CN106436907B - 塔冠钢与剪力墙钢筋结构的插入式连接方法及连接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种塔冠钢管柱与剪力墙钢筋结构的插入式连接方法及连接结构，其特征在于：1)在高层/超高层建筑的塔冠层设置钢管柱，在与塔层相邻接的次顶层剪力墙内设置端柱，将塔冠层的钢管柱直接插入次顶层的剪力墙内并与所述端柱形成固定连接关系，使塔冠荷载直接传递给剪力墙；2)在所述的剪力墙的外侧设置侧面剪力墙，以承担在剪力墙受塔冠钢管柱中心与剪力墙中心不重合时引起的平面外弯矩，构成平衡剪力墙结构；3)逐渐收小次顶层的剪力墙及端柱的截面，使水平荷载产生的剪力、倾覆弯矩由核心筒、剪力墙和侧面剪力墙逐渐向下传递。本发明具有结构简单、施工方便、经济性较好和不影响建筑使用等特点和有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种塔冠钢管柱与剪力墙钢筋结构的插入式连接方法及连接结构，适用于高层/超高层建筑中塔冠钢筋结构与剪墙钢筋结构的连接。属于建筑构造技术领域。
背景技术
超高层建筑由于顶部造型需要，往往在顶部设置高达数十米的塔冠，由于高度较高，其钢管柱截面尺寸一般较大。而高层建筑的钢筋混凝土剪力墙厚度一般由低到高逐渐收薄截面，因此导致塔冠钢管柱比顶部剪力墙截面大很多，造成连接较为困难。主要的问题有：
(1)由于剪力墙截面比钢管柱小，目前常用的做法是在剪力墙顶部预埋钢板，并将钢管柱与预埋的钢板焊接。此做法一般设计时仅能考虑为铰接，无法满足钢管柱与剪力墙刚接的受力要求；
(2)需在钢管柱柱脚设置突出楼面的竖向加劲肋，使钢管柱柱底弯矩均匀的传递给埋件，但竖向加劲肋的设置有时会影响建筑的使用。
(3)钢管柱截面比剪力墙墙厚，如将剪力墙加厚，则需按最厚的截面一直做到屋顶，经济性较差；
(4)钢管柱一般承受较大的轴力和弯矩，这样就导致了剪力墙受平面外的弯矩。顶部剪力墙一般较薄，较难以承受平面外的弯矩；
因此，目前塔冠与剪力墙的钢连接方法存在结构复杂、施工困难、经济性较差和影响建筑使用等问题。
因此，寻找一种合理、经济的连接方式是本发明的重要任务。
发明内容
本发明的目的之一，是为了解决现有技术的塔冠与剪力墙的钢连接方法存在结构复杂、施工困难、经济性较差和影响建筑使用的问题，提供一种塔冠钢管柱与剪力墙钢筋结构的插入式连接方法，适用于将钢管柱插入下层钢筋混凝土剪力墙内传递荷载。具有结构简单、施工方便、经济性较好和不影响建筑使用等特点。
本发明的目的之二，是为了提供一种塔冠钢管柱与剪力墙钢筋结构的插入式连接结构。
本发明的目的之一可以通过采取如下技术方案达到：
塔冠钢管柱与剪力墙钢筋结构的插入式连接方法，其特征在于：
1)在高层/超高层建筑的塔冠层设置钢管柱，在与塔冠层相邻接的次顶层剪力墙内设置端柱，将塔冠层的钢管柱直接插入次顶层的剪力墙内并与所述端柱形成固定连接关系，使塔冠荷载直接传递给剪力墙；
2)在步骤1)所述的剪力墙的外侧设置侧面剪力墙，以承担在剪力墙受塔冠钢管柱中心与剪力墙中心不重合时引起的平面外弯矩，构成平衡剪力墙结构；
3)逐渐收小次顶层的剪力墙及端柱的截面，使水平荷载产生的剪力、倾覆弯矩由核心筒、剪力墙和侧面剪力墙逐渐向下传递，以使塔冠钢管柱与剪力墙钢筋的连接结构传力直接可靠。
本发明的目的之一还可以通过采取如下技术方案达到：
进一步地，步骤1)所述的端柱为空心钢管，所述的塔冠钢管柱直接插入所述端柱内，形成套接式固定连接结构。
本发明的目的之二可以通过采取如下技术方案达到：
塔冠钢管柱与剪力墙钢筋结构的插入式连接结构，包括塔冠层、次顶层结构和楼面梁，其结构特点在于：在塔冠层中设有塔冠钢管柱，在次顶层结构中设剪力墙，在所述剪力墙的外侧设有侧面剪力墙，以承担在剪力墙受塔冠钢管柱中心与剪力墙中心不重合时引起的平面外弯矩，构成平衡剪力墙结构；在所述剪力墙中设有端柱，所述塔冠钢管柱直接插入剪力墙中与所述端柱固定连接，形成插接式连接结构；所述楼面梁与剪力墙、侧面剪力墙及建筑物的核心筒固定连接，形成渐进式向下传递荷载结构，以将水平荷载产生的剪力、倾覆弯矩的逐渐向下传递。
本发明的目的之二还可以通过采取如下技术方案达到：
进一步地，在剪力墙和侧面剪力墙中各设有剪力墙竖向分布筋和剪力墙水平分布筋6。
进一步地，在所述端柱的下端设置端柱收进部位。
进一步地，侧面剪力墙与剪力墙连接，构成用于平衡剪力墙平面外弯矩结构。
进一步地，楼面梁与侧面剪力墙及剪力墙连接，构成共同平衡剪力墙平面外弯矩结构。
进一步地，所述的端柱为空心钢管，所述的塔冠钢管柱直接插入所述端柱内，形成套接式固定连接结构。
进一步地，楼面梁与侧面剪力墙与剪力墙之间的连接，采用螺钉连接结构，所述螺钉连接结构由螺栓、柱脚底板、垫板、螺帽和定位板构成。
本发明具有如下突出的有益效果：
1、本发明由于在塔冠中设有塔冠钢管柱，在次顶层结构中设剪力墙，在所述剪力墙的外侧设有侧面剪力墙，以承担在剪力墙受塔冠钢管柱中心与剪力墙中心不重合时引起的平面外弯矩，构成平衡剪力墙结构；在所述剪力墙中设有端柱，所述塔冠钢管柱直接插入剪力墙中与所述端柱固定连接，形成插接式连接结构；所述楼面梁与剪力墙、侧面剪力墙及建筑物的核心筒固定连接，形成渐进式向下传递荷载结构，以将水平荷载产生的剪力、倾覆弯矩的逐渐向下传递；因此能够解决现有技术的塔冠与剪力墙的钢连接方法存在结构复杂、施工困难、经济性较差和影响建筑使用的问题，具有结构简单、施工方便、经济性较好和不影响建筑使用等特点和有益效果。
2、本发明通过在上部两层设置端柱，将上层钢管柱直接插入剪力墙内，使塔冠荷载直接传递给剪力墙，并通过在剪力墙另一侧设置平衡剪力墙解决了剪力墙受塔冠钢管柱中心与剪力墙中心不重合引起的平面外弯矩的问题。
3、本发明通过逐渐收小端柱的截面，水平荷载产生的剪力、倾覆弯矩由核心筒、侧面剪力墙逐渐向下传递，使结构传力直接可……
4、本发明处理了局部受压和平面外弯矩的问题，并同时达到了结构经济和避免对建筑功能产生影响的目的；
附图说明
图1是本发明具体实施例1的塔冠与次顶层连接处的结构示意图。
图2是本发明具体实施例1的塔冠钢管柱插入下层钢筋混凝土剪力墙内连接处的横截面结构示意。
图3是本发明具体实施例1的塔冠钢管柱插入下层钢筋混凝土剪力墙内的局部结构示意。
图4是本发明具体实施例1的塔冠钢管柱柱脚的结构示意图。
图5本发明具体实施例1涉及的螺钉连接结构的示意图。
具体实施方式
具体实施例1：
参照图1至图5，本实施例涉及的塔冠钢管柱与剪力墙钢筋结构的插入式连接结构，包括塔冠层、次顶层结构和楼面梁3，在塔冠层中设有塔冠钢管柱4，在次顶层结构中设剪力墙8，在所述剪力墙8的外侧设有侧面剪力墙2，以承担在剪力墙受塔冠钢管柱中心与剪力墙中心不重合时引起的平面外弯矩，构成平衡剪力墙结构；在所述剪力墙8中设有端柱7，所述塔冠钢管柱4直接插入剪力墙8中与所述端柱7固定连接，形成插接式连接结构；所述楼面梁3与剪力墙8、侧面剪力墙2及建筑物的核心筒固定连接，形成渐进式向下传递荷载结构，以将水平荷载产生的剪力、倾覆弯矩的逐渐向下传递。
本实施例中：
在剪力墙8和侧面剪力墙2中可以各设有剪力墙竖向分布筋5和剪力墙水平分布筋6。在所述端柱7的下端可以设置端柱收进部位9。侧面剪力墙2可以与剪力墙8连接，构成用于平衡剪力墙平面外弯矩结构。楼面梁3可以与侧面剪力墙2及剪力墙8连接，构成共同平衡剪力墙平面外弯矩结构。所述的端柱7可以为空心钢管，所述的塔冠钢管柱4直接插入所述端柱7内，形成套接式固定连接结构。楼面梁3与侧面剪力墙2与剪力墙8之间的连接，可以采用螺钉连接结构，所述螺钉连接结构由10螺栓、柱脚底板11、垫板12、螺帽13和定位板14构成。
本实施例涉及的塔冠钢管柱与剪力墙钢筋结构的插入式连接方法，其特征在于：
1)在高层/超高层建筑的塔冠层设置钢管柱，在与塔冠层相邻接的次顶层剪力墙内设置端柱，将塔冠层的钢管柱直接插入次顶层的剪力墙内并与所述端柱形成固定连接关系，使塔冠荷载直接传递给剪力墙；
2)在步骤1)所述的剪力墙的外侧设置侧面剪力墙，以承担在剪力墙受塔冠钢管柱中心与剪力墙中心不重合时引起的平面外弯矩，构成平衡剪力墙结构；
3)逐渐收小次顶层的剪力墙及端柱的截面，使水平荷载产生的剪力、倾覆弯矩由核心筒、剪力墙和侧面剪力墙逐渐向下传递，以使塔冠钢管柱与剪力墙钢筋的连接结构传力直接可靠。
进一步地，步骤1)所述的端柱7为空心钢管，所述的塔冠钢管柱4直接插入所述端柱7内，形成套接式固定连接结构。
以上为本发明的最佳实施方式，但本发明的保护范围不限于该具体实施方式。任何基于本发明的构思形成的技术解决方案，都属于本发明要求保护的范围。
Claims (9)
1.塔冠钢管柱与剪力墙钢筋结构的插入式连接方法，其特征在于：
1)在高层/超高层建筑的塔冠层设置钢管柱，在与塔冠层相邻接的次顶层剪力墙内设置端柱，将塔冠层的钢管柱直接插入次顶层的剪力墙内并与所述端柱形成固定连接关系，使塔冠荷载直接传递给剪力墙；
2)在步骤1)所述的剪力墙的外侧设置侧面剪力墙，以承担在剪力墙受塔冠钢管柱中心与剪力墙中心不重合时引起的平面外弯矩，构成平衡剪力墙结构；
3)逐渐收小次顶层的剪力墙及端柱的截面，使水平荷载产生的剪力、倾覆弯矩由核心筒、剪力墙和侧面剪力墙逐渐向下传递，以使塔冠钢管柱与剪力墙钢筋的连接结构传力直接可靠。
2.根据权利要求1所述的塔冠钢管柱与剪力墙钢筋结构的插入式连接方法，其特征在于：步骤1)所述的端柱为空心钢管，所述的塔冠钢管柱直接插入所述端柱内，形成套接式固定连接结构。
3.塔冠钢管柱与剪力墙钢筋结构的插入式连接结构，包括塔冠层、次顶层结构和楼面梁(3)，其特征在于：在塔冠层中设有塔冠钢管柱(4)，在次顶层结构中设剪力墙(8)，在所述剪力墙(8)的外侧设有侧面剪力墙(2)，以承担在剪力墙受塔冠钢管柱中心与剪力墙中心不重合时引起的平面外弯矩，构成平衡剪力墙结构；在所述剪力墙(8)中设有端柱(7)，所述塔冠钢管柱(4)直接插入剪力墙(8)中与所述端柱(7)固定连接，形成插接式连接结构；所述楼面梁(3)与剪力墙(8)、侧面剪力墙(2)及建筑物的核心筒固定连接，形成渐进式向下传递荷载结构，以将水平荷载产生的剪力、倾覆弯矩的逐渐向下传递。
4.根据权利要求3所述的塔冠钢管柱与剪力墙钢筋结构的插入式连接结构，其特征在于：在剪力墙(8)和侧面剪力墙(2)中各设有剪力墙竖向分布筋(5)和剪力墙水平分布筋(6)。
5.根据权利要求3所述的塔冠钢管柱与剪力墙钢筋结构的插入式连接结构，其特征在于：在所述端柱(7)的下端设置端柱收进部位(9)。
6.根据权利要求3所述的塔冠钢管柱与剪力墙钢筋结构的插入式连接结构，其特征在于：侧面剪力墙(2)与剪力墙(8)连接，构成用于平衡剪力墙平面外弯矩结构。
7.根据权利要求3所述的塔冠钢管柱与剪力墙钢筋结构的插入式连接结构，其特征在于：楼面梁(3)与侧面剪力墙(2)及剪力墙(8)连接，构成共同平衡剪力墙平面外弯矩结构。
8.根据权利要求3所述的塔冠钢管柱与剪力墙钢筋结构的插入式连接结构，其特征在于：所述的端柱(7)为空心钢管，所述的塔冠钢管柱(4)直接插入所述端柱(7)内，形成套接式固定连接结构。
9.根据权利要求3所述的塔冠钢管柱与剪力墙钢筋结构的插入式连接结构，其特征在于：楼面梁(3)与侧面剪力墙(2)与剪力墙(8)之间的连接，采用螺钉连接结构，所述螺钉连接结构由(10)螺栓、柱脚底板(11)、垫板(12)、螺帽(13)和定位板(14)构成。
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