CN204151899U - 钢索-框架抗震耗能结构构件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢索-框架抗震耗能结构构件，包括：钢框架单元、耳轴、钢索、锚定系统，所述钢框架单元包括：两相对设置的钢柱、钢梁，所述钢柱竖直设置，且上下两所述钢柱具有连接节点，所述钢梁设于两相对设置的所述钢柱之间，且所述钢梁的两端均连接于所述连接节点上，每个所述连接节点还设有所述耳轴，所述钢索一端铰接于位于最上方的所述钢柱顶部，另一端绕设于所有的所述耳轴并从位于最下方的所述钢柱底部穿出，并锚固于所述锚定系统中。本实用新型是一种能够有效减震耗能，工程成本较低，施工快捷，安装方便，易于修复的钢索-框架抗震耗能结构构件。

Description

钢索-框架抗震耗能结构构件

技术领域

本实用新型涉及一种建筑工程抗震技术领域，尤其涉及一种能够有效减震耗能，工程成本较低，施工快捷，安装方便，易于修复的钢索-框架抗震耗能结构构件。

背景技术

钢筋混凝土框架结构是一种应用广泛的建筑结构形式，钢索在房屋建筑中运用较少，而且多数是预应力钢索结构，常用于挡土墙、桥梁等结构，在房屋建筑使用中通常也只是局部设置钢索支撑。目前大多数房屋建筑为混凝土框架结构，抗侧刚度较小，因此不利于抗震和高层结构使用。为解决抗侧刚度小，抗震能力差的缺点，常用方法是在框架结构中增加各种形式的钢支撑如K型，V型，X型支撑。但钢支撑也有其自身缺点，如用钢量大，不经济。在多高层结构中，安装施工较为复杂，影响建筑立面使用。若震后发生支撑破坏，其更换和修复工作也更加复杂。

传统的钢筋混凝土结构、钢结构框架结构抗侧刚度小；若使用钢支撑，用钢量大，不经济。在多高层结构中，安装施工较为复杂，影响建筑立面使用。若震后发生支撑破坏，其更换和修复工作也更加复杂。

因此，亟需一种能够有效减震耗能，工程成本较低，施工快捷，安装方便，易于修复的钢索-框架抗震耗能结构构件。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够有效减震耗能，工程成本较低，施工快捷，安装方便，易于修复的钢索-框架抗震耗能结构构件。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种钢索-框架抗震耗能结构构件，包括：钢框架单元、耳轴、钢索、锚定系统，所述钢框架单元包括：两相对设置的钢柱、钢梁，所述钢柱竖直设置，且上下两所述钢柱具有连接节点，所述钢梁设于两相对设置的所述钢柱之间，且所述钢梁的两端均连接于所述连接节点上，每个所述连接节点还设有所述耳轴，所述钢索一端铰接于位于最上方的所述钢柱顶部，另一端绕设于所有的所述耳轴并从位于最下方的所述钢柱底部穿出，并锚固于所述锚定系统中。

位于最上方的所述钢柱顶部设有所述耳轴，所述钢索一端铰接于位于最上方的所述钢柱顶部的所述耳轴上。

所述钢梁的数量为复数个，且所述钢梁呈自上而下、均匀排列地连接于所述连接节点上。所述钢索一端铰接于位于最上方的所述钢柱顶部的所述耳轴上，另一端无间断地绕设于其余所述耳轴并从位于最下方的所述钢柱底部穿出，并锚固于所述锚定系统中。

所述耳轴为穿过所述钢柱设置，且两端均连接有限位板，所述钢索为绕设于所述耳轴上位于所述限位板与所述钢柱侧壁之间的空间。

与传统钢支撑框架结构相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型中的钢索属柔性支撑，只承受拉力不承受压力，不会产生屈曲，受拉时只出现拉伸变形，当荷载消失后，钢索无论在弹性阶段还是产生塑性变形，不会对钢框架单元产生附加应力。

(2)本实用新型施工非常方便，配件可在工厂批量制造；本实用新型的支撑为通过整根不间断的钢索实现，钢索的截面小对整个钢框架单元的立面使用影响较小。用钢量小、可节省钢材；安装快捷，能够有效地节省施工时间和降低劳动强度；

(3)本实用新型中的钢索维护及替换方便，钢索在震后发生破坏或经过长期使用出现老化时，能够方便地取下并用整根钢索替换。

(4)钢索为钢框架单元提供有效的抗侧刚度，承受小震、中震作用时，钢索处于弹性应力阶段用于抵抗地震力；大震时，锚定系统将释放部分长度钢索，从而使整根钢索增长，钢索在框架节点处发生摩擦滑动，从而耗能；同时钢索-钢框架单元整体抗侧刚度减小，构件中应力重分布；允许钢框架单元发生侧移变形从而进一步耗能。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1为本实用新型钢索-框架抗震耗能结构构件的一个实施例的立体结构示意图。

图2为如图1所示的钢索-框架抗震耗能结构构件正视图。

图3为如图1所示的钢索-框架抗震耗能结构构件的俯视图。

图4为如图1所示的钢索-框架抗震耗能结构构件的侧视图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，如图1-4所示，本实用新型实施例提供的钢索-框架抗震耗能结构构件100，包括：钢框架单元1、耳轴2、钢索3、锚定系统4，所述钢框架单元1包括：两相对设置的钢柱1a、钢梁1b，所述钢柱1a竖直设置，且上下两所述钢柱1a具有连接节点5，每个所述钢柱1a及所述钢梁1b具有统一的规格，且所述钢柱1a可根据需要的高度进行连接，连接处即为所述连接节点5，所述钢梁1b设于两相对设置的所述钢柱1a之间，且所述钢梁1b的两端均连接于所述连接节点5上，每个所述连接节点5上开设有供所述耳轴2穿过的通槽，所述耳轴2穿设于所述通槽上，且所述耳轴2的长度比所述钢柱1a的宽度稍大，能够方便连接限位板6，所述钢索3一端铰接于位于最上方的所述钢柱1a顶部，另一端绕设于所有的所述耳轴2并从位于最下方的所述钢柱1a底部穿出，具体地，位于最下方的所述钢柱1a底部设有孔洞，所述钢索3是从该孔洞穿出，并锚固于所述锚定系统4中。

一个实施例中，位于最上方的所述钢柱1a顶部设有所述耳轴2，所述钢索3一端铰接于位于最上方的所述钢柱1a顶部的所述耳轴2上。一个实施例中，所述钢梁1b的数量可为多个，具体数量根据所述钢柱1a的总高度决定，且所述钢梁1b呈自上而下、均匀排列地连接于所述连接节点5上。所述钢梁1b的间隔距离，即是每个所述钢柱1a的高度。需要说明的是所述钢索3与位于最上方的所述钢柱1a顶部的所述耳轴之间的连接方式不一定是铰接，此外还可通过钩接、圆环连接、或预应力筋施工中采用的夹具连接。

一个实施例中，所述钢索3一端铰接于位于最上方的所述钢柱1a顶部，另一端无间断地绕设于所有的所述耳轴2并从位于最下方的所述钢柱1a底部穿出，具体地，位于最下方的所述钢柱1a底部设有孔洞，所述钢索3是从该孔洞穿出，并锚固于所述锚定系统4中。将所述钢索3无间断设置，确保所述钢索3与所述耳轴2之间可大幅度摩擦滑动，把震动能量消耗掉。

一个实施例中，所述耳轴2为穿过所述钢柱1a设置，且两端均连接有限位板6，所述钢索3为绕设于所述耳轴2上位于所述限位板6与所述钢柱1a侧壁之间的空间。

一个实施例中，一个钢筋混凝土框架或钢结构框架平面中，设置一条不间断的用作柔性支撑的承受拉力的钢索3。钢索3一端通过铰接于钢框架单元1上，绕着一系列连接节点5连续形成不间断的钢索斜支撑，另一端固定于锚定系统4中。钢索3与连接节点5处设置为可摩擦滑动，即是钢索3与耳轴2的接触点是可滑动的，滑动过程中可耗能。在遭受小震、中震时，钢索3受拉提供整体钢框架抗侧刚度；在遭受大震作用时，锚定系统4中的钢索3可自动释放部分长度从而使钢索3整体长度增长，允许钢框架单元1具有较大的侧移变形而耗能，钢索3能够在各个连接节点5处摩擦滑动，从而耗能。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种钢索-框架抗震耗能结构构件，其特征在于，包括：钢框架单元、耳轴、钢索、锚定系统，所述钢框架单元包括：两相对设置的钢柱、钢梁，所述钢柱竖直设置，且上下两所述钢柱具有连接节点，所述钢梁设于两相对设置的所述钢柱之间，且所述钢梁的两端均连接于所述连接节点上，每个所述连接节点还设有所述耳轴，所述钢索一端连接于位于最上方的所述钢柱顶部，另一端绕设于所有的所述耳轴并从位于最下方的所述钢柱底部穿出，并锚固于所述锚定系统中。

2.如权利要求1所述的钢索-框架抗震耗能结构构件，其特征在于，位于最上方的所述钢柱顶部设有所述耳轴，所述钢索一端铰接于位于最上方的所述钢柱顶部的所述耳轴上。

3.如权利要求2所述的钢索-框架抗震耗能结构构件，其特征在于，所述钢梁的数量为复数个，且所述钢梁呈自上而下、均匀排列地连接于所述连接节点上。

4.如权利要求3所述的钢索-框架抗震耗能结构构件，其特征在于，所述钢索一端铰接于位于最上方的所述钢柱顶部的所述耳轴上，另一端无间断地绕设于其余所述耳轴并从位于最下方的所述钢柱底部穿出，并锚固于所述锚定系统中。

5.如权利要求4所述的钢索-框架抗震耗能结构构件，其特征在于，所述耳轴为穿过所述钢柱设置，且两端均连接有限位板，所述钢索为绕设于所述耳轴上位于所述限位板与所述钢柱侧壁之间的空间。