高層框架中樓層邊梁與豎向構(gòu)件的間距連接抗扭節(jié)點的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超高層框架核心筒結(jié)構(gòu)，尤其涉及高層框架中樓邊梁和豎向構(gòu)件之間的連接節(jié)點。
【背景技術(shù)】
[0002]某不規(guī)則高層框架核心筒結(jié)構(gòu)，平面形狀為直角三角形，樓層梁采用H型鋼截面，斜邊也采用H型鋼封邊，對應(yīng)的立面采用交叉鋼管混凝土柱。由于框架平面不規(guī)則，導(dǎo)致交叉鋼管混凝土柱不在樓層梁的延伸線上，因此采用斜肋柱與邊梁連接的形式。斜肋柱采用內(nèi)幕墻形式，導(dǎo)致斜肋柱與邊梁不在一個平面上，存在一定的間距，只能通過過渡構(gòu)件連接，這里采用圓管短梁(即stub beam)間接連接。
[0003]從受力來看，stub beam是水平構(gòu)件，需要將樓層的豎向荷載傳遞給斜肋柱，因此存在橫向荷載的剪切作用及由此導(dǎo)致的彎矩；同時水平短梁也作為斜肋柱的側(cè)向支撐，用于減少其計算長度，從而保證其穩(wěn)定性，因此stub beam還存在軸向壓力。stub beam中心與邊梁形心對齊，其軸力對樓層板存在偏心作用；也對邊梁產(chǎn)生面外方向的剪力和側(cè)向彎矩，同時軸力直接作用于H型鋼的腹板上，局部影響也比較大，因此需要加強(qiáng)H型鋼邊梁的面外抵抗能力。
[0004]stub beam將分離的梁柱連接在一起,設(shè)計難度會大得多,這種連接形式在本工程中首次用到。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種高層框架中樓層邊梁與豎向構(gòu)件的間距連接抗扭節(jié)點。本發(fā)明將豎向構(gòu)件裸露在樓層范圍之外，既美觀又可以最大限度的利用樓層內(nèi)的空間。
[0006]本發(fā)明一種高層框架中樓層邊梁與豎向構(gòu)件的間距連接抗扭節(jié)點，所述的樓層邊梁和豎向構(gòu)件之間通過一個圓管短梁連接，該圓管短梁一端焊接在豎向構(gòu)件的壁上，另一端設(shè)有封閉板，該封閉板固定貼合連接在邊梁的腹板上，邊梁腹板的另一側(cè)設(shè)有橫向的T形加強(qiáng)筋。
[0007]所述的高層框架中樓層邊梁與豎向構(gòu)件的間距連接抗扭節(jié)點，所述封閉板同側(cè)梁腹板通過焊接和/或螺栓連接固定。
[0008]所述的高層框架中樓層邊梁與豎向構(gòu)件的間距連接抗扭節(jié)點，所述T形加強(qiáng)筋還設(shè)有翼緣板。
[0009]本發(fā)明所面臨的技術(shù)難點有:
1.相對于豎向構(gòu)件，樓層荷載存在偏心。由于樓層荷載較大，導(dǎo)致豎向構(gòu)件承擔(dān)較大的彎矩。
[0010]2.邊梁承擔(dān)扭矩。樓層的豎向荷載經(jīng)過stub beam傳遞給豎向構(gòu)件,導(dǎo)致邊梁受扭。由于邊梁為H型鋼，為開口截面，抗扭的承載力較小，因此必須采取有效措施保證邊梁的受力跟合理。
[0011]3.stub beam承擔(dān)彎矩和軸力。樓層的水平荷載經(jīng)過stub beam傳遞給豎向構(gòu)件。
[0012]4.邊梁節(jié)點同時作為豎向構(gòu)件的側(cè)向支撐，邊梁節(jié)點承擔(dān)的水平力大小為豎向構(gòu)件軸力的10%;并且該水平力對邊梁來說存在偏心，導(dǎo)致邊梁弱軸受彎。
[0013]本發(fā)明采用豎向構(gòu)件、stub beam和邊梁來解決這些問題。豎向構(gòu)件與stub beam之間為相貫連接，stub beam與邊梁采用端板螺栓連接或螺栓連接。其中豎向構(gòu)件與stubbeam可知工廠焊接成整體,既可減少現(xiàn)場焊接工作量,又能保證焊接質(zhì)量；stub beam與邊梁可根據(jù)節(jié)點的具體情況選擇用螺栓連接或者現(xiàn)場焊接連接。
[0014]本發(fā)明將豎向構(gòu)件裸露在樓層范圍之外，既美觀又可以最大限度的利用樓層內(nèi)的空間。能將樓層荷載安全的傳遞到豎向構(gòu)件之外，還能依靠面內(nèi)剛度大樓層為豎向構(gòu)件提供側(cè)向支撐，可以很大限度地縮短豎向構(gòu)件的有效計算長度。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明示意圖；
圖2為邊梁連接節(jié)點示意圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖所示，本發(fā)明高層框架中樓層邊梁與豎向構(gòu)件的間距連接抗扭節(jié)點采用圓管短梁I (這里稱為stub beam)，來連接豎向承載構(gòu)件2與樓層工字形邊梁3，同時在工字形邊梁腹板的另一側(cè)，采用T型加筋4來抵抗工字形邊梁的扭矩；考慮到與腹板連接的需要，圓管短梁增設(shè)端板5，T型加筋增設(shè)翼緣形成橫放的工字形，采用螺栓連接，將圓管短梁端板、邊梁腹板及T型加勁的連接翼緣連接在一起，使邊梁腹板局部加厚，增加其抗屈曲能力，整體剛度也得到加強(qiáng)，對樓板的偏心作用減弱，達(dá)到較為完善的效果。豎向構(gòu)件與stub beam之間為相貫連接，stub beam與邊梁采用封閉端板并用螺栓連接或焊接連接。其中豎向構(gòu)件與stub beam可先行在工廠焊接成整體，既可減少現(xiàn)場焊接工作量,又能保證焊接質(zhì)量；stub beam與邊梁可根據(jù)節(jié)點的具體情況選擇用螺栓連接或者現(xiàn)場焊接連接。
[0017]Stub beam構(gòu)件的設(shè)計方法:
1.計算模型中各工況下Stubbeam構(gòu)件的內(nèi)力；
2.兩個方向(平行于Stubbeam軸線方向和垂直于Stub beam軸線方向)的水平力，其荷載取值分別為豎向構(gòu)件軸力的10%，其目的是為豎向構(gòu)件提供側(cè)向支撐。
[0018]T型加勁的設(shè)計方法:
由于該T型加勁在計算模型中沒有體現(xiàn)，故，為該T型加勁建立單獨的計算模型，以獲取其設(shè)計內(nèi)力。計算模型建立的原則為:將邊梁刪除，僅考慮Stub beam和T型加勁，將T型加勁作為構(gòu)件與Stub beam連接。在T型加勁兩端施加約束,在Stub beam的自由端施加荷載。考慮兩種類型的荷載:
1.計算模型中各標(biāo)準(zhǔn)工況下Stubbeam構(gòu)件(自由端位置)的水平位移；
2.由Stubbeam構(gòu)件傳遞來的兩個方向的水平力，其荷載取值分別為豎向構(gòu)件軸力的
10%。
【主權(quán)項】
1.一種高層框架中樓層邊梁與豎向構(gòu)件的間距連接抗扭節(jié)點，其特征在于，所述的樓層邊梁和豎向構(gòu)件之間通過一個圓管短梁連接，該圓管短梁一端焊接在豎向構(gòu)件的壁上，另一端設(shè)有封閉板，該封閉板固定貼合連接在邊梁的腹板上，邊梁腹板的另一側(cè)設(shè)有橫向的T形加強(qiáng)筋。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層框架中樓層邊梁與豎向構(gòu)件的間距連接抗扭節(jié)點，其特征在于，所述封閉板同側(cè)梁腹板通過焊接和/或螺栓連接固定。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層框架中樓層邊梁與豎向構(gòu)件的間距連接抗扭節(jié)點，其特征在于，所述T形加強(qiáng)筋還設(shè)有翼緣板。
【專利摘要】本發(fā)明涉及平面不規(guī)則的高層框架結(jié)構(gòu)，尤其涉及高層框架中樓層邊梁和豎向構(gòu)件之間存在間距時的連接節(jié)點。一種高層框架中樓層邊梁與豎向構(gòu)件的間距連接抗扭節(jié)點，所述的樓層邊梁和豎向構(gòu)件之間通過一個圓管短梁連接，該圓管短梁一端焊接在豎向構(gòu)件的壁上，另一端設(shè)有封閉板，該封閉板固定貼合連接在邊梁的腹板上，邊梁腹板的另一側(cè)設(shè)有橫向的T形加強(qiáng)梁。本發(fā)明將豎向構(gòu)件裸露在樓層范圍之外，既美觀又可以最大限度的利用樓層內(nèi)的空間。
【IPC分類】E04B1/58
【公開號】CN105625583
【申請?zhí)枴緾N201410599932
【發(fā)明人】羅興隆, 尹洪冰
【申請人】上海寶冶集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月31日