CN218375499U - 一种工业筒仓改民用建筑的加固支撑结构体系 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种工业筒仓改民用建筑的加固支撑结构体系，包括工业筒仓，所述工业筒仓底部由四个框架柱支撑，所述四个框架柱上设置有至少两个屈曲约束支撑，每个屈曲约束支撑的两端分别通过钢套箍节点与相邻两个框架柱连接，且每个屈曲约束支撑倾斜设置，每个屈曲约束支撑顶端的钢套箍节点固定套接在相邻两个框架柱的其中一个框架柱的顶部外围，每个屈曲约束支撑底端的钢套箍节点固定套接在相邻两个框架柱的另外一个框架柱的底部外围；本实用新型提高工业筒仓的抗震性能，使其满足现行民用建筑抗震规范中“大震不倒”的设防目标，达到工业筒仓改造为民用建筑使用的目的。

Description

一种工业筒仓改民用建筑的加固支撑结构体系

技术领域

本实用新型涉及一种工业筒仓改民用建筑的加固支撑结构体系，属于工业筒仓改造加固技术领域。

背景技术

随着我国工业化发展进程，出现了大量废弃但结构相对完整的旧工业建筑，推动旧工业建筑绿色改造再利用，不仅缓解土地资源紧张的问题，也可以降低能耗，减少环境污染，甚至还能重现旧工业建筑历史文化意义；其中筒仓属于工业建筑中构筑物的范畴，由于其特殊的工艺流程需要，所以筒仓结构设计为底部是框架柱，顶部是剪力墙筒仓，形成上刚下柔的结构体系，属于抗震规范竖向不规则项中的竖向抗侧力构件不连续，在不改变原有结构体系的前提下，往往无法满足现行民用建筑抗震规范中“大震不倒”的设防目标。

发明内容

本实用新型为了提高工业筒仓的抗震性能，使其满足现行民用建筑抗震规范中“大震不倒”的设防目标，达到工业筒仓改造为民用建筑使用的目的，提供了一种工业筒仓改民用建筑的加固支撑结构体系。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种工业筒仓改民用建筑的加固支撑结构体系，包括工业筒仓，所述工业筒仓底部由四个框架柱支撑，所述四个框架柱上设置有至少两个屈曲约束支撑，每个屈曲约束支撑的两端分别通过钢套箍节点与相邻两个框架柱连接，且每个屈曲约束支撑倾斜设置，每个屈曲约束支撑顶端的钢套箍节点固定套接在相邻两个框架柱的其中一个框架柱的顶部外围，每个屈曲约束支撑底端的钢套箍节点固定套接在相邻两个框架柱的另外一个框架柱的底部外围。

作为本实用新型的进一步优选，所述钢套箍节点外围焊接设置有节点板，屈曲约束支撑的端部与节点板连接；节点板的设置便于屈曲约束支撑的端部与钢套箍节点连接。

作为本实用新型的进一步优选，所述屈曲约束支撑的端部与节点板焊接连接或铰接连接；屈曲约束支撑的端部与节点板的连接方式可以根据实际情况选择。

作为本实用新型的进一步优选，所述屈曲约束支撑的端部与节点板焊接连接后，在屈曲约束支撑的端部与节点板之间还焊接连接有加强板；增加屈曲约束支撑的端部与节点板的连接稳定性。

作为本实用新型的进一步优选，所述钢套箍节点包括四块钢板，所述四块钢板焊接连接后套接在框架柱的外围；构成钢套箍节点的钢板可预先制作，现场焊接，施工简单方便，施工周期短。

作为本实用新型的进一步优选，在框架柱上设置锚固植筋或对穿螺杆，所述四块钢板与锚固植筋或对穿螺杆穿孔塞焊连接；钢套箍节点中用于抗剪的锚固植筋或对穿螺杆数量相比传统不加钢套箍节点的连接方式大大减少，可以有效减小对既有框架柱结构的损伤。

作为本实用新型的进一步优选，在框架柱上设置八个对穿螺杆，八个对穿螺杆分两层布置，每层四个对穿螺杆以“井”字形布置。

为了提高钢套箍节点的结构强度，在焊接连接后的四块钢板外围焊接连接有环形加强箍，所述环形加强箍包括两个半环形箍体，两个半环形箍体焊接连接形成环形加强箍；环形加强箍对焊接连接后的四块钢板具有束缚作用。

为了进一步提高钢套箍节点的结构强度，所述环形加强箍设置有两个，在两个环形加强箍之间焊接连接有若干个加强筋板。

本实用新型的有益之处在于：

在原有工业筒仓底部框架柱间合理的斜向设置屈曲约束支撑，使其形成框架柱防屈曲约束支撑体系，在小震作用下，屈曲约束支撑保持弹性，受力特性同普通钢支撑；在大震作用下，屈曲约束支撑相当于耗能阻尼器屈服耗能，减小地震作用对工业筒仓结构的影响，保证了工业筒仓的安全性和人们的生命财产安全，震后若工业筒仓结构完好或破坏轻微，经过局部修复并更换屈曲约束支撑即可恢复正常使用；大大提高工业筒仓的抗震性能，使其满足现行民用建筑抗震规范中“大震不倒”的设防目标，达到工业筒仓改造为民用建筑使用的目的。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型工业筒仓的左侧示意图；

图3是本实用新型屈曲约束支撑端部的钢套箍节点与框架柱的连接示意图；

图4是本实用新型屈曲约束支撑的端部与节点板的连接示意图；

图5是本实用新型对穿螺杆与框架柱和钢板的连接示意图；

图中附图标记的含义：

1-工业筒仓，2-框架柱，3-屈曲约束支撑，4-钢套箍节点，5-节点板，6-加强板，7-环形加强箍，8-加强筋板，11-钢板，12-对穿螺杆。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

如图1-5所示，本实施例是一种工业筒仓改民用建筑的加固支撑结构体系，包括工业筒仓1，工业筒仓1底部由四个框架柱2支撑，位于工业筒仓1左侧的两个框架柱2之间设置一个屈曲约束支撑3，位于工业筒仓1右侧的两个框架柱2之间设置一个屈曲约束支撑3，每个屈曲约束支撑3的两端分别通过钢套箍节点4与两个框架柱2连接，且每个屈曲约束支撑3倾斜设置，每个屈曲约束支撑3顶端的钢套箍节点4固定套接在两个框架柱2的其中一个框架柱2的顶部外围，每个屈曲约束支撑3底端的钢套箍节点4固定套接在两个框架柱2的另外一个框架柱2的底部外围；位于工业筒仓1左侧和右侧的两个屈曲约束支撑3在平面内形成一个前后方向的耗能体系。

本实施例在钢套箍节点4外围焊接设置有节点板5，屈曲约束支撑3的端部与节点板5连接；节点板5的设置便于屈曲约束支撑3的端部与钢套箍节点4连接；本实施例中，屈曲约束支撑3的端部与节点板5焊接连接；在实际应用时，屈曲约束支撑3的端部与节点板5的连接方式也可以根据实际情况选择铰接连接。

本实施例中，屈曲约束支撑3的端部与节点板5焊接连接后，在屈曲约束支撑3的端部与节点板5之间还焊接连接有加强板6；增加屈曲约束支撑3的端部与节点板5的连接稳定性。

本实施例中钢套箍节点4包括四块钢板11，四块钢板11焊接连接后套接在框架柱2的外围；构成钢套箍节点4的钢板11可预先制作，现场焊接，施工简单方便，施工周期短；在框架柱2上设置对穿螺杆12，四块钢板11与对穿螺杆12穿孔塞焊连接；本实施例在框架柱2上设置八个对穿螺杆12，八个对穿螺杆12分两层布置，每层四个对穿螺杆12以“井”字形布置；在实际应用时，也可以在框架柱2上设置锚固植筋，四块钢板11与锚固植筋穿孔塞焊连接，每块钢板11通过四个呈矩形布置的锚固植筋与框架柱2固定连接；钢套箍节点4中用于抗剪的锚固植筋或对穿螺杆12数量相比传统不加钢套箍节点4的连接方式大大减少，可以有效减小对既有框架柱2结构的损伤。

为了提高钢套箍节点4的结构强度，在焊接连接后的四块钢板11外围焊接连接有环形加强箍7，环形加强箍7包括两个半环形箍体，两个半环形箍体焊接连接形成环形加强箍7；环形加强箍7对焊接连接后的四块钢板11具有束缚作用；为了进一步提高钢套箍节点4的结构强度，本实施例中环形加强箍7设置有两个，在两个环形加强箍7之间焊接连接有若干个加强筋板8，且加强筋板8同时与钢板11焊接连接。

本实施例中，屈曲约束支撑3在平面内只形成一个方向的耗能体系，若结构体系需要双向耗能可在另外一个方向增加屈曲约束支撑3；即在位于工业筒仓1前侧的两个框架柱2之间也设置一个屈曲约束支撑3，在位于工业筒仓1后侧的两个框架柱2之间也设置一个屈曲约束支撑3；每个屈曲约束支撑3的两端分别通过钢套箍节点4与两个框架柱2连接，且每个屈曲约束支撑3倾斜设置，每个屈曲约束支撑3顶端的钢套箍节点4固定套接在两个框架柱2的其中一个框架柱2的顶部外围，每个屈曲约束支撑3底端的钢套箍节点4固定套接在两个框架柱2的另外一个框架柱2的底部外围；位于工业筒仓1前侧和后侧的两个屈曲约束支撑3在平面内形成一个左右方向的耗能体系；位于工业筒仓1左侧和右侧的两个屈曲约束支撑3在平面内形成一个前后方向的耗能体系；从而实现在平面内形成相互垂直的两个方向的耗能体系。

屈曲约束支撑3在框架柱2上的作用力，可分解为垂直于框架柱2长度方向Fx和平行于框架柱2长度方向Fy两个分量，由于钢套箍节点4本身特性，在Fx方向上无论拉或压，钢套箍节点4均有一侧与框架柱2产生压力，提供与Fy方向相反的摩擦力。

在实际应用时，四个框架柱2上设置有至少两个屈曲约束支撑3，每个屈曲约束支撑3的两端分别通过钢套箍节点4与相邻两个框架柱2连接，且每个屈曲约束支撑3倾斜设置，每个屈曲约束支撑3顶端的钢套箍节点4固定套接在相邻两个框架柱2的其中一个框架柱2的顶部外围，每个屈曲约束支撑3底端的钢套箍节点4固定套接在相邻两个框架柱2的另外一个框架柱2的底部外围。

本实用新型在原有工业筒仓底部框架柱间合理的斜向设置屈曲约束支撑，使其形成框架柱防屈曲约束支撑体系，在小震作用下，屈曲约束支撑保持弹性，受力特性同普通钢支撑；在大震作用下，屈曲约束支撑相当于耗能阻尼器屈服耗能，减小地震作用对工业筒仓结构的影响，保证了工业筒仓的安全性和人们的生命财产安全，震后若工业筒仓结构完好或破坏轻微，经过局部修复并更换屈曲约束支撑即可恢复正常使用；大大提高工业筒仓的抗震性能，使其满足现行民用建筑抗震规范中“大震不倒”的设防目标，达到工业筒仓改造为民用建筑使用的目的。

本实用新型还具有以下优点：

（1）采用的屈曲约束支撑和构成钢套箍节点的钢板、环形加强箍以及加强筋板可预先制作，现场焊接，施工简单方便，施工周期短；

（2）采用的钢套箍节点保证了屈曲约束支撑的传力，同时减小对既有混凝土框架柱的损坏；

（3）利用屈曲约束支撑的屈曲耗能的特性，屈曲约束支撑仅需要满足强度要求，可以不满足长细比要求，故截面比一般的钢支撑要小，从而满足建筑专业对构件尺度的要求。

（4）实现了旧工业筒仓改民用建筑，并满足现行民用建筑抗震规范的要求。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，否则术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点；本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种工业筒仓改民用建筑的加固支撑结构体系，包括工业筒仓，所述工业筒仓底部由四个框架柱支撑，其特征在于：所述四个框架柱上设置有至少两个屈曲约束支撑，每个屈曲约束支撑的两端分别通过钢套箍节点与相邻两个框架柱连接，且每个屈曲约束支撑倾斜设置，每个屈曲约束支撑顶端的钢套箍节点固定套接在相邻两个框架柱的其中一个框架柱的顶部外围，每个屈曲约束支撑底端的钢套箍节点固定套接在相邻两个框架柱的另外一个框架柱的底部外围。

2.根据权利要求1所述一种工业筒仓改民用建筑的加固支撑结构体系，其特征在于，所述钢套箍节点外围焊接设置有节点板，屈曲约束支撑的端部与节点板连接。

3.根据权利要求2所述一种工业筒仓改民用建筑的加固支撑结构体系，其特征在于，所述屈曲约束支撑的端部与节点板焊接连接或铰接连接。

4.根据权利要求3所述一种工业筒仓改民用建筑的加固支撑结构体系，其特征在于，所述屈曲约束支撑的端部与节点板焊接连接后，在屈曲约束支撑的端部与节点板之间还焊接连接有加强板。

5.根据权利要求1或2所述一种工业筒仓改民用建筑的加固支撑结构体系，其特征在于，所述钢套箍节点包括四块钢板，所述四块钢板焊接连接后套接在框架柱的外围。

6.根据权利要求5所述一种工业筒仓改民用建筑的加固支撑结构体系，其特征在于，在框架柱上设置锚固植筋或对穿螺杆，所述四块钢板与锚固植筋或对穿螺杆穿孔塞焊连接。

7.根据权利要求6所述一种工业筒仓改民用建筑的加固支撑结构体系，其特征在于，在框架柱上设置八个对穿螺杆，八个对穿螺杆分两层布置，每层四个对穿螺杆以“井”字形布置。

8.根据权利要求5所述一种工业筒仓改民用建筑的加固支撑结构体系，其特征在于，在焊接连接后的四块钢板外围焊接连接有环形加强箍，所述环形加强箍包括两个半环形箍体，两个半环形箍体焊接连接形成环形加强箍。

9.根据权利要求8所述一种工业筒仓改民用建筑的加固支撑结构体系，其特征在于，所述环形加强箍设置有两个，在两个环形加强箍之间焊接连接有若干个加强筋板。

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