[发明专利]钢桁架的可控型定量释放连接方法及可控定量释放连接结构

说明书

技术领域

本发明涉及钢桁架的可控型定量释放连接方法及连接结构，特别适用于宴会厅钢桁架与钢筋混凝土裙楼的连接方式。属于建筑结构技术领域。

背景技术

随着人们生活水平的提高，目前的商场、商业办公楼等建筑大多采用裙楼式结构。如某建筑项目，包括多层裙楼混凝土框架结构，在C-F轴范围内设有两层高的宴会厅屋面桁架，形成局部空旷，宴会厅屋面桁架采用大跨度钢屋面，由多榀单向桁架组成，上弦支承于两侧裙楼混凝土框架上。由于建筑功能需求，作用于钢桁架上的竖向荷载较一般轻钢屋面大很多，包括屋面绿化种植荷载、舞台灯光设备荷载、活动隔墙荷载等。若采用一般的两端铰接连接方式，竖向荷载、温度荷载以及竖向变形所引起的桁架轴力很大，因而钢桁架端部传递给裙楼混凝土框架的水平拉力很大，导致实际节点设计和施工难度增大；同时相关混凝土框架截面尺寸过大，还会影响建筑使用功能。虽然采用一端铰接，一端沿桁架方向可滑动的连接方式，可释放桁架传给两端裙楼混凝土框架的水平力，但这种连接方式使得位移量没有限制，削弱了屋面层平面内刚度，在地震作用下层间位移角不能满足抗震要求；同时，由于顶层和次顶层裙楼框架间仅有单一混凝土裙楼结构和局部楼板连接，导致整体结构易在该处产生较大的扭转变形，钢桁架与筋混凝土框架之间连接不稳定，对该混凝土裙楼结构的设计极为不利，从而影响整栋建筑的安全性能。

发明内容

本发明的目的之一，是为了克服现有技术的钢桁架与筋混凝土框架之间连接不稳定，提供一种钢桁架的可控型定量释放连接方法，该连接方法简单，施工工期短，能释放特定设计荷载下产生的水平力。

本发明的目的之二，是为了提供一种钢桁架的可控定量释放连接结构，该连接结构定量控制钢桁架传递给两侧裙楼混凝土裙楼结构的荷载，减小裙楼在水平荷载下的位移，降低钢桁架与混凝土裙楼结构连接处节点的设计难度。

本发明的目的之一可以通过以下技术方案实现：

钢桁架的可控型定量释放连接方法，其特征在于：

1）采用上弦支承的方式将钢桁架支承于两端混凝土裙楼结构上；

2）钢桁架的两端通过水平支撑与两侧的混凝土结构连接；所述水平支撑之一为可控型定量释放连接结构，所述水平支撑之二为常规铰接结构；

3）可控型定量释放连接结构包括单向滑动球铰支座和螺栓锁定装置，通过单向滑动球铰支座和螺栓锁定装置的配合实现钢桁架单端可控型定量释放连接；

4）在实现钢桁架单端可控型定量释放连接过程中，钢桁架的上弦与单向可滑动球铰支座固定连接，待钢桁架、水平支撑、马道钢梁及屋面系统安装就位完成，钢桁架整体沿桁架方向单身滑动、释放钢桁架及屋面结构自重产生的水平力、完成变形后，将螺栓锁定装置的螺栓安装拧紧、形成定位连接结构，使钢桁架与裙楼混凝土框架连成整体、共同抵抗水平荷载，完成可控型定量释放连接。

进一步地：可控型定量释放连接的“可控”通过控制螺栓锁定装置连接的时间节点来实现，“定量”是按照各工程项目的实际情况，选择需要释放的水平力的大小，通过可滑动支座来释放；整个连接方式通过可滑动支座和螺栓锁定装置的有效结合来实现。

进一步地：第4）点所述的马道钢梁是指吊挂在桁架下弦作为一般检修用的通道中的钢梁，该通道称为马道。

进一步地：第4）点所述的层面系统是指连接在钢桁架上面的全部屋面荷载，包括屋面绿化种植荷载、舞台灯光设备荷载和活动隔墙荷载。

进一步地：所述水平力来自钢桁架及连接在钢桁架上面的全部屋面荷载的自重产生的水平力。

本发明的目的之二可以通过以下技术方案实现：

钢桁架的可控型定量释放连接结构，其特征在于：可控型定量释放连接结构包括钢牛腿、单向滑动球铰支座和螺栓锁定装置，钢牛腿的底面设有牛腿连接端，单向滑动球铰支座安装于钢牛腿上，单向滑动球铰支座的上表面设有球铰连接端，所述单向滑动球铰支座安装在钢牛腿上，钢桁架的上弦杆通过球铰连接端与单向滑动球铰支座连接，钢桁架的上弦杆通过螺栓锁定装置与混凝土裙楼结构相连；当整个钢桁架通过单向滑动球铰支座沿桁架方向释放水平力后，拧紧螺栓锁定装置的螺栓，使钢桁架与混凝土裙楼结构连成一整体，构成共同抵抗水平荷载的可控定量释放连接结构。

进一步地：螺栓锁定装置的一端通过螺栓和连接板与钢牛腿连接，螺栓锁定装置的另一端与钢桁架的上弦杆侧面连接、该连接在定量的水平力通过单向滑动球铰支座释放之后进行钢牛腿与混凝土裙楼结构连接。

进一步地：所述钢桁架的上弦杆焊接在单向滑动球铰支座上。