[发明专利]地铁双柱高架车站型钢混凝土转换结构钢骨及其施工方法

说明书

技术领域

    本发明属于地铁工程结构技术领域，具体涉及一种地铁双柱高架车站型钢混凝土转换结构钢骨及其施工方法。

背景技术

地铁中的高架车站，由于道路条件的限制，不允许建筑投影范围内的全部结构构件落置在地面上，因此，为了既保证道路的通行要求又实现车站的使用功能，在车站结构体系上出现了转换结构。转换结构解决了车站的实施性问题，可实现结构体系上下部采用不同柱网的需求，底层侵占道路少，采用仅结构柱落地的形式，上部保证车站的服务功能，仍维持站厅、站台的正常建筑柱网。双柱高架车站转换结构的特征为，采用双柱单跨框架，两侧带有较大悬挑段。由于行车要求使高架车站的变形控制严格，且车站柱网大，受荷从属面积大，两侧横梁悬挑长度大，因此普通的钢筋混凝土转换结构不能提供良好的承载性能和抗震性能，转换结构体系更适宜采用型钢混凝土结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种地铁双柱高架车站型钢混凝土转换结构钢骨及其施工方法, 有效提高转换梁的抗弯、抗剪承载力和抗震延性。

本发明所采用的技术方案是：

地铁双柱高架车站型钢混凝土转换结构钢骨，其特征在于：

包括钢骨柱段及其短梁、两侧的钢骨悬臂梁段和中间的钢骨中间梁段，均采用H型钢；

钢骨柱段为两根，并排竖立于基础上；钢骨柱段顶部两侧的翼缘均固接有短梁；两根钢骨柱段各自外侧短梁的腹板通过钢骨拼接板及高强螺栓与水平的钢骨悬臂梁段的腹板相固定，内侧短梁的腹板通过钢骨拼接板及高强螺栓与同一水平的钢骨中间梁段的腹板相固定；

钢骨柱段下部设置有变截面的过渡段，腹板宽度和翼缘宽度均向下递减；

钢骨悬臂梁段的腹板宽度向外递减，端部的翼缘宽度从全宽过渡至1/2宽，1/2宽的翼缘上方为托换柱位置；

钢骨中间梁段中部的翼缘上方为托换柱位置。

钢骨柱段底部与基础中预埋的柱段柱脚底板相固接，柱段柱脚底板上固定有同样预埋于基础内的柱脚螺栓；

钢骨柱段柱脚的腹板两侧和翼缘外侧与柱段柱脚底板之间均焊接有柱段柱脚加劲肋板。

钢骨悬臂梁段端部托换柱下方的上翼缘底面固定有一道托柱节点柱筋贯穿孔补强板，腹板两侧均固定有一道托柱节点钢骨梁段加劲板；

钢骨中间梁段中部托换柱下方的上翼缘底面固定有两道托柱节点柱筋贯穿孔补强板，腹板两侧均固定有两道托柱节点钢骨梁段加劲板。

钢骨柱段梁柱节点处的翼缘外侧均设置有柱钢筋连接板，柱钢筋连接板由三块垂直于翼缘的竖板和竖板顶端垂直于翼缘的水平板组成。

柱钢筋连接板上方的钢骨柱段翼缘中穿插有横排布置的梁钢筋连接套筒。

钢骨柱段的腹板和翼缘均开设有柱箍筋贯穿孔，钢骨柱段下部过渡段的翼缘上设置有钢骨栓钉，钢骨栓钉直径19mm，纵向间距200mm；

钢骨悬臂梁段的上、下翼缘均设置有钢骨栓钉，钢骨栓钉直径19mm，上翼缘纵向间距150mm，下翼缘间距200mm；

钢骨中间梁段的上翼缘设置有钢骨栓钉，栓钉直径19mm，纵向间距150mm。

地铁双柱高架车站型钢混凝土转换结构钢骨的施工方法，其特征在于：

由以下步骤实现：

步骤一：预制H型钢的钢骨柱段及其短梁、钢骨悬臂梁段和钢骨中间梁段，将短梁焊接于钢骨柱段顶部两侧；

预制时，于钢骨柱段的梁柱节点处预制柱钢筋连接板和梁钢筋连接套筒；于钢骨柱段及其短梁、钢骨悬臂梁段和钢骨中间梁段上预制开孔并固定钢骨栓钉；于钢骨悬臂梁段和钢骨中间梁段上预制托柱节点钢骨梁段加劲板和托柱节点柱筋贯穿孔补强板；

步骤二：施做基础，施工时于基础内预埋柱段柱脚底板和柱脚螺栓；

步骤三：吊装钢骨柱段于基础顶面，与柱段柱脚底板相焊接，并焊接柱段柱脚加劲肋板；

步骤四：吊装钢骨中间梁段，于钢骨中间梁段与短梁之间安置钢骨拼接板及高强螺栓加以固定；

步骤五：吊装钢骨悬臂梁段，于钢骨悬臂梁段与短梁之间安置钢骨拼接板及高强螺栓加以固定。

本发明具有以下优点：

1、本钢骨插入转换结构的转换梁中，使构件刚度提高，变形减小，更好的适应列车运行的刚度、挠度要求，同时提高托柱转换梁的抗剪承载力和抗震延性，可灵活布置转换梁上部的柱网，满足车站服务功能。

2、本钢骨插入转换梁下的支撑柱中，钢骨在柱中的延伸段提高了梁柱节点的抗震延性，加强框架抗侧移能力，并提高柱截面的抗剪性能。