专利名称：一种巨型钢框架支撑结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于建筑结构技术领域，具体说是一种由巨型钢框架与侧向支撑 系统组合而成的巨型钢框架支撑结构。
背景技术：
巨型结构传力明确，抗风抗震性能良好，稳定性高，易于满足建筑功能的要 求，施工速度快，是一种有良好前途的高层结构。目前巨型结构研究较多并有所应用的是巨型框架结构及巨型桁架结构。巨型 框架结构变形曲线整体呈剪切型，为了满足高层、超高层的侧移要求，只有通过 加大巨型构件的截面尺寸从而提高结构的抗侧能力，技术经济指标不好。巨型桁 架结构虽然可以显著提高结构的抗侧刚度，但巨型桁架中的巨型斜腹杆加剧了巨 型框架主节点附近的受力集中现象，工程构造更加复杂。因此前述两种结构适用 范围受到它们结构自身缺点的严重限制。发明内容技术问题为了克服上述巨型框架、巨型桁架等巨型结构的缺点，达到既有 效增加结构自身的抗侧刚度，又减缓节点受力集中现象，从而大大提高巨型结构 的适用范围，本实用新型提出一种巨型钢框架支撑结构。技术方案为了达到上述目的，本实用新型的一种巨型钢框架支撑结构主要 构件包括巨型梁、巨型柱、倒八字预应力拉索和八字刚性支撑。其中，巨型柱由 四片平面桁架围合而成格构式钢筒体，这四片平面桁架可以根据巨型柱的抗侧刚 度要求以及节点构造情况选用不同的桁架形式，筒体中间可以布置电梯、消防楼 梯等。巨型梁及八字刚性支撑为矩形空间钢桁架。所述的巨型柱、巨型梁以及八字刚性支撑的构件采用焊接H型钢或钢管。倒八字预应力拉索的材料则根据拉索 受力以及节点构造情况选用。本实用新型的技术要点在于支撑系统由倒八字预应力拉索与八字刚性支撑 组合而成，为上刚下柔、相对封闭的菱形受力体系。有益效果本实用新型使结构受力性能大大改善。倒八字预应力拉索不但可 以抵消八字刚性支撑对巨型柱的巨大推力，还可以将巨型梁跨中荷载以拉力的 形式传给巨型柱，从而大大减小梁的剪力、弯矩和挠度。理论与数值分析表明， 刚、柔组合的新型支撑系统，既有效提高了巨型框架的抗侧能力，又大大减缓了 巨型桁架结构节点的受力集中现象。下面将结合附图及实例对本实用新型的技术内容作进一步说明，但下述的实 例仅仅是本实用新型其中的例子而已，并不代表本实用新型所限定的权利保护范 围，本实用新型的权利保护范围以权利要求书为准。
图l为本实用新型结构示意图；图2为巨型柱三维示意图；图3为巨型柱横截面示意图。上述图中，l.巨型梁；2.巨型柱；3.倒八字预应力拉索；4.八字刚性支撑。
具体实施方式
实施例如图1所示，本实用新型巨型钢框架支撑结构主要构件包括巨型梁l、巨型 柱2、倒八字预应力拉索3和八字刚性支撑4。巨型柱2由四片平面桁架围合而成钢筒体(如图2及图3所示)，筒体中间 可以布置电梯、消防楼梯等。巨型柱2的构件采用矩形钢管，钢管与钢管直接相 贯焊接。巨型梁1与八字刚性支撑4为矩形空间钢桁架，其构件采用矩形钢管， 钢管与钢管直接相贯焊接。巨型梁l、巨型柱2以及八字刚性支撑4截面尺寸相 互匹配，从而可以确保它们的构件能够直接相关焊接。倒八字预应力拉索3为钢绞线索，在巨型梁1上采用液压千斤顶一端张拉， 因此倒八字预应力拉索3与巨型梁1的连接为张拉型节点，倒八字预应力拉索3 与巨型柱2的连接为锚固型节点。倒八字预应力拉索3与八字刚性支撑4尽可能闭合，形成封闭菱形的受力体 系，从而大大改善巨型梁1与巨型柱2的受力。
权利要求1、一种巨型钢框架支撑结构，其特征是该结构由巨型梁(1)、巨型柱(2)、倒八字预应力拉索(3)以及八字刚性支撑(4)构成，其中，巨型柱(2)由四片平面桁架围合而成格构式钢筒体，并与巨型梁(1)、八字刚性支撑(4)为刚性连接，所述的倒八字预应力拉索(3)和八字刚性支撑(4)为上刚下柔成封闭菱形状连接在巨型梁(1)与巨型柱(2)之间。
2、 根据权利要求l所述的一种巨型钢框架支撑结构，其特征在于，所述的巨 型梁(1)与.八字刚性支撑(4)为矩形空间钢桁架，空间钢桁架的截面形式以及 尺寸与巨型柱(2)相匹配。
3、 根据权利要求l所述的一种巨型钢框架支撑结构，其特征在于，所述的巨 型梁(1)、巨型柱(2)以及八字刚性支撑(4)的构件采用钢管或焊接H型钢； 采用钢管，其构件为相贯焊接连接；若采用焊接H型钢，则构件之间为高强螺栓 刚性连接。
4、根据权利要求1所述的一种巨型钢框架支撑结构，其特征在于，所述的 倒八字预应力拉索(3)采用一端张拉，张拉端设在巨型梁(1)的一侧，倒八字 预应力拉索(3)与巨型梁(1)的连接为张拉型节点，与巨型柱(2)的连接为 锚固型节点。
专利摘要一种巨型钢框架支撑结构，由巨型梁、巨型柱、倒八字预应力拉索以及八字刚性支撑组成。巨型梁与八字刚性支撑为矩形空间钢桁架，巨型柱则由四片平面桁架围合而成格构式钢筒体。巨型钢框架支撑结构技术要点在于八字刚性支撑与倒八字预应力拉索组合构成相对封闭的菱形支撑系统。倒八字预应力拉索不但可以抵消八字刚性支撑的巨大推力，还可以将巨型梁跨中荷载以拉力的形式传给巨型柱，减少梁的剪力、弯矩和挠度。理论与数值分析表明，巨型钢框架支撑结构较巨型钢框架结构可有效提高抗侧能力，较巨型钢桁架结构可大大缓解节点受力集中现象。适用于高层超高层建筑结构。
文档编号E04B1/24GK201103167SQ20072004521
公开日2008年8月20日 申请日期2007年8月30日 优先权日2007年8月30日
发明者唐柏鉴, 李亚明, 阮含婷 申请人:江苏科技大学