外置支撐鋼框架結構制造技術

本實用新型專利技術公開了一種外置支撐鋼框架結構，屬于建筑結構技術領域，主框架梁在縱橫交錯的結點處與主框架柱剛性連接構成主框架，主框架外側布置外置支撐跨，外置支撐跨由外置支撐跨梁和外置支撐跨柱構成，外置支撐跨梁的一端與主框架柱鉸接，外置支撐跨梁的另一端與外置支撐跨柱鉸接，主框架柱、外置支撐跨柱均為方形截面柱或者工字形截面柱。本實用新型專利技術結構簡單，易于施工和工業化生產，解決了現有技術中支撐鋼結構框架的抗側力構件和抗重力構件不分離，其布置受窗洞的限制大，在水平地震力的作用下易出現塑性鉸，損壞后修復和替換成本大的問題。

Steel frame structure with external support

The utility model discloses an external braced steel frame structure, belonging to the technical field of building structure, the main frame beam in the node and the main frame columns arranged in a crisscross pattern of rigid connection of a main frame, a main frame is disposed on the outer side of external support span, external support span by span beam and external support external support span column structure, external support and main one end of the frame cross beam column hinged external support span beam and the other end of the external support cross column, main frame column, external support span column are square section columns or I-shaped column. The utility model has the advantages of simple structure, easy construction and industrial production, solved the supporting component to resist lateral force of steel frame and anti gravity component in the prior art, the arrangement by the window limit, at the level of the seismic force is prone to plastic hinge damage after the repair and replacement cost problem.

【技術實現步驟摘要】
外置支撐鋼框架結構
本技術屬于建筑結構
，涉及一種外置支撐鋼框架結構，適用于窗洞限制要求較高的住宅結構。
技術介紹
支撐鋼框架結構是高層建筑，特別是地震區高層建筑一種經濟有效的結構類型。支撐鋼框架結構由于較好地協調了框架和支撐的受力性能，具有良好的抗震性能和較大的抗側剛度，因而在高層鋼結構建筑中較為常用。主要有中心支撐、偏心支撐及消能支撐等構造形式?，F有的支撐鋼框架結構的框架梁柱與支撐梁焊接，抗側力構件和抗重力構件于一體，具有以下缺點：在實際施工中受墻體的窗洞限制大，在水平地震力的作用下易出現塑性鉸，震后對損壞的支撐鋼框架結構的修復或替換不方便，成本大。
技術實現思路
為了達到上述目的，本技術提供一種外置支撐鋼框架結構，結構簡單，易于施工和工業化生產，解決了現有技術中支撐鋼結構框架的抗側力構件和抗重力構件不分離，其布置受窗洞的限制大，在水平地震力的作用下易出現塑性鉸，損壞后修復和替換成本大的問題。本技術所采用的技術方案是，一種外置支撐鋼框架結構，主框架梁在縱橫交錯的結點處與主框架柱剛性連接構成主框架，主框架外側布置外置支撐跨，外置支撐跨由外置支撐跨梁和外置支撐跨柱構成，外置支撐跨梁的一端與主框架柱鉸接，外置支撐跨梁的另一端與外置支撐跨柱鉸接，主框架柱、外置支撐跨柱均為方形截面柱或者工字形截面柱。本技術的特征還在于，進一步的，所述外置支撐跨的布置形式為X型、K型或單斜型。進一步的，所述外置支撐跨的寬度為1.5m。進一步的，所述外置支撐跨采用鋼支撐或屈曲約束支撐。本技術的有益效果是：本技術外置支撐鋼框架結構將主要抗側力構件和抗重力構件分離，其具體的優越之處如下所述：1.施工方便，支撐的布置不受窗洞的影響，適合實際工程的應用，外置支撐跨可布置在主框架結構的外側，不影響在主框架結構中開窗洞；外置支撐跨亦可布置在陽臺側面，同樣不影響開窗洞。2.主框架外側布置外置支撐跨，方便支撐結構的修復或替換，且外置支撐跨的布置靈活。3.抗震耗能機制明確，主要抗側力構件和抗重力構件分離，可充分發揮支撐的耗能作用，外置支撐跨支撐承擔水平地震力，在地震作用下保護主框架結構，使主框架柱不出現塑性鉸、不屈服，為高強鋼材的應用創造條件，值得大力開發和推廣，廣泛應用于實際工程中，尤其在抗震設防地區。附圖說明為了更清楚地說明本技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本技術第一實施例的俯視圖。圖2是本技術第二實施例的俯視圖。圖3是圖1中主框架柱、外置支撐跨柱的截面圖。圖4是圖2中主框架柱、外置支撐跨柱的截面圖。圖5a是本技術中外置支撐跨X型布置示意圖。圖5b是本技術中外置支撐跨K型布置示意圖。圖5c是本技術中外置支撐跨單斜型布置示意圖。圖6是消能支撐結構的截面圖。圖中，1.外置支撐跨，2.主框架柱，3.主框架梁，4.外置支撐跨梁，5.外置支撐跨柱，6.主框架。具體實施方式下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒炯夹g中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。本技術的結構，如圖1-2所示，包括主框架6，主框架梁3在縱橫交錯的結點處與主框架柱2剛性連接構成主框架6，主框架6外側布置外置支撐跨1，外置支撐跨1的寬度a為1.5m，外置支撐跨1由外置支撐跨梁4和外置支撐跨柱5構成，本文應用在地震區的高層建筑，因此要體現出強連接-弱構件的原則，外置支撐跨梁4的一端與主框架柱2鉸接，外置支撐跨梁4的另一端與外置支撐跨柱5鉸接，鉸接不影響結構整體剛度且更方便工業化施工；外置支撐跨1采用普通鋼支撐或屈曲約束支撐。鉸接使得外置支撐跨梁4可以相對于主框架柱2相互獨立的轉動，之間只要求其傳遞垂直剪力，不傳遞彎矩，使柱在水平力作用下承擔的彎矩減小，更不易屈服。更好的起到抵抗水平力的作用；另外，鉸接這種方式使得錨栓數量減少。由于鋼柱計算長度系數的限制，在傳統的框架結構中梁柱鉸接往往導致柱計算長度系數過大，很難滿足穩定性的要求，而在外置支撐跨中由于支撐的存在使得支撐跨梁采用鉸接成為了可能。實施例一，如圖1和圖3所示，主框架柱2、外置支撐跨柱5均為方形截面柱，方形截面柱兩個軸向剛度相同，可根據需要在方形截面柱內填充混凝土。實施例二，如圖2和圖4所示，主框架柱2、外置支撐跨柱5均為工字形截面柱，工字形截面柱兩個軸向剛度不同，外置支撐跨1的工字形截面柱利用其強軸方向的抗側剛度。外置支撐跨1設置在主框架外側，使得外置支撐跨1的布置靈活，如圖5a-5c所示，外置支撐跨1的布置形式為X型、K型或單斜型。X型支撐目前僅限于使用普通鋼支撐，由于層高與跨度的比值較大，X型支撐提供抗側剛度的能力有限，但仍比普通鋼框架結構鋼材利用率高。K型支撐及單斜支撐均可采用消能支撐，K型支撐的剛度更大，但外置支撐柱需要進行性能設計，保證其不過早出現屈服。此外此設計思路外置支撐跨亦可換成其他抗側力構件，如屈曲約束鋼板剪力墻等，外置以便于震后修復。外置支撐跨1的數量根據實際承載力需求確定，由于不同高度不同形式的建筑結構所需剛度條件不同，設計人員可根據不同性能要求調整外置支撐跨1的數量、類型，增加實用性的同時可以節約鋼材。本技術將主要抗側力構件和抗重力構件分離，外置支撐跨柱5、外置支撐跨梁4只承擔自身自重，不承擔主體建筑的重力，主要起到抵抗水平力的作用，是主要抗側力構件；主框架柱2、主框架梁3除承擔自身重力外主要承擔主體建筑的重力，是主要抗重力構件。由于外置支撐跨1與主框架6的主要功能不同可分別設計。采用基于性能的抗震設計方法進行合理設計，由于外置支撐跨1的作用是為整體結構提供側向剛度，而不是承擔主要的豎向荷載，所以外置支撐跨1可采用低屈服點的鋼材。在保證全結構剛度滿足要求的前提下根據實際需要，外置支撐跨1的形式可選擇消能支撐或耗能支撐，如圖6所示，消能支撐的截面為一字型、十字形或工字形。主框架柱2、主框架梁3可根據承擔荷載的大小，選擇相應適合的鋼材強度，主框架柱2截面尺寸由強度條件和穩定條件控制而不是由剛度條件控制，可充分發揮支撐結構的耗能作用，在地震作用下保護主框架結構。此外，現有技術中純框架結構的梁柱既是抗重力構件又是抗側力構件，梁柱截面尺寸的確定往往受剛度條件的控制；本技術的支撐結構在主框架外側單獨布置抗側性能更好的外置支撐跨1，提高了鋼材的利用效率，使外置支撐鋼框架結構比純框架結構節約鋼材；隨著結構層數的增加，本技術結構與現有技術中純框架結構相比，節約鋼材的優勢越明顯。需要說明的是，在本文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種外置支撐鋼框架結構，其特征在于，主框架梁(3)在縱橫交錯的結點處與主框架柱(2)剛性連接構成主框架(6)，主框架(6)外側布置外置支撐跨(1)，外置支撐跨(1)由外置支撐跨梁(4)和外置支撐跨柱(5)構成，外置支撐跨梁(4)的一端與主框架柱(2)鉸接，外置支撐跨梁(4)的另一端與外置支撐跨柱(5)鉸接，主框架柱(2)、外置支撐跨柱(5)均為方形截面柱或者工字形截面柱。

【技術特征摘要】
1.一種外置支撐鋼框架結構，其特征在于，主框架梁(3)在縱橫交錯的結點處與主框架柱(2)剛性連接構成主框架(6)，主框架(6)外側布置外置支撐跨(1)，外置支撐跨(1)由外置支撐跨梁(4)和外置支撐跨柱(5)構成，外置支撐跨梁(4)的一端與主框架柱(2)鉸接，外置支撐跨梁(4)的另一端與外置支撐跨柱(5)鉸接，主框架柱(2)、外置支撐跨柱(5)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李幗昌，張國忠，邱增美，
申請(專利權)人：沈陽建筑大學，
類型：新型
國別省市：遼寧,21