[发明专利]能开窗洞口的钢桁架支撑及含此支撑的钢桁架筒体结构

说明书

技术领域

本发明属于一种能开窗洞口的钢桁架支撑及含有此支撑的钢桁架筒体结构体系。

背景技术

钢桁架筒体结构体系是由筒壁具有斜撑(中心支撑或偏心支撑)的竖向支撑桁架组成的结构体系。支撑形式常见的有中心支撑和偏心支撑。中心支撑的主要形式如图1所示，偏心支撑的主要形式如图2所示。支撑起到传递水平荷载的作用,并提高结构的刚度和抗侧力性能。近年来，随着社会生产的发展和人们生活的需要，追求个性化的大型复杂高层建筑日益增多。在布置支撑的位置处，经常需要开设窗洞口，而常见支撑的形式，因为其布置形式的特点，会对窗洞口的开设带来困难。开洞钢板剪力墙结构，在提高结构抗侧力性能的同时，虽然可以满足开设窗洞口的需求，但为了提高其抗弯承载力和抗屈曲承载力，需要增加钢板的厚度，这样直接增加了用钢量，从而增加了造价的成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在设置支撑位置开设窗洞口的问题，为了解决这一问题，本发明提出了一种能开窗洞口的钢桁架支撑及含有此支撑的钢桁架筒体结构体系。

一种能开窗洞口的钢桁架支撑，其特征在于：开窗洞口时，一榀钢框架内，共设置2个框架梁5、2个框架柱6，框架梁5和框架柱6两两相连，形成矩形的构形，共设置4个节点板7，每个节点板7的一端分别在框架梁5、框架柱6形成的梁柱节点处，与框架梁5下翼缘、框架柱6内侧相连，共设置4个长斜撑2，8个支撑杆8，4个端板9，每个长斜撑2两端分别与支撑杆8相连，支撑杆8通过端板9两两相连，形成人字形支承杆，并使4个长斜撑2与8个支承杆8组成轴对称四边形的构形，其中对称轴与框架柱6的长度方向平行，通过端板9两两相连的支承杆8分别在框架梁5长度的中点处、框架柱6的内侧，与框架梁5的下翼缘，框架柱6的内侧相连，共设置有2个水平支撑3，2个竖向支撑4，水平支撑3和竖向支撑4相连，组成矩形的构形，水平支撑3、竖向支撑4相连处与长斜撑2相连，短斜撑1一端与节点板7相连，另一端与长斜撑2相连。

所述的短斜撑1、水平支撑3和竖向支撑4的强轴轴线相交于长斜撑2的强轴轴线上。

所述的短斜撑1、长斜撑2、水平支撑3、竖向支撑4、支承杆8和端板9的连接采用工厂预制。

除节点板7与短斜撑1，框架梁5与框架柱6，框架梁10与框架柱6的连接形式为螺栓连接外，其他构件的连接形式均为焊接。

含有所述支撑的钢桁架筒体结构，其呈空间筒状，外围筒壁需要开设门洞口的钢框架中设置所述的支撑。

本发明提出的一种能开窗洞口的钢桁架支撑及含有此支撑的钢桁架筒体结构体系,可以消除翼缘框架及腹板框架中的剪力滞后影响，在水平荷载作用下,梁柱构件的弯矩可大大减小，斜撑构件将轴力从较高应力柱向较低应力柱传递,从而使柱中的轴力趋于均匀。短斜撑1、长斜撑2、水平支撑3、竖向支撑4、支承杆8和端板9的连接采用工厂预制，可缩短现场施工时间。本发明与普通的钢桁架支撑、普通的钢桁架筒体结构体系相比，在提高结构整体抗侧力性能的同时，可在设置支撑的位置开设窗洞口，使设计形式更加灵活，更具有适用性。本发明与开洞钢板剪力墙相比，可以通过增加支撑翼缘宽度与厚度的方式，提高结构承载力，避免了通过增加钢板厚度的方式来提高结构承载力的方法，节省了用钢量，提高了经济效益。

附图说明

图1是常见中心支撑形式的示意图；

图2是常见偏心支撑形式的示意图；

图3是外围筒壁每一面的钢框架中均设置本发明中的支撑形式的钢桁架筒体结构体系平面布置图；

图4是本发明一种能开窗洞口的钢桁架筒体结构体系立面示意图；

图5是本发明一种能开窗洞口的钢桁架筒体结构体系在一榀钢框架中开窗洞口的平面示意图。

图中：

1-短斜撑，2-长斜撑，3-水平支撑，4-竖向支撑，5-框架梁，6-框架柱，7-节点板，8-支承杆，9-端板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步详述：

实施例1：

一种能开窗洞口的钢桁架支撑及含有此支撑的钢桁架筒体结构体系，在一榀钢框架中开窗洞口的示意图，如图5所示，它是由框架梁5、框架柱6、短斜撑1、长斜撑2，水平支撑3、竖向支撑4、节点板7、支承杆8和端板9组成。其中，框架梁5采用H型钢，框架柱6采用方钢管，短斜撑1、长斜撑2、水平支撑3和竖向支撑4全部采用H型钢。框架梁5和框架柱6通过螺栓刚接，短斜撑1、长斜撑2、水平支撑3、竖向支撑4、支承杆8和端板9的连接采用工厂预制。节点板7的一端在框架梁5、框架柱6形成的梁柱节点处，与框架梁5下翼缘、框架柱6内侧相连，长斜撑2两端分别与支撑杆8相连，支撑杆8通过端板9两两相连，形成人字形支承杆，使4个长斜撑2与8个支承杆8组成轴对称四边形的构形，通过端板9两两相连的支承杆8分别在框架梁5长度的中点处、框架柱6长度的中点处，与框架梁5的下翼缘，框架柱6的内侧相连，水平支撑3和竖向支撑4相连，组成矩形的构形，水平支撑3和竖向支撑4相连处与长斜撑2相连，短斜撑1一端与节点板7相连，另一端与长斜撑2相连，短斜撑1、水平支撑3和竖向支撑4的强轴轴线相交于长斜撑2的强轴轴线上。除节点板7与短斜撑1的连接形式为螺栓连接外，其他构件的连接形式均为焊接。