桁架隔震轉(zhuǎn)換層的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種建筑轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)技術(shù)，我們稱這種技術(shù)為桁架隔震轉(zhuǎn)換層，屬于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
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[0002]目前轉(zhuǎn)換層主要采用技術(shù)為梁式轉(zhuǎn)換層和桁架轉(zhuǎn)換層。梁式轉(zhuǎn)換層具有截面尺寸大，結(jié)構(gòu)笨重和巨大質(zhì)量集中點(diǎn)的缺點(diǎn)，抗震性能不好;桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)水平剛度大，在動(dòng)力作用下，桁架局部區(qū)域會(huì)分配巨大的層剪力，導(dǎo)致容易在桁架轉(zhuǎn)換局部造成構(gòu)件破壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]為了解決現(xiàn)有建筑轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)技術(shù)存在的眾多缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種新的轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)技術(shù)，我們稱之為桁架隔震轉(zhuǎn)換層。該技術(shù)不僅能輕松的實(shí)現(xiàn)建筑轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)，同時(shí)具有層剛度小，建筑結(jié)構(gòu)抗震性能好，工程造價(jià)低等眾多優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種桁架隔震轉(zhuǎn)換層，所述的桁架隔震轉(zhuǎn)換層包括隔震支座、錨具、墊板、預(yù)應(yīng)力筋、斜撐桿、穩(wěn)定桿、框架梁柱板構(gòu)件，所述桁架隔震轉(zhuǎn)換層利用桁架原理和隔震技術(shù)來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)，桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在桁架頂點(diǎn)與上層的樓板截?cái)?，在桁架頂點(diǎn)安裝有隔震支座，轉(zhuǎn)換層上部的重量先通過隔震支座傳到下部的桁架結(jié)構(gòu)，再通過桁架結(jié)構(gòu)傳到桁架結(jié)構(gòu)兩邊的框架柱，形成一種桁架隔震轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，根據(jù)跨度的不同，桁架隔震轉(zhuǎn)換層包括兩跨桁架隔震轉(zhuǎn)換層和三跨桁架隔震轉(zhuǎn)換層;根據(jù)轉(zhuǎn)換布置的不同，桁架隔震轉(zhuǎn)換層包括單軸向轉(zhuǎn)換體系和雙軸向轉(zhuǎn)換體系兩種布置。
[0005]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明作出如下補(bǔ)充:
[0006]本發(fā)明提出一種桁架隔震轉(zhuǎn)換層，在兩跨桁架隔震轉(zhuǎn)換層中，底層梁和斜撐桿形成一種桁架結(jié)構(gòu)，當(dāng)設(shè)計(jì)有中間框架柱時(shí)，桁架結(jié)構(gòu)也包含中間框架柱;在三跨桁架隔震轉(zhuǎn)換層中，底層梁、斜撐桿及懸掛梁形成一種桁架結(jié)構(gòu)，當(dāng)設(shè)計(jì)有中間框架柱時(shí)，桁架結(jié)構(gòu)也包含中間框架柱。桁架隔震轉(zhuǎn)換層應(yīng)用于建筑轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)，當(dāng)采用兩跨設(shè)計(jì)時(shí)，兩跨跨度相等，當(dāng)采用三跨設(shè)計(jì)時(shí)，兩個(gè)邊跨跨度相等，斜撐桿分布設(shè)置在建筑軸線的豎向平面上，預(yù)應(yīng)力筋布置在底層梁的內(nèi)部。桁架隔震轉(zhuǎn)換層在施工時(shí)，先在底層梁梁端張拉預(yù)應(yīng)力筋，當(dāng)施工到桁架頂點(diǎn)時(shí)安裝上隔震支座，然后繼續(xù)澆筑上層的混凝土結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層上層的框架柱柱底軸力通過隔震支座傳到桁架頂點(diǎn)，再通過斜撐桿將軸力傳遞到斜撐桿下端的節(jié)點(diǎn)中，最后通過底層梁內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力筋將兩個(gè)斜撐桿的水平分力相互抵消，斜撐桿在下端節(jié)點(diǎn)的豎向分力施加給框架柱，由于隔震支座豎向強(qiáng)度高，水平剛度小，所以桁架隔震轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的水平剛度比現(xiàn)存的桁架轉(zhuǎn)換層水平剛度更小，豎向構(gòu)件剛度分布更加均勻，因而具有比現(xiàn)存的桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)更好的抗震性能。
[0007]在所述的桁架隔震轉(zhuǎn)換層中，當(dāng)采用兩跨設(shè)計(jì)時(shí)，兩跨跨度一般相等，由于轉(zhuǎn)換層對(duì)稱，所以兩個(gè)斜撐桿在下端節(jié)點(diǎn)的水平分力能相互抵消，進(jìn)而只對(duì)斜撐桿下端節(jié)點(diǎn)的框架柱實(shí)現(xiàn)軸心壓力設(shè)計(jì)；當(dāng)采用三跨設(shè)計(jì)時(shí)，兩個(gè)邊跨跨度相等，中間跨度可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定，由于在桁架頂點(diǎn)，斜撐桿有一個(gè)未能抵消的水平分力，需要在兩個(gè)桁架頂點(diǎn)之間設(shè)計(jì)一道框架梁來承受斜撐桿的水平分力，這道框架梁稱為懸掛梁，桁架頂點(diǎn)與上層框架柱的底面之間有一個(gè)距離間隙。
[0008]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，在桁架隔震轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中，預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)在底層梁的內(nèi)部，可以是水平，拋物線或折線設(shè)計(jì)，底層梁為被預(yù)應(yīng)力筋施加壓力的連續(xù)梁，預(yù)應(yīng)力筋采用后張法張拉工藝，通過端部的錨具實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的錨固，錨具和墊板安裝在底層梁的端部。有時(shí)在底層梁內(nèi)設(shè)計(jì)型鋼可以不再需要預(yù)應(yīng)力筋，進(jìn)而簡(jiǎn)化施工，但是型鋼桁架隔震轉(zhuǎn)換層的抗震設(shè)計(jì)技術(shù)核心與桁架隔震轉(zhuǎn)換層技術(shù)核心是相同的。
[0009]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，在兩跨和三跨桁架隔震轉(zhuǎn)換層中，有時(shí)為了增大建筑通道空間而可以不需要設(shè)計(jì)中間框架柱和穩(wěn)定桿，當(dāng)將預(yù)應(yīng)力筋采用拋物線或折線設(shè)計(jì)在底層梁中，那么中間框架柱起到撐桿的作用，這時(shí)的中間框架柱是可以不需要設(shè)計(jì)的；當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)在底層梁軸心處，中間框架柱起到吊桿作用，如果桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)跨度小，底層梁依靠自身的抗彎強(qiáng)度就足夠，這時(shí)也可以不需要設(shè)計(jì)中間框架柱，在兩跨或三跨桁架隔震轉(zhuǎn)換層中，無論有沒有中間框架柱，都是桁架隔震轉(zhuǎn)換層，桁架隔震轉(zhuǎn)換層技術(shù)的核心是將桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)與被承托結(jié)構(gòu)采用分離式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用隔震支座連接桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)與被承托結(jié)構(gòu)，弱化建筑局部層剛度。
[0010]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，桁架隔震轉(zhuǎn)換層的隔震支座為豎向強(qiáng)度高、水平剛度小的部件，使隔震支座在能承受豎向巨大的荷載的同時(shí)具有較小的水平剛度，桁架頂點(diǎn)與上層框架柱柱底之間有一個(gè)距離間隙，通過在桁架頂點(diǎn)設(shè)計(jì)隔震支座，桁架隔震轉(zhuǎn)換層的層剛度比現(xiàn)存的桁架轉(zhuǎn)換層的層剛度小很多，現(xiàn)存的桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)因?yàn)閮?nèi)部沒有隔震支座設(shè)計(jì)，樓層在轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)局部的水平剛度很大，在地震時(shí)，層剪力很大一部分被分擔(dān)到此處，進(jìn)而造成轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)周圍框架構(gòu)件的破壞。
[0011]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，桁架隔震轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)在建筑樓層間，斜撐桿分布設(shè)計(jì)在建筑軸線所在的豎向平面上，斜撐桿上端連接在桁架頂點(diǎn)，下端連接在連續(xù)底層梁的梁端，斜撐桿上下端節(jié)點(diǎn)處都進(jìn)行了加大截面設(shè)計(jì)，以提高節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度和安全性。
[0012]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的桁架隔震轉(zhuǎn)換層根據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)布置的不同，分為單軸向轉(zhuǎn)換體系和雙軸向轉(zhuǎn)換體系，所謂單軸向轉(zhuǎn)換體系是只在一個(gè)軸線方向布置桁架隔震轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，所謂雙軸向轉(zhuǎn)換體系是指在兩個(gè)相互垂直的軸線方向都布置桁架隔震轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，雙軸向轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)能減少底層梁內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力數(shù)量，如果雙軸向桁架隔震轉(zhuǎn)換層的底層梁內(nèi)設(shè)計(jì)型鋼，底層梁內(nèi)甚至可以不再需要設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力筋，同時(shí)雙軸向轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)使轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。當(dāng)在一個(gè)軸線方向設(shè)計(jì)多個(gè)并排的桁架隔震轉(zhuǎn)換層時(shí)，這樣的設(shè)計(jì)也是單軸向轉(zhuǎn)換體系，這種情況下的底層梁內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力筋一般會(huì)連接形成一根預(yù)應(yīng)力筋。
[0013]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，在三跨桁架隔震轉(zhuǎn)換層中，兩邊跨跨度相等，中間跨的長(zhǎng)度可任意設(shè)定，兩個(gè)桁架頂點(diǎn)連接有懸掛梁，施工時(shí)，懸掛梁與中間框架柱一同澆筑施工，懸掛梁用于承受斜撐桿在桁架頂點(diǎn)形成的水平分力。
[0014]在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，當(dāng)斜撐桿和懸掛梁構(gòu)件尺寸很長(zhǎng)時(shí)，構(gòu)件受力不易穩(wěn)定，為了確保斜撐桿和懸掛梁受力的穩(wěn)定性，可以在斜撐桿和懸掛梁中設(shè)計(jì)穩(wěn)定桿，穩(wěn)定桿的作用在于加強(qiáng)斜撐桿和懸掛梁受力的穩(wěn)定性，提高桁架隔震轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的安全性，當(dāng)設(shè)計(jì)有穩(wěn)定桿