CN205894294U - 一种采用箱型截面梁的仿古建筑钢框架结构体系 - Google Patents

Abstract

一种采用箱型截面梁的仿古建筑钢框架结构体系，包括坡屋顶，坡屋顶下方设置有框架柱；框架柱包括坡屋顶下方两端设置的第一框架柱和第二框架柱，在第一框架柱与第二框架柱之间靠近第二框架柱处还设置有第三框架柱；在第一框架柱与第三框架柱之间设置有正厅大梁，在第二框架柱与第三框架柱之间还设置有偏厅大梁；所述的正厅大梁与偏厅大梁为箱型截面钢梁，在正厅大梁上设置若干较短柱；较短柱顶端通过第二斗构件连接在坡屋顶上；本实用新型施工方便，速度较快，主要构件均可在加工厂制作完成后，运输到现场进行焊接连接；该钢框架结构体系可满足仿古建筑的特殊使用要求，具有良好的抗震性能，能够在高烈度地区仿古建筑中推广应用。

Description

一种采用箱型截面梁的仿古建筑钢框架结构体系

技术领域

本实用新型涉及建筑物钢结构体系，特别涉及一种采用箱型截面梁的仿古建筑钢框架结构体系。

背景技术

中国古建筑凝聚了我国古代历史、科技、文化及宗教等发展成果，孕育了宝贵的民族文化和民族精神，但是由于木结构建筑受到材料(木材)自身的限制，如易翘曲、易燃、易腐朽老化等特点，使得现存木结构古建筑处于结构体系破坏、险情不断发展甚至潜伏倒塌的危险状态，因此，采用钢材建造的仿古建筑对继承这些历史文化遗产有着至关重要的意义。

仿古建筑钢框架结构体系应用现代科学技术，使结构的抗灾害能力显著增强，已逐渐融入到我国建筑行业的各个领域，尤其广泛应用于全国各地的旅游景点和风景园林当中。

仿古建筑不仅要受到诸如社会、经济等因素的制约，而且要受到地方文化、宗教以及民族情感的影响和抉择。因此造成了仿古建筑结构的特殊性。

钢结构自重轻，强度高，延性好，布局灵活，机械化与工业化程度高，抗震性能好。钢结构仿古建筑结构因使用材料与古建筑结构不一样，个别构件的建造形式发生变化，荷载传力路线不明确，故寻求一种经济 技术指标优异，满足高烈度区承载力要求的仿古建筑钢框架结构体系具有重大的意义。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种采用箱型截面梁的仿古建筑钢框架结构体系，包括正厅和偏厅两部分组成，采用坡屋顶形式，具有抗震性能良好的特点。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种采用箱型截面梁的仿古建筑钢框架结构体系，包括人字形的坡屋顶13，坡屋顶13下方设置有框架柱；所述的框架柱包括坡屋顶13下方两端设置的第一框架柱16和第二框架柱17，在第一框架柱16与第二框架柱17之间靠近第二框架柱17处还设置有第三框架柱18；在第一框架柱16与第三框架柱18之间设置有正厅大梁7，在第二框架柱17与第三框架柱18之间设置有偏厅大梁8；所述的第二框架柱17外侧还设置有小梁14；所述的正厅大梁7与偏厅大梁8为箱型截面钢梁，在正厅大梁7上设置若干较短柱11；较短柱11顶端通过第二斗构件19连接在坡屋顶13上。

所述的框架柱的下柱采用圆钢管9，上柱采用方钢管10，在圆钢管9与方钢管10连接部位设置第一斗构件4。

所述的主厅大梁7比偏厅大梁8截面高度高，主厅大梁7的上翼缘高于偏厅大梁8的上翼缘，主厅大梁7的下翼缘低于偏厅大梁的下翼缘，从而形成第一十字型异型节点12；

所述的小梁14的截面高度小于偏厅大梁8，小梁14的上翼缘和下 翼缘分别低于偏厅大梁8的上翼缘和下翼缘，从而形成第二十字型异型节点15。

所述的主厅大梁7、偏厅大梁8和小梁14分别与框架柱连接部位设置有拱构件3；所述的第三框架柱18与主厅大梁7和偏厅大梁8分别连接的两个拱构件3底标高一致。

所述的临近坡屋顶13两端下方，主厅大梁7与偏厅大梁8的上方，对称设置有一个驼峰6与小斗构件5。

本实用新型的有益效果：

1、钢结构自重轻，强度高，机械化与工业化程度高，钢构件直接在加工厂加工完成后，运输到现场吊装就位后拼接，施工方便，速度快。

2、节省钢材，在异型节点两侧采用不同截面大小的箱型截面钢梁，既可以保证在跨度较大的主厅大梁承载力的要求，又可以在偏厅大梁处避免钢材的浪费。

3、相较于钢筋混凝土结构仿古建筑体系而言，钢结构仿古建筑体系梁和柱的截面较小，布局灵活，增大了空间的利用率。

4、相较于古建筑木结构体系而言，钢结构仿古建筑体系受自身材料限制较小，不具有易翘曲、易燃、易老化等缺点，且承载力更高。

5、抗震性能良好，试验研究表明，该钢框架结构体系的延性与耗能能力优异，使其能够在高烈度区仿古建筑结构中得以推广应用。

附图说明

图1是本实用新型仿古建筑钢框架结构体系示意图的主视图。

图2是斗构件4的主视图。

图3是斗构件4的俯视图。

图4是拱构件3的主视图。

图5是拱构件3的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种采用箱型截面梁的仿古建筑钢框架结构体系的主视图，包括在水平方向上相连的正厅1与偏厅2两部分，上部结构采用坡屋顶13；正厅1与偏厅2靠框架柱支撑；框架柱的下柱采用圆钢管9，上柱采用方钢管10，在下柱与上柱连接部位设置斗构件。正厅大梁7与偏厅大梁8为箱型截面钢梁，通过第一十字型异型节点12连接，并在正厅大梁7上起若干较短柱11。大梁与框架柱连接部位设置拱构件3。在临近结构的两端位置处，分别对称设置一个驼峰6与小斗构件5。所述正厅1与偏厅2采用刚接方式连接，共用体系中部位置的第三框架柱18，与其连接的两个拱构件3底标高一致。主厅大梁7比偏厅大梁8截面高度高，主厅大梁7的上翼缘高于偏厅大梁8的上翼缘，主厅大梁7的下翼缘低于偏厅大梁的下翼缘，从而形成第一十字型异型节点12。偏厅外侧设置小梁14，其截面高度小于偏厅大梁8，小梁14的上翼缘和下翼缘分别低于偏厅大梁8的上翼缘和下翼缘，从而形成第二十字型异型节点15。

如图2、图3所示，斗构件4上顶面与下底面开洞，可以套在方钢管10外侧，通过焊接的方式与方钢管10进行连接。斗构件4下底面与圆钢管9顶面进行焊接连接。

如图4、图5所示，拱构件3上顶面与正厅大梁7或偏厅大梁8底面焊接，拱构件3侧面和圆钢管9或方钢管10的表面进行焊接连接。

本实用新型的工作原理是：

整体结构模仿中国古建筑的坡屋顶13、圆钢管9的形式，并在局部部位设置古建筑特有的斗构件、拱构件3。拱构件3的存在不仅可以加大整体结构的刚度，在地震发生时，作为仿古建筑钢框架的第一道抗震防线，起到耗能的作用。在正厅大梁7上起若干较较短柱11，可以确保刚度和承载力的要求，明确仿古建筑钢框架的传力途径。驼峰6在形式上完全仿照中国古建筑，对结构外观起到有益效果。第一十字型异型节点12与第二十字型异型节点15两侧梁的大小不同，提高了节点核心区的抗剪能力，同时避免了钢材的浪费。钢梁与钢柱采用全焊连接的刚性连接，在节点核心区的梁翼缘对应高度处设置加劲肋，保证了传力的明确性。试验研究表明，斗构件在抵抗水平力时效果显著，可作为仿古建筑钢框架体系的第二道抗震防线，对结构起到保护作用。

综上，该种采用箱型截面梁的仿古建筑钢框架结构体系，既满足了建筑上大空间的使用要求，又具有良好的抗震性能与承载能力。

Claims (4)

1.一种采用箱型截面梁的仿古建筑钢框架结构体系，其特征在于，包括人字形的坡屋顶(13)，坡屋顶(13)下方设置有框架柱；所述的框架柱包括坡屋顶(13)下方两端设置的第一框架柱(16)和第二框架柱(17)，在第一框架柱(16)与第二框架柱(17)之间靠近第二框架柱(17)处还设置有第三框架柱(18)；在第一框架柱(16)与第三框架柱(18)之间设置有正厅大梁(7)，在第二框架柱(17)与第三框架柱(18)之间设置有偏厅大梁(8)；所述的第二框架柱(17)外侧还设置有小梁(14)；所述的正厅大梁(7)与偏厅大梁(8)为箱型截面钢梁，在正厅大梁(7)上设置若干较短柱(11)；较短柱(11)顶端通过第二斗构件(19)连接在坡屋顶(13)上；

所述的框架柱的下柱采用圆钢管(9)，上柱采用方钢管(10)，在圆钢管(9)与方钢管(10)连接部位设置第一斗构件(4)；

所述的正厅大梁(7)比偏厅大梁(8)截面高度高，正厅大梁(7)的上翼缘高于偏厅大梁(8)的上翼缘，正厅大梁(7)的下翼缘低于偏厅大梁的下翼缘，从而形成第一十字型异型节点(12)。

2.根据权利要求1所述的一种采用箱型截面梁的仿古建筑钢框架结构体系，其特征在于，所述的小梁(14)的截面高度小于偏厅大梁(8)，小梁(14)的上翼缘和下翼缘分别低于偏厅大梁(8)的上翼缘和下翼缘，从而形成第二十字型异型节点(15)。

3.根据权利要求1所述的一种采用箱型截面梁的仿古建筑钢框架结构体系，其特征在于，所述的正厅大梁(7)、偏厅大梁(8)和小梁 (14)分别与框架柱连接部位设置有拱构件(3)；所述的第三框架柱(18)与正厅大梁(7)和偏厅大梁(8)分别连接的两个拱构件(3)底标高一致。

4.根据权利要求1所述的一种采用箱型截面梁的仿古建筑钢框架结构体系，其特征在于，临近所述的坡屋顶(13)两端下方，正厅大梁(7)与偏厅大梁(8)的上方，对称设置有一个驼峰(6)与小斗构件(5)。