[实用新型]一种可更换构件的格构式方钢管混凝土双肢异形柱

说明书

本实用新型公开一种可更换构件的格构式方钢管混凝土双肢异形柱，包括方钢管混凝土柱，方钢管混凝土柱平行方向设置有型钢辅柱，方钢管混凝土柱与型钢辅柱的相对两端之间垂直连接有耗能结构，方钢管混凝土柱与型钢辅柱之间还垂直连接有多个耗能连梁，多个耗能连梁位于两个耗能结构之间，耗能连梁、耗能结构、方钢管混凝土柱、型钢辅柱之间形成多个长方形单元，每个长方形单元的一个对角线位置首尾相近设置有一个斜腹杆，具有构件截面面积小、地震耗能能力强、施工简便、通风能力强的优点。另外，在强震作用后，结构可以实现快速恢复功能。

技术领域

本实用新型属土木工程结构技术领域，涉及一种可更换构件的格构式方钢管混凝土双肢异形柱。

背景技术

现代工业建筑由于结构体量大、结构体系复杂，其在地震作用后会产生难以修复的损伤，这将严重影响到工业建筑的后期使用安全，造成工业建筑的使用功能失效，从而导致工业厂房停产，严重影响了人们的正常生产活动。因此，现代工业建筑在满足抗震设计的前提下，提升工业建筑震后快速修复的能力是未来的发展趋势。此外，在承受荷载大的工业建筑中，单肢柱由于截面惯性矩较小，导致构件抵抗地震作用的扭转能力降低，而加大单肢柱的截面面积使得建筑内部出现凸角，影响建筑内部的使用面积和器械布置，而异形柱的提出为解决上述问题的有效途径。

另外，钢结构以其自重轻、延性好的特点，在抗震设防区的实际工程中得到大量应用。钢结构中钢连梁具有良好的耗能能力，而且自重轻、施工简便。研究表明，钢连梁合理设计后可实现剪切屈服，其抗震延性和耗能能力显著优于传统的钢筋混凝土连梁，特别适合于高烈度地震区的建筑结构。

对于截面高度较大且受到大荷载作用的压弯构件，通过采用格构式压弯构件，其中将两个独立支柱通过连接件连接的格构式柱叫做双肢格构式柱。双肢格构式柱多用于工业建筑，具有质量轻、受力性能好及通风性能好等优点。但是，目前大部分双肢格构式柱在地震作用下，连接件与支柱之间的连接损伤难以修复，对工业建筑的结构功能快速恢复是不利的。

综上所述，提出一种可以震后快速恢复功能且适用于工业建筑需要的双肢格构式异形柱就显得十分必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可更换构件的格构式方钢管混凝土双肢异形柱，具有构件截面面积小、地震耗能能力强、施工简便、通风能力强的优点。

本实用新型所采用的一个技术方案是，一种可更换构件的格构式方钢管混凝土双肢异形柱，包括方钢管混凝土柱，方钢管混凝土柱平行方向设置有型钢辅柱，方钢管混凝土柱与型钢辅柱的相对两端之间垂直连接有耗能结构，方钢管混凝土柱与型钢辅柱之间还垂直连接有多个耗能连梁，多个耗能连梁位于两个耗能结构之间，耗能连梁、耗能结构、方钢管混凝土柱、型钢辅柱之间形成多个长方形单元，每个长方形单元的一个对角线位置首尾相近设置有一个斜腹杆。

本实用新型的特点还在于：

每个耗能结构包括可更换梁段，可更换梁段两端分别连接一个端板，每个端板均连接一个耗能梁段，其中一个耗能梁段连接在方钢管混凝土柱上，另一个耗能梁段连接在型钢辅柱上。

可更换梁段的截面高度低于耗能梁段的截面高度。

方钢管混凝土柱包括方钢管，方钢管内壁每个侧面焊接至少两个肋板条，方钢管内置有混凝土。

型钢辅柱、耗能连梁、耗能梁段、可更换梁段的截面均为“工”字型。

本实用新型的有益效果是：

1)采用异形柱的结构方法，可以解决建筑物建筑凸角的问题，同时也增大了结构的抗弯刚度；增加建筑物内部的使用面积，便于器械灵活布置；

2)便于管线布置，可更换耗能梁段截面高度低于耗能连段，且可更换耗能梁段与楼板脱开，方便管线布置；