[发明专利]带双向支撑的高层/超高层框架混合结构体系

说明书

技术领域

本发明涉及一种带双向支撑的高层/超高层框架混合结构体系，适应于高层和超高层建筑物。属于建筑框架结构领域。

背景技术

随着我国经济的迅速发展，高层、超高层建筑物越来越多，由于传统的单一框架结构的抗侧刚度和抗扭刚度不强，已经不能满足现有建筑的需要，因此混合框架结构在这种情况下逐渐兴起。目前，混合框架结构主要是由钢结构或型钢混凝土结构与钢筋混凝土筒体形成整体，共同受力，其受力性能优于这两种结构的简单叠加。与钢结构相比，混合框架结构可以节省钢材达50％以上，造价较低，更适合我国的国情。与钢筋混凝上结构相比，混合框架结构由于可以在有限的截面中配置较多的钢材，构件的承载力高于同样外形的混凝土构件的承载力一倍以上，从而可以减小构件的截面尺寸，增加了建筑结构的使用面积和空间，减少了建筑造价。同时，由于混合框架结构的整体性强、延性性能好等优点，能大大改善混凝土受剪破坏的脆性性质，使建筑结构的抗震性能得到改善。型钢混凝土结构，又称钢骨混凝土结构，是型钢与混凝土组合结构的一种主要形式。现有技术的型钢混凝土结构的特点是在混凝土中配置型钢，并在其中配有一些受力钢筋和构造钢筋，由于其构造单一、抗震能力弱，抗侧刚度和抗扭刚度差，因此，一般只能用于中低层建筑结构或桥梁结构中，不能用于高度更高、高宽比更大的高层或超高层建筑物。

发明内容

本发明的目的，是为了在保持混合框架结构优点的基础上，克服现有钢骨混凝土结构抗震能力弱、抗侧刚度和抗扭刚度差，不适应高层/超高层建筑物的缺点，提供了一种带双向支撑的高层/超高层框架混合结构体系。

本发明的目的，可以通过以下技术方案实现：

带双向支撑的高层/超高层框架混合结构体系，包括由钢骨混凝土柱/墩、钢骨混凝土梁构成的建筑物钢骨混凝土框架结构，其结构特点是：沿建筑物的短向和长向分别设置钢支撑，所述钢支撑与混凝土柱/墩内的钢骨固定连接，构成框架混合结构体系。

本发明的目的，还可以通过以下技术方案实现：

本发明的一种实施方案是：短向的钢支撑设置，在建筑物短向两端设置钢支撑，钢支撑与两端的钢骨混凝土柱/墩内的钢骨连接，与建筑物短向的钢骨混凝土柱/墩、钢骨混凝土梁组成空间桁架体系。

本发明的一种实施方案是：长向的钢支撑设置，在建筑物长向一侧的钢骨混凝土柱/墩之间，沿长向设置钢支撑，钢支撑与长向一侧的各个钢骨混凝土柱/墩内的钢骨连接，与建筑物长向一侧的钢骨混凝土柱/墩形成空间桁架体系。

本发明的一种实施方案是：在钢骨混凝土梁上设有加强层，在所述加强层沿建筑物短向设若干道钢支撑，钢支撑与相应位置的钢骨混凝土柱/墩内的钢骨连接，与相应位置的钢骨混凝土柱/墩、梁组成空间桁架体系。

本发明的一种实施方案是：所述建筑物短向为单跨框架结构，长向为多跨框架结构。

本发明的一种实施方案是：所述钢支撑可以由截面为工字型或箱型型钢构成。

本发明的一种实施方案是：所述建筑物高度70米≤h≤180米；建筑物高度与宽度的比值为5≤δ≤10。

本发明具有以下有益效果：

本发明利用钢骨混凝土框架与钢支撑组成的空间桁架体系，有效地解决了高层/超高层框架体系的刚度问题，由于双向设置的钢支撑不仅在结构上是重要的受力构件，而且构成了建筑立面的重要组成部分，实现了建筑与结构的协调统一，因此，使本发明的框架混合结构体系能够适用于高度更高、高宽比更大的建筑物。混凝土柱/墩内设置的钢骨与钢支撑结构便于连接，同时，采用框架混合结构，在经济性方面优于钢结构，具有降低成本的效果。

附图说明

图1是本发明的侧立面示意图。

图2是本发明的剖面示意图。

图3是本发明的局部正立面示意图。

图4是本发明的典型局部平面图。

具体实施例

具体实施例1

如图1所示，本实施例中建筑物短向为单跨框架结构，长向为多跨框架结构，在建筑物短向两端设置钢支撑1，钢支撑1与两端的钢骨混凝土柱/墩2内的钢骨连接，钢支撑1与钢骨混凝土柱/墩2、钢骨混凝土梁组成空间桁架体系。

如图2所示，在建筑物中部及顶部同时设置加强层，在加强层，沿建筑物短向设若干道钢支撑3，钢支撑3与相应位置的钢骨混凝土柱/墩4内的钢骨连接，钢支撑3与相应位置的钢骨混凝土柱/墩4、钢骨混凝土梁组成空间桁架体系。

如图3、图4所示，在建筑物长向一侧的钢骨混凝土柱/墩6之间，沿长向设置钢支撑5，钢支撑5与钢骨混凝土柱/墩6形成空间桁架体系。