CN108756409B - 一种提高钢筋混凝土框架侧移刚度及耗能的抗震结构 - Google Patents
一种提高钢筋混凝土框架侧移刚度及耗能的抗震结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108756409B CN108756409B CN201810520893.0A CN201810520893A CN108756409B CN 108756409 B CN108756409 B CN 108756409B CN 201810520893 A CN201810520893 A CN 201810520893A CN 108756409 B CN108756409 B CN 108756409B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frame
- columns
- reinforced concrete
- rigidity
- lateral movement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
- E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
- E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/18—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
- E04B1/20—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of concrete, e.g. reinforced concrete, or other stonelike material
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
- E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
- E04H9/025—Structures with concrete columns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
Abstract
本发明涉及一种提高钢筋混凝土框架侧移刚度及耗能的抗震结构,属于钢筋混凝土结构技术领域。包括两侧竖直的框架柱和固定在两侧框架柱之间的横向的框架梁,框架柱和框架梁所形成的夹角之间通过腋撑加固,腋撑通过预埋件与框架柱和框架梁连接。腋撑数量、腋撑与框架柱和框架梁的夹角可以根据结构设计的要求确定,以使该结构的受力合理。本发明有利于框架结构空间灵活布置,受力合理,施工方便,能很大的增强框架的整体侧移,同时也有很好的刚度抗震性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高钢筋混凝土框架侧移刚度及耗能的抗震结构,属于钢筋混凝土结构技术领域。
背景技术
随着科学技术的不断发展,框架结构开始在建筑领域大量使用,框架具有空间分隔灵活,自重轻,有利于抗震,节省材料,可以较灵活地配合建筑平面布置等优点,但是钢框架结构的侧向刚度小,属柔性结构框架,在平时的风荷载以及多遇地震下,结构有位移产生,影响舒适性;在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破性。框架-剪力墙结构,又称为框剪结构,它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,吸取了各自的长处,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能。框剪结构中的剪力墙可以单独设置,也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。但是框剪结构中剪力墙自重大,耗费材料多,地震后维修困难已经成本高。
发明内容
本发明是为了克服上述现有技术的缺点和不足,提供一种提高钢筋混凝土框架侧移刚度及耗能的抗震结构。
本发明的目的通过下述技术方案实现:一种提高钢筋混凝土框架侧移刚度及耗能的抗震结构,包括两侧竖直的框架柱1和固定在两侧框架柱1之间的横向的框架梁2,所述框架柱1和框架梁2所形成的夹角之间通过腋撑3加固,腋撑3两端通过预埋件4分别与框架柱1和框架梁2连接,腋撑3与预埋件4之间为焊接,预埋件4与框架柱1和框架梁2之间均通过螺栓连接。
所述框架柱1和框架梁2之间通过多个腋撑3加固。所述多个腋撑3之间相互平行。
所述预埋件4为一水平板,水平板通过多个螺栓固定在框架柱1和框架梁2中。
所述腋撑3为工字型钢、钢管或防屈曲支撑。
所述腋撑3的数量以及倾斜的角度根据刚度需求设置。
本发明的工作原理:本发明通过在框架结构的梁和柱的夹角处设置腋撑,改变了框架的受力模式,腋撑的水平分力与框架梁的内力形成一对力臂更大的力偶,使受力更加合理。而且腋撑一方面提供基本的刚度,另一方面可用来耗能,能够在不增加很多材料消耗的基础上很大增强结构的整体侧移刚度。
本发明的有益效果:
1、能够在不增加很多材料消耗的基础上很大增强结构的整体侧移刚度。
2、具有更好的抗震性能,保证刚度提升同时耗能。
3、节省材料,自重轻,能够稳定提高框架的抗侧刚度,耗能构件为次要构件便于更换和修复,成本更低,还能够保持大跨度的特性。
4、适用范围广,可以适用于单层多层多跨的房屋建筑,也可以适用与单层多层大跨度的厂房。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明单跨单层的结构示意图;
图3是本发明另一种实施方式的结构示意图;
图4是设置腋撑与未设置腋撑时的弯矩对比图;
图5是设置腋撑与未设置腋撑时的剪力对比图;
图6是设置腋撑与未设置腋撑时的轴力对比图;
图中:1—框架柱;2—框架梁;3—腋撑;4—预埋件;5—节点板。
具体实施方式
下面结合具体实施例,对本发明作进一步地详细说明,但本发明保护范围不受具体的实施例所限制,以权利要求书为准。另外,以不违背本发明技术方案的前提下,对本发明所做的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。
实施例1:如图1和2所示的一种提高钢筋混凝土框架侧移刚度及耗能的抗震结构,包括两侧竖直的框架柱1和固定在两侧框架柱1之间的横向的框架梁2,所述框架柱1和框架梁2所形成的夹角之间通过腋撑3加固,腋撑3两端通过预埋件4分别与框架柱1和框架梁2连接,腋撑3与预埋件4之间为焊接,预埋件4与框架柱1和框架梁2之间均通过螺栓连接。
实施例2:如图3所示为一种提高钢筋混凝土框架侧移刚度及耗能的抗震结构的另一种实施方式的结构,包括两侧竖直的框架柱1和固定在两侧框架柱1之间的横向的框架梁2,所述框架柱1和框架梁2所形成的夹角之间通过腋撑3加固,腋撑3两端与节点板5焊接,节点板5与预埋件4焊接后分别与框架柱1和框架梁2连接,预埋件4与框架柱1和框架梁2之间均通过螺栓连接。
实施例1和实施例2中的结构在施工时需提前设置预埋件4,其中预埋件4上设有长孔,螺栓穿过长孔将预埋件4与框架柱1和框架梁2分别连接,腋撑3通过焊接与预埋件4相连,可以通过不同的焊接方式焊接。本结构中框架结构的施工工艺和普通框架结构施工工艺一样。
实施例3:其中框架柱1和框架梁2之间可通过两个或更多的腋撑3加固,多个腋撑3之间相互平行,腋撑3可采用工字型钢、钢管或防屈曲支撑等,腋撑3的数量以及倾斜的角度根据刚度需求设置。预埋件4为一水平板,水平板通过多个螺栓固定在框架柱1和框架梁2中。
本实施例中腋撑3的数量设置为2,且两者相互平行,其中靠近框架柱1和框架梁2夹角处的腋撑3的轴线与框架柱1轴线的夹角为α1、与框架梁2轴线的夹角为α2,靠近框架柱1和框架梁2夹角处的腋撑3的轴线与框架柱1轴线的夹角为α3、与框架梁2轴线的夹角为α4,其中α1=α2=α3=α4=45°,腋撑3的轴线、框架柱1轴线以及框架梁2的轴线形成等腰直角三角形,两直角边长相同,靠近夹角处的直角边为l 1,两个三角形直角边的差值为l 2,框架的单层高度为h,其中腋撑3的长度以及夹角α1、α2、α3和α4都要根据具体的需求进行设置,另外需要焊接连接的焊缝长度,螺栓具体型号及个数的设置都是为了能够抵抗腋撑3所传导的拉力和压力。
将本结构中设置腋撑的情况和没有设置腋撑的情况进行比较,在图4-6中将两者的内力重叠画在了一起,阴影部分表示的是无腋撑的内力图,黑色折线部分表示的是有腋撑的内力图。比较后可以发现,腋撑不仅增大了框架的侧移刚度,还能削减杆端(梁端和柱端)的弯矩和剪力。也就是说,从腋撑支点到框架节点,梁端和柱端的弯矩都被切掉了一部分,不仅梁端和柱端的弯矩减小了,柱脚的弯矩也减小了,全柱内和全梁内的弯矩都减小,弯矩分布更加均匀了。
这里设置的腋撑也能抵抗荷载变形,其作用与荷载变形相反。以框架的两个节点为例,在水平荷载作用下,左节点的两杆有相对转动分开的趋势,此时腋撑受拉,其拉力试图拉回两杆的分开,其作用方向与荷载变形相反;右节点则正好相反,两杆有相对转动合拢的趋势,此时腋撑受压,其压力试图阻止两杆的合拢,其作用方向也与荷载变形相反。腋撑不仅能减小荷载弯矩,也能增大预应力构件的刚度。腋撑对框架节点弯矩的减小幅度是可调节的,当腋撑杆的轴向刚度大时,对节点弯矩减小的幅度就大,反之就小。
Claims (5)
1.一种提高钢筋混凝土框架侧移刚度及耗能的抗震结构,其特征在于:包括两侧竖直的框架柱(1)和固定在两侧框架柱(1)之间的横向的框架梁(2),所述框架柱(1)和框架梁(2)所形成的夹角之间通过腋撑(3)加固,腋撑(3)两端通过预埋件(4)分别与框架柱(1)和框架梁(2)连接,腋撑(3)与预埋件(4)之间为焊接,预埋件(4)与框架柱(1)和框架梁(2)之间均通过螺栓连接;所述腋撑(3)为工字型钢、钢管或防屈曲支撑。
2.根据权利要求1所述的提高钢筋混凝土框架侧移刚度及耗能的抗震结构,其特征在于:所述框架柱(1)和框架梁(2)之间通过多个腋撑(3)加固。
3.根据权利要求2所述的提高钢筋混凝土框架侧移刚度及耗能的抗震结构,其特征在于:所述多个腋撑(3)之间相互平行。
4.根据权利要求1所述的提高钢筋混凝土框架侧移刚度及耗能的抗震结构,其特征在于:所述预埋件(4)为一水平板,水平板通过多个螺栓固定在框架柱(1)和框架梁(2)中。
5.根据权利要求1所述的提高钢筋混凝土框架侧移刚度及耗能的抗震结构,其特征在于:所述腋撑(3)的数量以及倾斜的角度根据刚度需求设置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810520893.0A CN108756409B (zh) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | 一种提高钢筋混凝土框架侧移刚度及耗能的抗震结构 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810520893.0A CN108756409B (zh) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | 一种提高钢筋混凝土框架侧移刚度及耗能的抗震结构 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108756409A CN108756409A (zh) | 2018-11-06 |
CN108756409B true CN108756409B (zh) | 2020-01-10 |
Family
ID=64005965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810520893.0A Active CN108756409B (zh) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | 一种提高钢筋混凝土框架侧移刚度及耗能的抗震结构 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108756409B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109629895A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-16 | 北京建筑大学 | 一种斜支撑代替中柱提高框架式地下结构抗震性能的体系 |
CN110485575A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-11-22 | 江苏晨马建筑科技有限公司 | 一种装配式建筑预埋件 |
CN111794373A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-10-20 | 华南理工大学 | 高强钢柱-普通钢梁-低屈服点钢腋撑可复位结构 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4045504B2 (ja) * | 2003-07-18 | 2008-02-13 | 清水建設株式会社 | 制震構造物 |
CN201901968U (zh) * | 2010-12-30 | 2011-07-20 | 浙江天鸿钢结构有限公司 | 一种屋面隅撑连接结构 |
CN202164729U (zh) * | 2011-07-08 | 2012-03-14 | 昆明有色冶金设计研究院股份公司 | 一种不等高的梁之间的隅撑构造 |
CN102409757B (zh) * | 2011-08-10 | 2013-09-18 | 沈阳建筑大学 | 一种耗能隅撑的抗震结构 |
CN104895191B (zh) * | 2015-05-21 | 2017-05-03 | 山东工艺美术学院 | 一种钢结构抗震耗能抗侧力体系及设计方法 |
CN107268825A (zh) * | 2017-08-23 | 2017-10-20 | 陈云 | 自复位梁柱摩擦耗能节点 |
CN108005251B (zh) * | 2018-01-26 | 2023-09-19 | 北京建院科技发展有限公司 | 一种装配式隅撑承载耗能支撑及其施工方法 |
-
2018
- 2018-05-28 CN CN201810520893.0A patent/CN108756409B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108756409A (zh) | 2018-11-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108756409B (zh) | 一种提高钢筋混凝土框架侧移刚度及耗能的抗震结构 | |
CN105064739A (zh) | 一种双曲线双层网壳钢结构冷却塔 | |
CN209145147U (zh) | 一种可更换构件的格构式方钢管混凝土双肢异形柱 | |
CN208501878U (zh) | 一种自复位预制装配框架结构中节点 | |
CN207919749U (zh) | 具有恢复功能的全装配钢框架结构体系 | |
CN106368348A (zh) | 一种具有两阶段受力特征的叠合式组合剪力墙 | |
CN203669456U (zh) | 一种主从形式的高层钢框架-支撑、吊挂及承挂体系 | |
CN210420862U (zh) | 一种斜拉索塔端锚固装置 | |
CN207160309U (zh) | 半刚性节点摩擦耗能器 | |
CN203145193U (zh) | 焊接组合型钢混凝土异形柱-钢梁半刚性节点 | |
CN210713194U (zh) | 刚度可控装配式节点构造 | |
CN106193284B (zh) | 大跨度空间跌级连续钢桁架的安装方法及安装结构 | |
CN205025156U (zh) | 一种双曲线双层网壳钢结构冷却塔 | |
CN207905104U (zh) | 一种装配式建筑桁架结构 | |
CN208473415U (zh) | 一种双功能波纹钢板墙 | |
CN204435675U (zh) | 一种格构式螺旋形柱结构 | |
CN214364054U (zh) | 装配腋撑式顶底角钢梁柱连接钢框架 | |
CN215222073U (zh) | 三角形空间预应力索桁架光伏支架*** | |
CN204212261U (zh) | 柱与曲梁水平柔性连接空间结构体系 | |
CN112761278B (zh) | 一种带混合阻尼器的开缝耗能钢管剪力墙 | |
CN114704029A (zh) | 一种钢木组合屋架结构 | |
CN112302170A (zh) | 装配腋撑式顶底角钢梁柱连接钢框架 | |
CN208235755U (zh) | 一种基于t型钢构件的分离式钢网格剪力墙 | |
CN104264780A (zh) | 柱与曲梁水平柔性连接空间结构体系 | |
CN112962823A (zh) | 一种内设可更换斜撑的双钢板剪力墙及其施工方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |