一種采用箱型截面梁的仿古建筑鋼框架結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種采用箱型截面梁的仿古建筑鋼框架結(jié)構(gòu)，包括坡屋頂，坡屋頂下方設(shè)置有框架柱；框架柱包括坡屋頂下方兩端設(shè)置的第一框架柱和第二框架柱，在第一框架柱與第二框架柱之間靠近第二框架柱處還設(shè)置有第三框架柱；在第一框架柱與第三框架柱之間設(shè)置有正廳大梁，在第二框架柱與第三框架柱之間還設(shè)置有偏廳大梁；所述的正廳大梁與偏廳大梁為箱型截面鋼梁，在正廳大梁上設(shè)置若干較短柱；較短柱頂端通過(guò)第二斗構(gòu)件連接在坡屋頂上；本發(fā)明施工方便，速度較快，主要構(gòu)件均可在加工廠制作完成后，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接連接；該鋼框架結(jié)構(gòu)體系可滿足仿古建筑的特殊使用要求，具有良好的抗震性能，能夠在高烈度地區(qū)仿古建筑中推廣應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】
一種采用箱型截面梁的仿古建筑鋼框架結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及建筑物鋼結(jié)構(gòu)體系，特別涉及一種采用箱型截面梁的仿古建筑鋼框架結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)古建筑凝聚了我國(guó)古代歷史、科技、文化及宗教等發(fā)展成果，孕育了寶貴的民族文化和民族精神，但是由于木結(jié)構(gòu)建筑受到材料(木材)自身的限制，如易翹曲、易燃、易腐朽老化等特點(diǎn)，使得現(xiàn)存木結(jié)構(gòu)古建筑處于結(jié)構(gòu)體系破壞、險(xiǎn)情不斷發(fā)展甚至潛伏倒塌的危險(xiǎn)狀態(tài)，因此，采用鋼材建造的仿古建筑對(duì)繼承這些歷史文化遺產(chǎn)有著至關(guān)重要的意義。
[0003]仿古建筑鋼框架結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，使結(jié)構(gòu)的抗災(zāi)害能力顯著增強(qiáng)，已逐漸融入到我國(guó)建筑行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，尤其廣泛應(yīng)用于全國(guó)各地的旅游景點(diǎn)和風(fēng)景園林當(dāng)中。
[0004]仿古建筑不僅要受到諸如社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等因素的制約，而且要受到地方文化、宗教以及民族情感的影響和抉擇。因此造成了仿古建筑結(jié)構(gòu)的特殊性。
[0005]鋼結(jié)構(gòu)自重輕，強(qiáng)度高，延性好，布局靈活，機(jī)械化與工業(yè)化程度高，抗震性能好。鋼結(jié)構(gòu)仿古建筑結(jié)構(gòu)因使用材料與古建筑結(jié)構(gòu)不一樣，個(gè)別構(gòu)件的建造形式發(fā)生變化，荷載傳力路線不明確，故尋求一種經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)優(yōu)異，滿足高烈度區(qū)承載力要求的仿古建筑鋼框架結(jié)構(gòu)體系具有重大的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種采用箱型截面梁的仿古建筑鋼框架結(jié)構(gòu)，包括正廳和偏廳兩部分組成，采用坡屋頂形式，具有抗震性能良好的特點(diǎn)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0008]—種采用箱型截面梁的仿古建筑鋼框架結(jié)構(gòu)，包括人字形的坡屋頂13，坡屋頂13下方設(shè)置有框架柱;所述的框架柱包括坡屋頂13下方兩端設(shè)置的第一框架柱16和第二框架柱17，在第一框架柱16與第二框架柱17之間靠近第二框架柱17處還設(shè)置有第三框架柱18;在第一框架柱16與第三框架柱18之間設(shè)置有正廳大梁7，在第二框架柱17與第三框架柱18之間設(shè)置有偏廳大梁8;所述的第二框架柱17外側(cè)還設(shè)置有小梁14;所述的正廳大梁7與偏廳大梁8為箱型截面鋼梁，在正廳大梁7上設(shè)置若干較短柱11;較短柱11頂端通過(guò)第二斗構(gòu)件19連接在坡屋頂13上。
[0009]所述的框架柱的下柱采用圓鋼管9，上柱采用方鋼管10，在圓鋼管9與方鋼管10連接部位設(shè)置第一斗構(gòu)件4。
[0010]所述的主廳大梁7比偏廳大梁8截面高度高，主廳大梁7的上翼緣高于偏廳大梁8的上翼緣，主廳大梁7的下翼緣低于偏廳大梁的下翼緣，從而形成第一十字型異型節(jié)點(diǎn)12;
[0011]所述的小梁14的截面高度小于偏廳大梁8，小梁14的上翼緣和下翼緣分別低于偏廳大梁8的上翼緣和下翼緣，從而形成第二十字型異型節(jié)點(diǎn)15。
[0012]所述的主廳大梁7、偏廳大梁8和小梁14分別與框架柱連接部位設(shè)置有拱構(gòu)件3;所述的第三框架柱18與主廳大梁7和偏廳大梁8分別連接的兩個(gè)拱構(gòu)件3底標(biāo)高一致。
[0013]所述的臨近坡屋頂13兩端下方，主廳大梁7與偏廳大梁8的上方，對(duì)稱設(shè)置有一個(gè)駝峰6與小斗構(gòu)件5。
[0014]本發(fā)明的有益效果:
[0015]1、鋼結(jié)構(gòu)自重輕，強(qiáng)度高，機(jī)械化與工業(yè)化程度高，鋼構(gòu)件直接在加工廠加工完成后，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)吊裝就位后拼接，施工方便，速度快。
[0016]2、節(jié)省鋼材，在異型節(jié)點(diǎn)兩側(cè)采用不同截面大小的箱型截面鋼梁，既可以保證在跨度較大的主廳大梁承載力的要求，又可以在偏廳大梁處避免鋼材的浪費(fèi)。
[0017]3、相較于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)仿古建筑體系而言，鋼結(jié)構(gòu)仿古建筑體系梁和柱的截面較小，布局靈活，增大了空間的利用率。
[0018]4、相較于古建筑木結(jié)構(gòu)體系而言，鋼結(jié)構(gòu)仿古建筑體系受自身材料限制較小，不具有易翹曲、易燃、易老化等缺點(diǎn)，且承載力更高。
[0019]5、抗震性能良好，試驗(yàn)研究表明，該鋼框架結(jié)構(gòu)體系的延性與耗能能力優(yōu)異，使其能夠在高烈度區(qū)仿古建筑結(jié)構(gòu)中得以推廣應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明仿古建筑鋼框架結(jié)構(gòu)體系示意圖的主視圖。
[0021]圖2是斗構(gòu)件4的主視圖。
[0022]圖3是斗構(gòu)件4的俯視圖。
[0023]圖4是拱構(gòu)件3的主視圖。
[0024]圖5是拱構(gòu)件4的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]如圖1所示，一種采用箱型截面梁的仿古建筑鋼框架結(jié)構(gòu)的主視圖，包括在水平方向上相連的正廳I與偏廳2兩部分，上部結(jié)構(gòu)采用坡屋頂13;正廳I與偏廳2靠框架柱支撐;框架柱的下柱采用圓鋼管9，上柱采用方鋼管10，在下柱與上柱連接部位設(shè)置斗構(gòu)件。正廳大梁7與偏廳大梁8為箱型截面鋼梁，通過(guò)第一十字型異型節(jié)點(diǎn)12連接，并在正廳大梁7上起若干較短柱U。大梁與框架柱連接部位設(shè)置拱構(gòu)件3。在臨近結(jié)構(gòu)的兩端位置處，分別對(duì)稱設(shè)置一個(gè)駝峰6與小斗構(gòu)件5。所述正廳I與偏廳2采用剛接方式連接，共用體系中部位置的第三框架柱18，與其連接的兩個(gè)拱構(gòu)件3底標(biāo)高一致。主廳大梁7比偏廳大梁8截面高度高，主廳大梁7的上翼緣高于偏廳大梁8的上翼緣，主廳大梁7的下翼緣低于偏廳大梁的下翼緣，從而形成第一十字型異型節(jié)點(diǎn)12。偏廳外側(cè)設(shè)置小梁14，其截面高度小于偏廳大梁8，小梁14的上翼緣和下翼緣分別低于偏廳大梁8的上翼緣和下翼緣，從而形成第二十字型異型節(jié)點(diǎn)15ο
[0027]如圖2、圖3所示，斗構(gòu)件4上頂面與下底面開(kāi)洞，可以套在方鋼管10外側(cè)，通過(guò)焊接的方式與方鋼管10進(jìn)行連接。斗構(gòu)件4下底面與圓鋼管9頂面進(jìn)行焊接連接。
[0028]如圖4、圖5所示，拱構(gòu)件3上頂面與正廳大梁7或偏廳大梁8底面焊接，拱構(gòu)件3側(cè)面和圓鋼管9或方鋼管1的表面進(jìn)行焊接連接。
[0029]本發(fā)明的工作原理是:
[0030]整體結(jié)構(gòu)模仿中國(guó)古建筑的坡屋頂13、圓鋼管9的形式，并在局部部位設(shè)置古建筑特有的斗構(gòu)件、拱構(gòu)件3。拱構(gòu)件3的存在不僅可以加大整體結(jié)構(gòu)的剛度，在地震發(fā)生時(shí)，作為仿古建筑鋼框架的第一道抗震防線，起到耗能的作用。在正廳大梁7上起若干較較短柱U，可以確保剛度和承載力的要求，明確仿古建筑鋼框架的傳力途徑。駝峰6在形式上完全仿照中國(guó)古建筑，對(duì)結(jié)構(gòu)外觀起到有益效果。第一十字型異型節(jié)點(diǎn)12與第二十字型異型節(jié)點(diǎn)15兩側(cè)梁的大小不同，提高了節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的抗剪能力，同時(shí)避免了鋼材的浪費(fèi)。鋼梁與鋼柱采用全焊連接的剛性連接，在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的梁翼緣對(duì)應(yīng)高度處設(shè)置加勁肋，保證了傳力的明確性。試驗(yàn)研究表明，斗構(gòu)件在抵抗水平力時(shí)效果顯著，可作為仿古建筑鋼框架體系的第二道抗震防線，對(duì)結(jié)構(gòu)起到保護(hù)作用。
[0031]綜上，該種采用箱型截面梁的仿古建筑鋼框架結(jié)構(gòu)體系，既滿足了建筑上大空間的使用要求，又具有良好的抗震性能與承載能力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用箱型截面梁的仿古建筑鋼框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括人字形的坡屋頂(13)，坡屋頂(13)下方設(shè)置有框架柱;所述的框架柱包括坡屋頂(13)下方兩端設(shè)置的第一框架柱(16)和第二框架柱(17)，在第一框架柱(16)與第二框架柱(17)之間靠近第二框架柱(17)處還設(shè)置有第三框架柱(18);在第一框架柱(16)與第三框架柱(18)之間設(shè)置有正廳大梁(7)，在第二框架柱(17)與第三框架柱(18)之間設(shè)置有偏廳大梁(8);所述的第二框架柱(17)外側(cè)還設(shè)置有小梁(14);所述的正廳大梁(7)與偏廳大梁(8)為箱型截面鋼梁，在正廳大梁(7)上設(shè)置若干較短柱(11);較短柱(11)頂端通過(guò)第二斗構(gòu)件(19)連接在坡屋頂(13)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用箱型截面梁的仿古建筑鋼框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的框架柱的下柱采用圓鋼管(9)，上柱采用方鋼管(10)，在圓鋼管(9)與方鋼管(10)連接部位設(shè)置第一斗構(gòu)件(4)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用箱型截面梁的仿古建筑鋼框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的主廳大梁(7)比偏廳大梁(8)截面高度高，主廳大梁(7)的上翼緣高于偏廳大梁(8)的上翼緣，主廳大梁(7)的下翼緣低于偏廳大梁的下翼緣，從而形成第一十字型異型節(jié)點(diǎn)(12)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用箱型截面梁的仿古建筑鋼框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的小梁(14)的截面高度小于偏廳大梁(8)，小梁(14)的上翼緣和下翼緣分別低于偏廳大梁(8)的上翼緣和下翼緣，從而形成第二十字型異型節(jié)點(diǎn)(15)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用箱型截面梁的仿古建筑鋼框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的主廳大梁(7)、偏廳大梁(8)和小梁(14)分別與框架柱連接部位設(shè)置有拱構(gòu)件(3);所述的第三框架柱(18)與主廳大梁(7)和偏廳大梁(8)分別連接的兩個(gè)拱構(gòu)件(3)底標(biāo)高一致。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用箱型截面梁的仿古建筑鋼框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的臨近坡屋頂(13)兩端下方，主廳大梁(7)與偏廳大梁(8)的上方，對(duì)稱設(shè)置有一個(gè)駝峰(6)與小斗構(gòu)件(5)。
【文檔編號(hào)】E04B1/24GK105971117SQ201610149603
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年3月16日
【發(fā)明人】薛建陽(yáng), 戚亮杰, 隋*, 賈俊明, 車順利, 吳琨, 葛鴻鵬
【申請(qǐng)人】西安建筑科技大學(xué)