專利名稱：位移控制的分級抗載結(jié)構(gòu)體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于建筑技術(shù)領(lǐng)域。涉及一種多高層建筑抗載結(jié)構(gòu)體系，更具體地說， 是涉及一種位移控制的分級抗載結(jié)構(gòu)體系。
背景技術(shù)：
目前，世界上絕大多數(shù)國家都是以一成不變的結(jié)構(gòu)體系抵抗各種級別的外部荷 載，即在外部荷載達(dá)到設(shè)防目標(biāo)的整個過程中，結(jié)構(gòu)體系不變。這種一成不變的結(jié)構(gòu)體系至少存在以下缺陷單一設(shè)防體系，比如框架結(jié)構(gòu)，在罕遇狀態(tài)屈服后，非常容易形成機(jī)構(gòu)而倒塌。由 于單一設(shè)防體系存在上述缺陷，因此其在罕遇狀態(tài)下的安全度是存在風(fēng)險的。譬如，2008年 中國“5. 12”大地震中，很多單一設(shè)防體系倒塌，就足以驗證所存缺陷。而多道設(shè)防體系，比如框架-支撐結(jié)構(gòu)，按照現(xiàn)有設(shè)計方法，不管外部荷載級別和 設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的高低，都以固定不變的多道設(shè)防體系進(jìn)行抗載設(shè)計，即無論小震大震，無論微風(fēng) 颶風(fēng)，都以框架-支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計。而地震作用、風(fēng)屬于動力荷載，動力荷載的數(shù)值大小與結(jié) 構(gòu)體系的剛度有關(guān)，結(jié)構(gòu)越剛，動力荷載的數(shù)值越大。這樣易于造成在常遇地震、風(fēng)荷載下， 由于設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)較高，采用固定不變的多道設(shè)防體系進(jìn)行設(shè)計反而耗材較多。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是為了增加單一設(shè)防結(jié)構(gòu)體系在罕遇狀態(tài)下的安全度； 克服現(xiàn)有復(fù)合體系按照規(guī)范設(shè)防目標(biāo)一步到位設(shè)計帶來的缺陷，從而節(jié)省材料，提供一種 位移控制的分級抗載結(jié)構(gòu)體系。技術(shù)方案為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和解決技術(shù)問題所 采取的技術(shù)方案是一種位移控制的分級抗載結(jié)構(gòu)體系，包括框架結(jié)構(gòu)的主部件1，所述的主部件1的 框架中設(shè)置有一對相互交叉的副部件2，所述副部件2的一端固定連接于主部件1框架交接 處，另一端采用螺栓副5穿過其端部開設(shè)的橢圓形長孔與固定連接于主部件1框架對角交 接處的節(jié)點板4開設(shè)有的橢圓形長孔相配連接。上所述的主部件1的材質(zhì)為鋼材或鋼管混凝土。上所述的副部件2的材質(zhì)為型鋼或鋼絞繩。上所述的節(jié)點板4為開有橢圓形長孔的菱形鋼板。上所述的橢圓形長孔其短徑尺寸略大于螺栓副5的螺桿直徑。本發(fā)明的技術(shù)要點在于副部件2與主部件1之間預(yù)留工程意義上的“連接縫隙”， 只有當(dāng)主部件1在外部荷載作用下發(fā)生一定位移后，副部件2才與主部件1整體連接。有益效果本發(fā)明的一種位移控制的分級抗載結(jié)構(gòu)體系具有以下優(yōu)點和有益效 果1.增加單一設(shè)防體系的安全度。本發(fā)明為傳統(tǒng)單一設(shè)防體系設(shè)置了結(jié)構(gòu)儲備元件(副部件)，當(dāng)傳統(tǒng)單一設(shè)防體系在罕遇地震或特大風(fēng)荷載作用下，結(jié)構(gòu)屈服，側(cè)移顯著 增大，增大到設(shè)定的閥值時，副部件與主部件緊密接觸形成整體，有效預(yù)防結(jié)構(gòu)倒塌。2.節(jié)省了傳統(tǒng)復(fù)合結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)用材。本發(fā)明對外部作用進(jìn)行分級，當(dāng)外部 作用為常遇荷載，由主部件獨自承受，由于主部件的周期較長，因此用于設(shè)計的常遇荷載相 對較小，可以節(jié)省主部件的結(jié)構(gòu)用材；當(dāng)外部荷載達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)或更大值時，主部件側(cè)移增 大，增大到設(shè)定的閥值時，副部件與主部件緊密接觸形成整體，共同抵抗外部荷載。3.進(jìn)一步實現(xiàn)按照性能要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的。對外部荷載分級，實際上也是 對結(jié)構(gòu)使用性能要求進(jìn)行分級。對常遇荷載，結(jié)構(gòu)的各項指標(biāo)要求嚴(yán)格，以滿足使用要求； 對更大的設(shè)計荷載，由于發(fā)生概率較小，結(jié)構(gòu)指標(biāo)要求可以適當(dāng)寬松；而罕遇荷載，發(fā)生的 概率更小，此時以安全為目標(biāo)控制結(jié)構(gòu)指標(biāo)。本發(fā)明主張對結(jié)構(gòu)反應(yīng)限值根據(jù)性能要求進(jìn) 行分級。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中副部件與主部件連接構(gòu)造3的放大圖。圖中，1.主部件；2.副部件；3.副部件與主部件的連接構(gòu)件；4.節(jié)點板；5.螺栓副。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，通過實施例對本發(fā)明的一種位移控制的分級抗載結(jié)構(gòu)體系的技術(shù) 方案作進(jìn)一步具體說明。實施例1如圖1所示，一種位移控制的分級抗載結(jié)構(gòu)體系，由H型焊接組合型鋼的梁、柱構(gòu) 成框架結(jié)構(gòu)的主部件1和材料為角鋼的副部件2及鋼質(zhì)連接構(gòu)件3組成，其中連接構(gòu)件3 還包括菱形鋼質(zhì)節(jié)點板4和螺栓副5。所述主部件1框架中設(shè)置有一對相互交叉的副部件 2，副部件2的一端固定連接于主部件1框架交接處，另一端采用螺栓副5穿過其端部開設(shè) 的橢圓形長孔與固定連接于主部件1框架對角交接處的節(jié)點板4開設(shè)有的橢圓形長孔相配 連接，如圖2所示。所述的橢圓形長孔其短徑尺寸略大于螺栓副5的螺桿直徑。本實施例的一種位移控制的分級抗載結(jié)構(gòu)體系，在較小荷載作用下，結(jié)構(gòu)側(cè)移較 小，副部件2與主部件1沒有工程意義上的接觸，因此該階段僅由主部件1承受外部荷載； 當(dāng)外部荷載較大，結(jié)構(gòu)側(cè)移達(dá)到一定閥值時，副部件2與主部件1緊密接觸，形成整體，共同 抵抗外部荷載。以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技 術(shù)人員可以認(rèn)識到，前述實施例只是為了說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點和優(yōu)點，而非限定本發(fā)明， 所以根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所作的變化或變型，都應(yīng)屬于所附權(quán)利要求書限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種位移控制的分級抗載結(jié)構(gòu)體系，包括框架結(jié)構(gòu)的主部件(1)，其特征在于所述的主部件(1)的框架中設(shè)置有一對相互交叉的副部件(2)，所述副部件(2)的一端固定連接于主部件(1)框架交接處，另一端采用螺栓副(5)穿過其端部開設(shè)的橢圓形長孔與固定連接于主部件(1)框架對角交接處的節(jié)點板(4)開設(shè)有的橢圓形長孔相配連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種位移控制的分級抗載結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述的主部 件(1)的材質(zhì)為鋼材或鋼管混凝土。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種位移控制的分級抗載結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述的副部 件(2)的材質(zhì)為型鋼或鋼絞繩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種位移控制的分級抗載結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述的節(jié)點 板(4)為開有橢圓形長孔的菱形鋼板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種位移控制的分級抗載結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述的橢圓 形長孔其短徑尺寸略大于螺栓副(5)螺桿直徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種位移控制的分級抗載結(jié)構(gòu)體系，包括框架結(jié)構(gòu)的主部件，主部件的框架中設(shè)置有一對相互交叉的副部件，副部件的一端固定連接于主部件的框架交接處，另一端采用螺栓副穿過其端部開設(shè)的橢圓形長孔與固定連接于主部件框架對角交接處的節(jié)點板開設(shè)有的橢圓形長孔相配連接。在外部荷載作用下，主部件發(fā)生足夠大的側(cè)向位移后，副部件與主部件緊密接觸形成一個整體，共同抵抗外部荷載。
文檔編號E04H9/02GK101839021SQ20101017807
公開日2010年9月22日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者唐柏鑒, 顧盛 申請人:江蘇科技大學(xué)