CN204456499U - 一种抗震防火钢结构住宅建筑 - Google Patents

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张军
梁旭东
盛海宁
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Abstract

本实用新型公开了一种抗震防火钢结构住宅建筑,包括钢梁(1)、钢立柱(2)、楼板以及防屈曲支撑构件(3),钢梁(1)与钢立柱(2)通过节点板(4)连接;楼板为防火板,支撑在钢梁(1)上;防屈曲支撑构件(3)的两端分别与钢立柱(2)和上层钢梁(1)的节点、相邻的钢立柱(2)和下层钢梁(1)的节点通过垫板(5)连接;防屈曲支撑构件(3)包括约束钢管(31)、芯管(32)以及无粘结材料层(33);约束钢管(31)设置在外部,芯管(32)设置在内部,无粘结材料层(33)设置在二者之间;无粘结材料层(33)为硅胶层;芯管(32)部分或全部为形状记忆合金材质。该住宅建筑结构简单,易于施工,抗震性能好。

Description

一种抗震防火钢结构住宅建筑
技术领域
[0001] 本实用新型属于钢结构建筑领域,尤其涉及一种抗震防火钢结构住宅建筑。
背景技术
[0002]目前,钢结构由于自重轻、强度高、施工周期短等优势已广泛应用于建筑领域,尤其适合应用于住宅建筑。但住宅建筑用钢结构框架的抗震性能较差,使其应用受到限制。
实用新型内容
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题为现有住宅建筑用钢结构框架的抗震性能较差。
[0004] 为了解决上述技术的问题,本实用新型采用以下技术方案:
[0005] 一种抗震防火钢结构住宅建筑,包括钢梁、钢立柱、楼板以及防屈曲支撑构件。钢梁与钢立柱通过节点板连接,钢梁与钢立柱在节点板处的连接为焊接或高强螺栓连接。楼板为防火板,支撑在钢梁上。防屈曲支撑构件的一端与钢立柱和上层钢梁的节点通过垫板连接,防屈曲支撑构件的另一端与相邻的钢立柱和下层钢梁的节点通过垫板连接。防屈曲支撑构件包括约束钢管、芯管以及无粘结材料层。约束钢管设置在外部,芯管设置在内部,无粘结材料层设置在二者之间。无粘结材料层为硅胶层。芯管部分或全部为形状记忆合金材质。
[0006] 该抗震防火钢结构住宅建筑,由于在梁柱节点之间设置了防屈曲支撑构件,在风荷载或地震作用下,防屈曲支撑构件支撑轴力只由芯管来承担,而约束钢管理论上并不分担其轴力,只是通过对芯管的侧向屈曲变形进行约束来防止支撑构件受压时发生整体屈曲或局部屈曲破坏,因此两者既是分工合作又是共同工作的。芯管与约束钢管的上述相互作用使其在中震或大震作用下,芯管屈服段无论受拉还是受压均能实现全截面充分屈服耗散地震能量而不会出现支撑构件的整体屈曲或局部屈曲破坏,因此这种支撑不仅解决了普通支撑在大震下受压屈曲的问题,而且还起到损伤控制的作用,使原来通过主体结构梁端形成塑性铰的耗能方式转变为只在防屈曲支撑构件上集中耗能,而主体结构大部分保持弹性,从而能够较好地保护钢结构住宅建筑中的钢梁和钢立柱,使其在大震当中免受严重损伤。同时,由于芯管为部分或全部记忆合金材质,其在震后可以通过其超强弹性性能进行自复位。
[0007] 该抗震防火钢结构住宅建筑结构简单,易于施工,抗震性能好。
附图说明
[0008] 图1是本实用新型的示意图;
[0009] 图2是图1中防屈曲支撑构件的剖面图。
[0010]图中:
[0011] I—钢梁,2—钢立柱,3—防屈曲支撑构件,4一节点板,5—垫板,31—约束钢管,32—芯管,33—无粘结材料层。
具体实施方式
[0012] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0013] 如图1、图2所示,一种抗震防火钢结构住宅建筑,包括钢梁1、钢立柱2、楼板以及防屈曲支撑构件3。钢梁I与钢立柱2通过节点板4连接,钢梁I与钢立柱2在节点板4处的连接为焊接或高强螺栓连接。楼板为防火板,支撑在钢梁I上。防屈曲支撑构件3的一端与钢立柱2和上层钢梁I的节点通过垫板5连接,防屈曲支撑构件3的另一端与相邻的钢立柱2和下层钢梁I的节点通过垫板5连接。防屈曲支撑构件3包括约束钢管31、芯管32以及无粘结材料层33。约束钢管31设置在外部,芯管32设置在内部,无粘结材料层33设置在二者之间。无粘结材料层33为硅胶层。芯管32部分或全部为形状记忆合金材质。
[0014] 该住宅建筑用的抗震钢结构框架,由于在梁柱节点之间设置了防屈曲支撑构件3,在风荷载或地震作用下,防屈曲支撑构件3支撑轴力只由芯管32来承担,而约束钢管31理论上并不分担其轴力,只是通过对芯管32的侧向屈曲变形进行约束来防止支撑构件受压时发生整体屈曲或局部屈曲破坏,因此两者既是分工合作又是共同工作的。芯管32与约束钢管31的上述相互作用使其在中震或大震作用下,芯管32屈服段无论受拉还是受压均能实现全截面充分屈服耗散地震能量而不会出现支撑构件的整体屈曲或局部屈曲破坏,因此这种支撑不仅解决了普通支撑在大震下受压屈曲的问题,而且还起到损伤控制的作用,使原来通过主体结构梁端形成塑性铰的耗能方式转变为只在防屈曲支撑构件上集中耗能,而主体结构大部分保持弹性,从而能够较好地保护钢结构住宅建筑中的钢梁I和钢立柱2,使其在大震当中免受严重损伤。同时,由于芯管32为部分或全部记忆合金材质,其在震后可以通过其超强弹性性能进行自复位。
[0015] 该抗震防火钢结构住宅建筑结构简单,易于施工,抗震性能好。
[0016] 虽然本实用新型已列举出上述最佳实施方式,然而上述实施方式并非用以限定本实用新型,任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内,当可做出修改和完善。因此,本实用新型的保护范围应当以权利要求书所界定的范围为准。

Claims (1)

1.一种抗震防火钢结构住宅建筑,包括钢梁(1)、钢立柱(2)、楼板以及防屈曲支撑构件(3),其特征在于:所述钢梁(I)与所述钢立柱(2)通过节点板(4)连接,所述钢梁(I)与钢立柱(2)在所述节点板(4)处的连接为焊接或高强螺栓连接;楼板为防火板,支撑在所述钢梁⑴上;所述防屈曲支撑构件⑶的一端与所述钢立柱⑵和上层所述钢梁⑴的节点通过垫板(5)连接,所述防屈曲支撑构件(3)的另一端与相邻的所述钢立柱(2)和下层所述钢梁(I)的节点通过垫板(5)连接;所述防屈曲支撑构件(3)包括约束钢管(31)、芯管(32)以及无粘结材料层(33);所述约束钢管(31)设置在外部,所述芯管(32)设置在内部,所述无粘结材料层(33)设置所述约束钢管(31)与所述芯管(32)之间;所述无粘结材料层(33)为硅胶层;所述芯管(32)部分或全部为形状记忆合金材质。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105155712A (zh) * 2015-08-27 2015-12-16 浙江大学 一种采用形状记忆合金拉杆的自复位钢连梁体系
CN108678481A (zh) * 2018-05-07 2018-10-19 温州宇泰建设工程有限公司 一种抗震钢结构住宅建筑

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