[发明专利]一种带保险丝的索支撑-框架结构及其制作方法

说明书

本发明是一种带保险丝的索支撑‑框架结构及其制作方法，该结构包括梁与柱相连接构成的框架结构，在所述梁与柱形成的框架结构内设有两两互相交叉的索支撑，所述索支撑上串联有保险丝，并且所述索支撑的轴向抗拉强度大于保险丝与索支撑的轴向拉力相对应的承载力。本发明为高强索支撑提供了保险丝结构，当索支撑内力达到设计阀值时，该保险丝便发挥作用，让索支撑内力不再持续增长，从而避免了拉索率先破坏，避免了“突然破坏”的情况，在索支撑内力达到设计阀值时，保险丝不会直接断开导致索支撑失效，仍然为结构承担着抵抗水平荷载的职责，并且保险丝结构简单，更换方便。

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，具体涉及一种带保险丝的索支撑-框架结构及其制作方法。

背景技术

拉索是一种轻质高强材料，被广泛应用到斜拉桥梁、悬索桥梁、大跨体育馆、高耸塔桅结构中。

虽说拉索应用于高层建筑工程中目前还比较少见，但已有专利和论文公开报道了拉索支撑结构。比如ZL200910031942.5公开了一种预应力巨型支撑-框架结构，其在传统钢框架结构外面，设置跨越几层几跨的索支撑。近年来，拉索作为抗侧元件也已在高铁车站等建筑工程中获得试用。

研究表明，传统钢框架设置预应力索支撑后，结构延性会有所下降，从而影响索支撑在地震设防区建筑工程中的应用。问题的要害在于高强拉索总体是一种脆性破坏材料，即破坏前征兆不够明显。而拉索的突然断裂，往往又会导致拉索附近的结构损坏甚至影响整体结构的安全，即学术界称谓的连续倒塌。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种带保险丝的索支撑-框架结构及其制作方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种带保险丝的索支撑-框架结构及其制作方法，该结构包括梁与柱相连接构成的框架结构，在所述梁与柱形成的框架结构内设有两两互相交叉的索支撑，所述索支撑上串联有保险丝，并且所述索支撑的轴向抗拉强度大于保险丝与索支撑的轴向拉力相对应的承载力；

该制作方法包括以下步骤：

步骤a）根据规范需要的抗侧刚度的50%-80%确定梁与柱的尺寸；

步骤b）按照规范需要的剩余抗侧刚度确定索支撑的直径；

步骤c）按照索支撑的轴向抗拉强度大于保险丝与索支撑的轴向拉力相对应的承载力来设置保险丝的结构；

步骤d）复核梁与柱，确保预设情况下保险丝先于梁和柱破坏。

进一步的，所述保险丝为设置在索支撑端部并与索支撑相交的短梁结构，所述短梁的两端分别与梁及柱斜向连接。

进一步的，所述保险丝为串联在索支撑中部并与索支撑共轴线的空心柱状物。

进一步的，所述索支撑与空心柱状物串联的方式为索支撑的两个断点与空心柱状物直接连接、或者所述索支撑的两个断点分别穿过空心柱状物并分别锚固到空心柱状物的不同端，形成索支撑在空心柱状物中的搭接结构。

进一步的，所述梁和柱的材料为钢材，所述索支撑的材料为圆钢拉杆、钢绞线或钢丝绳。

进一步的，所述索支撑与短梁之间通过一耳板连接，所述短梁与梁和柱之间通过螺栓连接。

进一步的，所述短梁为工字钢梁。

进一步的，所述空心柱状物为圆钢管。

本发明的有益效果是: