專利名稱：一種預(yù)應(yīng)力巨型支撐-框架結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多高層建筑結(jié)構(gòu)，更具體地說(shuō)，是涉及一種預(yù)應(yīng)力巨型支撐-框 架結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
框架結(jié)構(gòu)及框架-支撐結(jié)構(gòu)是目前多高層建筑的普遍結(jié)構(gòu)形式。框架結(jié)構(gòu)屬于柔 性體系，適用的建筑高度和抗震烈度有限。當(dāng)框架抗側(cè)剛度難以滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)要 求時(shí)，便會(huì)在框架的柱間設(shè)置支撐，形成傳統(tǒng)的框架-支撐體系。文獻(xiàn)(L.Di Sarno, A.S.Elnashai. Bracing systems for seismic retrofitting of steel frames. Journal of Constructional Steel Research, 65(2009):452 465)提出的一種巨型支撐，實(shí)際上仍然 是傳統(tǒng)對(duì)角支撐，只是改變布置形式而已。傳統(tǒng)的框架-支撐體系，無(wú)論釆用剛性支 撐，還是柔性支撐，無(wú)論采用中心支撐，還是偏心支撐，由于支撐總是設(shè)置在相鄰 柱間、相鄰層間，因此都會(huì)存在較多的連接節(jié)點(diǎn)，既增加施工繁雜程度，又因?yàn)楣?jié) 點(diǎn)消耗很多材料，使得工程總體用料不菲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，有效提高框架的抗側(cè)剛度，降 低傳統(tǒng)框架-支撐結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點(diǎn)數(shù)量，改善其節(jié)點(diǎn)連接形式，從而有效降低節(jié)點(diǎn)用 材，提高施工便利程度，而提供一種預(yù)應(yīng)力巨型支撐-框架結(jié)構(gòu)。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的一種預(yù)應(yīng)力巨型支撐-框架結(jié)構(gòu)，由框架梁l、 框架柱2和預(yù)應(yīng)力巨型支撐3組成，其中所述的框架梁1與框架柱2相連接構(gòu)成框 架；所述的預(yù)應(yīng)力巨型支撐3緊貼框架平面，兩根相互交叉，各自縱跨若干樓層、 橫跨若干柱距，與水平線形成一夾角，兩端分別與遠(yuǎn)隔的框架柱2相連接構(gòu)成若干 中間為棱形狀，邊緣為半棱形狀的構(gòu)造。
上述所述的預(yù)應(yīng)力巨型支撐3的中部設(shè)置有若干套扣在預(yù)應(yīng)力巨型支撐3上并與所述的框架柱2固定連接的卡扣構(gòu)件4。
上述所述的卡扣構(gòu)件4由兩端帶有螺紋的U形卡5，T形連接板6和螺母7構(gòu)成， 其中所述的U形卡5的兩端穿過(guò)T形連接板6翼緣上開(kāi)設(shè)的孔，用螺母7固定。
上述所述的框架梁1與框架柱2的連接為剛性連接或鉸接連接。
上述所述的框架梁1與框架柱2其材質(zhì)為鋼材或鋼管混凝土。
上述所述的預(yù)應(yīng)力巨型支撐3為柔性拉索，其索體材料為鋼絞線、鋼絲繩、鋼 絲束和鋼拉桿中的任一種。
上述所述的夾角最佳為30 60度。 本發(fā)明的一種預(yù)應(yīng)力巨型支撐—框架結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)
1. 結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度有效提高。在傳統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，平行設(shè)置巨型支撐，且 巨型支撐平面與框架平面在端部相連，確保了在側(cè)向荷載作用下兩者共同變形，從 而形成了并聯(lián)抗側(cè)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)剛度顯然大大提高。
2. 節(jié)點(diǎn)數(shù)量大大減少，節(jié)點(diǎn)連接得到簡(jiǎn)化。傳統(tǒng)支撐設(shè)置在相鄰柱間、相鄰層 間， 一般4m左右長(zhǎng)的支撐桿件就存在兩個(gè)連接節(jié)點(diǎn)，因此整體結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)量很多， 而且由于是串聯(lián)抗側(cè)結(jié)構(gòu)，很多情況下支撐與框架還需剛性連接才能滿足剛度要求。 本發(fā)明采用巨型支撐，可以長(zhǎng)達(dá)幾十米，而僅需兩個(gè)連接節(jié)點(diǎn)，且巨型支撐與框架 為柔性連接；同時(shí)，由于巨型支撐的存在，框架連接形式在滿足抗側(cè)剛度的前提下， 可以采用鉸接形式，而不會(huì)出現(xiàn)機(jī)動(dòng)體系，因此本實(shí)用新型既大大減少了支撐節(jié)點(diǎn) 數(shù)量，又有效簡(jiǎn)化了框架連接形式，節(jié)省很多連接材料。
3. 預(yù)應(yīng)力有效改善結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布，提高結(jié)構(gòu)性能。巨型支撐施加預(yù)應(yīng)力后，其 預(yù)應(yīng)力將通過(guò)端部節(jié)點(diǎn)傳遞給整體框架，從而給整體結(jié)構(gòu)施加了預(yù)應(yīng)力。通過(guò)巨型 支撐分批分次張拉，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力按預(yù)期目標(biāo)分布，從而可以抵消使用荷 載產(chǎn)生的峰值應(yīng)力，使得整體結(jié)構(gòu)內(nèi)力均衡；通過(guò)預(yù)應(yīng)力的調(diào)整，可以改變結(jié)構(gòu)自 振特性，避免與場(chǎng)地卓越周期相近，或者避免與風(fēng)載共振；預(yù)應(yīng)力還可以增加結(jié)構(gòu) 的整體穩(wěn)定性。
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明，但下述的實(shí)施例 僅僅是本發(fā)明其中的例子而已，并不代表本發(fā)明所限定的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。


圖l為本發(fā)明應(yīng)用于多層建筑結(jié)構(gòu)的示意圖2為本發(fā)明應(yīng)用于高層建筑結(jié)構(gòu)的示意圖3為預(yù)應(yīng)力巨型支撐中部卡扣構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖4為圖3的側(cè)視圖中，l.框架梁；2.框架柱；3.預(yù)應(yīng)力巨型支撐；4.卡扣構(gòu)件；5. U形卡；6. T形連接板；7.螺母。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明可按下述方案實(shí)施
如圖l所示的多層預(yù)應(yīng)力巨型支撐-框架結(jié)構(gòu)，由框架梁l、框架柱2和預(yù)應(yīng)力 巨型支撐3組成?？蚣芰?與框架柱2都為焊接H型鋼，梁、柱剛性連接構(gòu)成框架。 預(yù)應(yīng)力巨型支撐3為高強(qiáng)鋼拉桿，兩根相互交叉成X型并緊貼框架平面，每根預(yù)應(yīng) 力巨型支撐縱向跨越5個(gè)樓層，橫向則跨越4至5個(gè)柱距，預(yù)應(yīng)力巨型支撐3兩端 分別與遠(yuǎn)隔的框架柱2相連接構(gòu)成中間為棱形狀，邊緣為半棱形狀的構(gòu)造。
如圖l、圖3及圖4所示，每根預(yù)應(yīng)力巨型支撐3的中部設(shè)置有一個(gè)套扣在預(yù)應(yīng) 力巨型支撐3上并與框架柱2固定連接的卡扣構(gòu)件4?？蹣?gòu)件4由兩端帶有螺紋 的U形卡5， T形連接板6和螺母7構(gòu)成。T形連接板6的腹板沿預(yù)應(yīng)力巨型支撐3 縱向放置，腹板底邊T形焊接在框架柱2上；U形卡5鉤住預(yù)應(yīng)力巨型支撐3并穿 過(guò)T形連接板6翼緣開(kāi)設(shè)的孔，采用螺母7固定?？蹣?gòu)件4既能限制預(yù)應(yīng)力巨型 支撐3橫向較大的振動(dòng)位移，又不妨礙支撐沿本身縱向的伸縮變形。
框架梁1、框架柱2在工廠制作完成，運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)安裝?？蚣馨惭b完成后，安裝 預(yù)應(yīng)力巨型支撐3并張拉。
預(yù)應(yīng)力巨型支撐-框架結(jié)構(gòu)安裝完畢后，進(jìn)行圍護(hù)體系施工。樓、屋蓋采用混凝 土壓型鋼板組合樓蓋；內(nèi)、外墻采用現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合板，預(yù)應(yīng)力巨型支撐3暗藏在復(fù)合板 中，如此可確保墻面整潔，又不占用使用空間。
權(quán)利要求
1、一種預(yù)應(yīng)力巨型支撐-框架結(jié)構(gòu)，由框架梁(1)、框架柱(2)和預(yù)應(yīng)力巨型支撐(3)組成，其特征在于所述的框架梁(1)與框架柱(2)相連接構(gòu)成框架；所述的預(yù)應(yīng)力巨型支撐(3)緊貼框架平面，兩根相互交叉，各自縱跨若干樓層、橫跨若干柱距，與水平線形成一夾角，兩端分別與遠(yuǎn)隔的框架柱(2)相連接構(gòu)成若干中間為棱形狀，邊緣為半棱形狀的構(gòu)造。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種預(yù)應(yīng)力巨型支撐-框架結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述的預(yù)應(yīng)力巨型支撐(3)的中部設(shè)置有若干套扣在預(yù)應(yīng)力巨型支撐(3)上并與 所述的框架柱(2)固定連接的卡扣構(gòu)件(4)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種預(yù)應(yīng)力巨型支撐-框架結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述的卡扣構(gòu)件(4)由兩端帶有螺紋的U形卡(5) ， T形連接板(6)和螺母(7) 構(gòu)成，其中所述的U形卡(5)的兩端穿過(guò)T形連接板(6)翼緣上開(kāi)設(shè)的孔，用 螺母(7)固定。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種預(yù)應(yīng)力巨型支撐-框架結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述的框架梁(1)與框架柱(2)的連接為剛性連接或鉸接連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種預(yù)應(yīng)力巨型支撐-框架結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述的框架梁(1)與框架柱(2)其材質(zhì)為鋼材或鋼管混凝土。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種預(yù)應(yīng)力巨型支撐-框架結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述的預(yù)應(yīng)力巨型支撐(3)為柔性拉索，其索體材料為鋼絞線、鋼絲繩、鋼絲 束和鋼拉桿中的任一種。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)應(yīng)力巨型支撐-框架結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述的夾角最佳為30 60度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種預(yù)應(yīng)力巨型支撐-框架結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由框架梁、框架柱和預(yù)應(yīng)力巨型支撐組成。框架梁與框架柱連接構(gòu)成框架；預(yù)應(yīng)力巨型支撐緊貼框架平面，兩根相互交叉，各自縱跨若干樓層、橫跨若干柱距，與水平線形成一夾角，兩端分別與遠(yuǎn)隔的框架柱相連接構(gòu)成若干中間為棱形狀，邊緣為半棱形狀的構(gòu)造。預(yù)應(yīng)力巨型支撐為柔性拉索，其中部設(shè)置有若干套扣在預(yù)應(yīng)力巨型支撐上并與框架柱固定連接的卡扣構(gòu)件?？蚣芰骸⒅惭b完成后，安裝拉索并張拉。預(yù)應(yīng)力巨型支撐有效提高框架抗側(cè)剛度；大大減少傳統(tǒng)框架-支撐結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點(diǎn)數(shù)量，便于施工，降低節(jié)點(diǎn)用料；合理的預(yù)應(yīng)力可以改善結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布，提高結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)E04C5/08GK101597918SQ20091003194
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者唐柏鑒, 蔣志勇 申請(qǐng)人:江蘇科技大學(xué)