CN101812870B - 大型悬挑式建筑物的自平衡支承结构 - Google Patents
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Abstract
一种大型悬挑式建筑物的自平衡支承结构，涉及悬挑式建筑物技术领域，所解决的是在控制大悬挑结构在重力作用下水平和竖向变形的同时，能减少斜柱变形和内力力，避免楼盖因水平拉力而产生开裂的技术问题。所述悬挑式建筑物包括水平楼盖，其特征在于：该支承结构包括V形构件和多根预应力拉杆；所述V形构件由两根斜柱组成，其V形开口向上，所述两根斜柱的底端落地并相互接合；每根预应力拉杆的两端分别与两根斜柱相接合；所述悬挑式建筑物的水平楼盖支承于V形构件上。本发明提供的自平衡支承结构，能避免或减少悬挑部分对整体结构的水平向影响，有效控制和减小斜柱的水平和竖向位移，降低斜柱的柱底弯矩和剪力，避免楼盖因水平拉力而产生开裂。
Description
技术领域
本发明涉及悬挑式建筑物的技术，特别是涉及一种大型悬挑式建筑物的自平衡支承结构的技术。
背景技术
目前有很多建筑出于建筑视觉效果或使用功能等原因，往往在局部立面需要采用上大下小的悬挑式建筑。
目前应对大悬挑常用的方法有采用钢结构悬挑梁、预应力混凝土悬挑梁、钢或混凝土的悬挑桁架等形式，但这些结构在悬挑长度较大时，竖向挠度难以控制，而且会带来竖向刚度小导致的竖向振动舒适度受到影响的弊病。
现有的悬挑式建筑物的支承结构通常采用水平悬挑构件直接向外悬挑或设置斜柱向外悬挑的方法。
采用水平悬挑构件直接向外悬挑方式时，其水平悬挑构件通常采用钢结构悬挑梁、预应力混凝土悬挑梁、钢或混凝土的悬挑桁架等形式，由于悬挑式建筑物本身受力不合理，在施工过程中当悬挑式建筑物较大时，其悬挑部分的竖向挠度和水平变形难以控制，会由于竖向刚度小而导致竖向振动舒适度受到影响；
采用设置斜柱向外悬挑的方法时，由于水平楼盖结构的重量作用在斜柱上，在重力作用下斜柱的水平位移都较大，使得斜柱的柱底弯矩和剪力很大，从而使得斜柱对上部各楼层产生很大的水平拉力，会导致建筑整体倾斜、楼盖产生开裂。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种不会影响竖向振动舒适度，能减少斜柱变形，降低斜柱的柱底弯矩和剪力，而且能避免楼盖因水平拉力而产生开裂的大型悬挑式建筑物的自平衡支承结构。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种大型悬挑式建筑物的自平衡支承结构，所述悬挑式建筑物包括水平楼盖，其特征在于：该支承结构包括V形构件和多根预应力拉杆；所述V形构件由两根斜柱组成，其V形开口向上，所述两根斜柱的底端落地并相互接合；每根预应力拉杆的两端分别与两根斜柱相接合；所述悬挑式建筑物的水平楼盖支承于V形构件上。
进一步的，所述各预应力拉杆的轴线平行于水平轴线。
进一步的，所述各预应力拉杆分成两组，其中一组中的各预应力拉杆的轴线平行于水平轴线，为水平拉杆组；另一组中的各预应力拉杆的轴线与水平轴线相交，为斜向拉杆组。
进一步的，所述斜向拉杆组中的各预应力拉杆与水平轴线之间的夹角小于等于60度。
进一步的，所述预应力拉杆是多根成束预应力索体、多根成束精轧螺纹钢、多根成束碳纤维或多根成束芳纶纤维。
进一步的，所述悬挑式建筑物的外悬挑长度在10米以上。
进一步的，所述悬挑式建筑物的主体结构是混凝土结构或钢结构，所述斜柱是钢柱、钢管混凝土柱、劲性混凝土柱或钢筋混凝土柱。
进一步的，所述斜柱是直线形柱或折线形柱。
本发明提供的大型悬挑式建筑物的自平衡支承结构，悬挑式建筑物的竖向荷载通过两根斜柱的轴向力向下传递，由于两根斜柱落地的底端相互接合，因此作用于两根斜柱底端的水平推力可相互平衡，从而能减少斜柱的水平位移；而且两根斜柱之间通过各预应力拉杆拉结，悬挑式建筑物的产生的水平荷载能通过各预应力拉杆予以平衡，通过调整预应力水平拉力可以调节两根斜柱的水平位移，达到合理传递结构在重力作用下所产生内力的作用，从而减少斜柱变形，降低斜柱的柱底弯矩和剪力，能避免楼盖因水平拉力而产生开裂。
附图说明
图1是本发明实施例第一实施例的大型悬挑式建筑物的自平衡支承结构的结构示意图；
图2是本发明实施例第二实施例的大型悬挑式建筑物的自平衡支承结构的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
如图1所示，本发明第一实施例所提供的一种大型悬挑式建筑物的自平衡支承结构，所述悬挑式建筑物包括水平楼盖11，其特征在于：该支承结构包括V形构件和多根预应力拉杆13；所述V形构件由两根斜柱12组成，其V形开口向上，所述两根斜柱12的底端落地并相互接合；每根预应力拉杆13的两端分别与两根斜柱12相接合，其轴线平行于水平轴线，用于平衡两根斜柱12之间的水平拉力；所述悬挑式建筑物的水平楼盖11支承于V形构件上；
如图2所示，本发明第二实施例所提供的一种大型悬挑式建筑物的自平衡支承结构，所述悬挑式建筑物包括水平楼盖21，其特征在于：该支承结构包括V形构件和多根预应力拉杆23；所述V形构件由两根斜柱22组成，其V形开口向上，所述两根斜柱22的底端落地并相互接合；每根预应力拉杆23的两端分别与两根斜柱22相接合，所述各预应力拉杆23分成两组，其中一组中的各预应力拉杆的轴线平行于水平轴线，为水平拉杆组，用于平衡两根斜柱之间的水平拉力；另一组中的各预应力拉杆的轴线与水平轴线相交，为斜向拉杆组，用于平衡两根斜柱之间的水平拉力，以及对两根斜柱和悬挑式建筑物起到悬吊作用；所述悬挑式建筑物的水平楼盖21支承于V形构件上；
所述斜向拉杆组中的各预应力拉杆与水平轴线之间的夹角小于等于60度；
本发明第一、第二实施例中，所述悬挑式建筑物的主体结构是混凝土结构或钢结构；所述斜柱是钢柱、钢管混凝土柱、劲性混凝土柱或混凝土柱；
本发明第一、第二实施例中，所述预应力拉杆是多根成束预应力索体、多根成束精轧螺纹钢、多根成束碳纤维或多根成束芳纶纤维；
本发明第一、第二实施例中，所述斜柱是直线形柱或折线形柱。
本发明实施例可用于外悬挑长度在10米以上的大型悬挑式建筑物，在采用巨型V形构件和设置较多预应力拉杆的情况下，悬挑式建筑物的外悬挑长度可达到40米以上。
Claims (8)
1.一种大型悬挑式建筑物的自平衡支承结构，所述悬挑式建筑物包括水平楼盖，其特征在于：该支承结构包括V形构件和多根预应力拉杆；所述V形构件由两根斜柱组成，其V形开口向上，所述两根斜柱的底端落地并相互接合；每根预应力拉杆的两端分别与两根斜柱相接合；所述悬挑式建筑物的水平楼盖支承于V形构件上。
2.根据权利要求1所述的自平衡支承结构，其特征在于：所述各预应力拉杆的轴线平行于水平轴线。
3.根据权利要求1所述的自平衡支承结构，其特征在于：所述各预应力拉杆分成两组，其中一组中的各预应力拉杆的轴线平行于水平轴线，为水平拉杆组；另一组中的各预应力拉杆的轴线与水平轴线相交，为斜向拉杆组。
4.根据权利要求3所述的自平衡支承结构，其特征在于：所述斜向拉杆组中的各预应力拉杆与水平轴线之间的夹角小于等于60度。
5.根据权利要求1所述的自平衡支承结构，其特征在于：所述预应力拉杆是多根成束预应力索体、多根成束精轧螺纹钢、多根成束碳纤维或多根成束芳纶纤维。
6.根据权利要求1所述的自平衡支承结构，其特征在于：所述悬挑式建筑物的外悬挑长度在10米以上。
7.根据权利要求1所述的自平衡支承结构，其特征在于：所述悬挑式建筑物的主体结构是混凝土结构或钢结构，所述斜柱是钢柱、钢管混凝土柱、劲性混凝土柱或钢筋混凝土柱。
8.根据权利要求1所述的自平衡支承结构，其特征在于：所述斜柱是直线形柱或折线形柱。
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