CN115012525A - 建筑用框架结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建筑用框架结构，该结构包括立柱，所述立柱包括钢柱和钢柱护翼，钢柱与钢柱护翼连接，用于增强立柱受压承载力，由于立柱不仅包括钢柱还包括钢柱护翼，钢柱护翼不仅能增强立柱受压承载力而且能对钢柱起保护作用，克服钢柱受压易失稳、耐候性差、抗火能力差不耐高温、易生锈的缺点，从而使这种建筑用框架结构有效提高建筑物使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢框架结构，尤其是一种建筑用框架结构。
背景技术
建筑用框架结构应用最广的是钢梁、钢柱组成的钢框架结构，其最大的优点是抗拉性好，但是也有不足之处，如受压失稳、耐候性差、抗火能力差、不耐高温、易生锈等，使得钢结构的应用受到一定程度的影响。这些缺点直接导致建筑物使用寿命的缩短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种受力性能好、耐候性好、能提高建筑物使用寿命的建筑用框架结构。
本发明这种建筑用框架结构，包括立柱，所述立柱包括钢柱和钢柱护翼，钢柱与钢柱护翼连接，用于增强立柱受压承载力并保护钢柱。
作为一种实施方式所述该框架结构还包括横梁，该横梁包括钢梁和钢梁护翼，钢梁和钢梁护翼连接，用于增强横梁受压承载力并保护钢梁。
为了充分利用我国丰富的竹资源，所述钢柱护翼采用工程竹板。所述钢梁护翼采用工程竹板。
作为优选所述钢柱采用H型钢。所述钢梁采用H型钢。
为了便于现场安装所述立柱与横梁之间通过钢柱与钢梁直接焊接连接。
为了便于拆装所述钢柱与钢柱护翼之间采用螺栓连接。所述钢梁与钢梁护翼之间采用螺栓连接。
为了弥补立柱的竹板在横梁节点位置的不连续导致立柱承载力降低的影响，在钢柱与横梁相连的节点位置，位于钢柱翼缘内侧焊接有加强钢板。
本发明建筑用框架结构，由于立柱不仅包括钢柱还包括钢柱护翼，钢柱护翼与钢柱连接，针对钢柱受拉性能好，但受压易失稳、耐候性差、抗火能力差、不耐高温、易生锈的特点，钢柱护翼不仅能增强立柱受压承载力而且能对钢柱起保护作用，克服钢柱受压易失稳、耐候性差、抗火能力差不耐高温、易生锈的缺点，从而有效提高建筑物使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施方式一的结构示意图。
图2是图1沿A-A线的剖视图。
图3是图1沿B-B线的剖视图。
图4是图1沿C-C线的剖视图。
图5是本发明实施方式二的结构示意图。
图6是本发明实施方式三的结构示意图。
图7是本发明实施方式四的结构示意图。
附图标记：
立柱1、钢柱11、钢柱护翼12、钢柱加强钢板13；
横梁2、钢梁21、钢梁护翼22；
节点3；螺栓4；加劲肋5；柱脚底板6。
具体实施方式
实施例一：这是一个由立柱、横梁及节点构成的框架实施例。
图1到图4反映了实施例一的结构。从图1可以看出本发明建筑用框架结构具有立柱1和横梁2。结合图2可以看出立柱具有钢柱11和钢柱护翼12，钢柱加强钢板13，钢柱11选择H型钢，钢柱护翼12由工程竹板构成，钢柱护翼12覆盖在构成钢柱11的H型钢的两翼上并与该翼连接，最易实施且受力性能最好的一种方式是用螺栓4将钢柱护翼12与钢柱11连接，在技术人员的认知范围内其它方式连接也是可以的。结合图3可以看出，在钢柱与横梁连接的节点位置，钢柱加强钢板13与钢柱11的翼缘内侧焊接，弥补钢柱护翼不贯通对立柱截面的削弱。立柱1以承受压力为主，充分利用工程竹受压面积大、受压承载力高的优点，提高立柱的受压承载力，同时工程竹板对型钢的受压翼缘进行保护，防止翼缘受压失稳，提高钢材的受压承载力，减少环境对钢材的腐蚀，同时工程竹板在高温时表面形成碳化层，将竹材燃烧层与空气隔绝，阻止竹材的进一步燃烧，因此，工程竹具有良好的阻燃隔热性，火灾时对钢材形成有效保护，防止钢材高温变形失稳。在节点3处钢柱与钢梁直接焊接，连接方便。
结合图4可以看出横梁2具有钢梁21和钢梁护翼22，钢梁21采用H型钢，钢梁护翼22采用工程竹板，钢梁护翼22覆盖在构成钢梁21的H型钢的上翼并与该上翼连接，可以直接用螺栓4连接，也可以粘接。对于横梁而言工程竹板位于梁的受压区，构成钢梁的H型钢位于梁的受拉区，可以充分利用工程竹受压性能好、型钢受拉性能好的优点，有效防止型钢受压失稳。另外，工程竹板在型钢的上翼缘，可以改善钢材的耐候性，火灾时竹材表面碳化可阻止竹材的进一步燃烧，对钢材也起到隔绝火焰的保护作用。
结合图1及图3可以看出立柱1和横梁2之间为节点3，节点3的形成是通过钢柱与钢梁之间焊接，而以工程竹板制成钢柱护翼12与横梁2不连接，钢梁护翼22与立柱1不连接，这使得节点构造非常方便，只需钢柱11与钢梁21直接焊接即可。对梁在节点的削弱无需处理，仅考虑钢梁受力，这样更符合“强柱弱梁”的抗震设计思想。
由于钢柱护翼12和钢梁护翼22均采用工程竹板。竹材在我国具有丰富的资源，同时是一种可再生生物质环保材料，生长过程中1吨天然竹材固化1470公斤CO2，释放O2，另外，竹材的热阻系数是混凝土的16倍，是钢的400倍。因此，竹材保温隔热性能好，是真正天然和可再生的建筑材料，本发明充分利用竹材天然可再生的优势，发展低碳建筑和固碳建筑，有利于“碳达峰、碳中和”目标的实现。
实施例二：这是一个顶边节点的实施例，该实施例是一个由边上的立柱、顶层的横梁及节点构成的框架。
图5反映了本实施例的结构。从图中可以看出边上的立柱1具有H型钢的钢柱11和钢柱护翼12，顶层的横梁2具有H型钢的钢梁21和钢梁护翼22，其中钢柱11与钢梁21通过焊接连接，钢柱顶部与钢梁之间可用加强钢板5焊接，用于保证节点的承载力。
钢柱护翼12在构成钢梁21的H型钢两边，通过螺栓4连接。钢梁护翼22在H型钢的钢梁21上面，通过螺栓4连接。
实施例三：这是一个边中节点的实施例，该实施例是一个由边上的立柱、中间层的横梁及节点构成的框架。
图6反映了本实施例的结构。从图中可以看出边上的立柱1具有H型钢的钢柱11和钢柱护翼12，中间层的横梁2具有H型钢的钢梁21和钢梁护翼22，其中钢柱11与钢梁21通过焊接连接。
实施例四：这是一个柱底节点实施例，该实施例是一个由立柱与柱脚底板连接构成的框架。
图7反映了本实施例的详细结构。从图中可以看出，柱脚底板6与立柱的钢柱底部焊接，在H型钢的钢柱11上用加强钢板与钢柱11焊接连接。钢柱护翼12仍覆盖在H型钢的两翼之外侧，起到对钢柱11增强受压承载力和防止钢柱11高温软化及受腐蚀生锈的保护作用。
从上述四个实施例可以看出本发明具有如下几个优点：
1、钢竹组合实现了物尽其用、取长补短的效果。工程竹截面面积大，抗压性能好，但受拉脆性破坏；钢材拉压性能好，但容易受压失稳。组合结构避免型钢受压屈曲、失稳和工程竹受拉脆性的不足，改善了结构的受力性能；
2、耐久防火性能好。工程竹位于型钢翼缘外侧，对钢材形成有效保护，避免钢材受环境影响的锈蚀和火灾时的高温失效，具有提高了结构的耐久性和防火性能的效果；
3、抗震性能好。框架梁在节点位置的承载力削弱，实现了“强柱弱梁”的抗震设计思想，有利于结构抵抗地震；
4、节点连接方便。竹材无需连接，仅将钢梁和钢柱在节点连接，用钢结构的常规焊接手段就可实现组合框架梁柱节点的连接。
5、装配化程度高。钢梁、钢柱和工程竹在工程制作、钻孔，现场螺栓连接，操作方便，质量可控；
6、拆卸方便。由于结构全部采用螺栓连接，结构的拆除、改建、移动非常方便。
Claims (10)
1.一种建筑用框架结构，包括立柱，其特征在于所述立柱包括钢柱和钢柱护翼，钢柱与钢柱护翼连接，用于增强立柱受压承载力并保护钢柱。
2.根据权利要求1所述建筑用框架结构，其特征在于该框架结构还包括横梁，该横梁包括钢梁和钢梁护翼，钢梁和钢梁护翼连接，用于增强横梁受压承载力并保护钢梁。
3.根据权利要求1所述建筑用框架结构，其特征在于所述钢柱护翼采用工程竹板。
4.根据权利要求2所述建筑用框架结构，其特征在于所述钢梁护翼采用工程竹板。
5.根据权利要求1所述建筑用框架结构，其特征在于所述钢柱采用H型钢，在该H型钢的两翼均连接有钢柱护翼。
6.根据权利要求2所述建筑用框架结构，其特征在于所述钢梁采用H型钢，在该H型钢的上翼连接有钢梁护翼。
7.根据权利要求2所述建筑用框架结构，其特征在于所述立柱与横梁之间通过钢柱与钢梁直接焊接连接。
8.根据权利要求2所述建筑用框架结构，其特征在于在立柱与横梁相连的节点位置，钢柱翼缘内侧焊接有加强钢板。
9.根据权利要求1所述建筑用组合梁柱，其特征在于所述钢柱与钢柱护翼之间采用螺栓连接。
10.根据权利要求4所述建筑用组合梁柱，其特征在于所述钢梁与钢梁护翼之间采用螺栓连接。
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