截面節點連接，所述疊合柱上柱的柱鋼管與所述疊合柱下柱的柱鋼管通過喇叭形連接件連接，所述疊合柱上柱的柱鋼管與疊合柱下柱的柱鋼管內統一澆筑柱核心混凝土；所述疊合柱下柱與鋼管混凝土上柱通過所述疊合柱變鋼管混凝土柱節點連接，所述疊合柱下柱內的柱鋼管直接伸入所述鋼管混凝土上柱，所述柱鋼管內統一澆筑柱核心混凝土；所述屋蓋設置在多個所述鋼管混凝土上柱上。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：韓林海，刑國雷，馬丹陽，王勇奉，侯超，崔燁，陳錦陽，劉軍良，李煥榮，龐方滕，
申請(專利權)人：清華大學，國核電力規劃設計研究院，
類型：發明
國別省市：北京;11