[实用新型]一种新型大跨度预应力巨型空间刚架转换结构

说明书

本实用新型提供了一种新型大跨度预应力巨型空间刚架转换结构，包括由两个斜压柱和一个下弦预应力张拉梁围成的等腰三角形结构，等腰三角形结构的顶端与被转换柱的底部刚性连接，等腰三角形结构的底部的两端各与一个转换柱的顶端刚性连接，等腰三角形结构围合区域内至少设有一层中间层普通梁，中间层普通梁与下弦预应力张拉梁平行设置，在等腰三角形结构的底边的中线位置设有一中间拉柱，下弦预应力张拉梁和中间拉柱内均含有沿长度方向设置的预应力钢筋，通过转换结构的转换，两个转换柱之间形成底部大空间区域。本实用新型解决了转换梁内力过大、较难实现结构抗震性能强且安全的目标、影响建筑空间使用效果以及难以实现超大跨度结构转换的问题。

技术领域

本实用新型属于土木工程领域，尤其是涉及一种新型大跨度预应力巨型空间刚架转换结构。

背景技术

现有多高层建筑中，因为建筑使用空间的需要，通常在建筑底部几层抽柱做托柱转换结构，目前的多高层结构中的托柱转换主要是靠梁或是人字撑转换，转换梁多采用实体混凝土梁，梁高通常在0.8-2.5米。

采用普通混凝土梁或是大跨度人字撑底部转换出现的问题是：因为凝土下弦梁需要平衡本楼层荷载，造成(1)混凝土梁截面大，混凝土及钢筋耗材较多；(2)梁宽度及高度过大时，形成大体积混凝土，施工质量不容易保证，且施工难度大；(3)转换梁承受的竖向荷载大，水平或竖向地震作用也大，从而造成转换梁的弯、剪、扭应力很大对结构不利；(4)结构转换层上下刚度及承载力突变，竖向抗侧力构件不连续在地震设计中产生应力集中效应，对结构体系的抗震有不利的影响；(5)转换梁截面大、转换柱形成短柱影响结构安全；(6)转换梁巨大的截面尺寸影响建筑下部净空及建筑使用功能(7)转换梁很难应用到大跨度转换。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种新型大跨度预应力巨型空间刚架转换结构，解决了转换梁内力过大、较难实现结构抗震性能强且安全的目标、影响建筑空间使用效果以及难以实现超大跨度结构转换的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种新型大跨度预应力巨型空间刚架转换结构，包括由两个斜压柱和一个下弦预应力张拉梁围成的等腰三角形结构，所述的等腰三角形结构的顶端与竖直设置的被转换柱的底部刚性连接，所述的等腰三角形结构的底部的两端各与一个转换柱的顶端刚性连接，所述的等腰三角形结构围合区域内至少设有一层中间层普通梁，所述的中间层普通梁与下弦预应力张拉梁平行设置，两个斜压柱均穿过等腰三角形结构围合区域内的中间层普通梁，在等腰三角形结构的底边的中线位置设有一中间拉柱，所述的中间拉柱的顶端与两个斜向受压柱的相交处刚性连接，底端穿过中间层普通梁与下弦预应力张拉梁的中部刚性连接，所述的下弦预应力张拉梁和中间拉柱内均含有沿各自长度方向设置的预应力钢筋，通过转换结构的转换，两个转换柱之间形成底部大空间区域。

进一步的，所述下弦预应力张拉梁内含两束预应力钢筋，两束所述预应力钢筋设置在下弦预应力张拉梁的中部，每束所述预应力钢筋均采用两端张拉方式。

进一步的，所述中间拉柱内含两束预应力钢筋，预应力钢筋的锚固端位于中间拉柱的底端，且位于下弦预应力张拉梁的底部，预应力钢筋的张拉端设置在中间拉柱的顶端。

进一步的，所述预应力张拉梁利用模板浇筑成型。

相对于现有技术，本实用新型所述的大跨度预应力刚体用巨型空间转换结构具有以下优势：

本实用新型所述的一种新型大跨度预应力巨型空间刚架转换结构，

1)竖向恒载及活荷载下传力途径明确，受力方式合理:

采用巨型稳定刚体传力路径是通过斜向受压柱斜柱受压和下弦预应力张拉梁受拉来承受被转换柱的重力荷载；以构件受压代替构件受弯受剪来承受重力荷载，受力方式更加明确、合理。

2)水平地震力作用下应力集中程度减缓，更加有利于抗震。