大跨度混合结构框架的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种大跨度厂房建筑支撑结构，尤其涉及一种大跨度混合结构框架。
【背景技术】
[0002] 烟草工厂联合工房中的高架库是生产物流系统中的重要建筑之一，它的主要建筑 使用功能多为原烟库、辅料库、成品库、醇化库等，柱网和层高要求一般为柱列方向6米、 米，跨度方向18米~42米，跨数为单跨或多跨，建筑高度为单层厂房高度为24米。它的主 要工艺使用要求多为恒温、恒湿、防尘、防虫、防结露。
[0003] 目前行业内高架库结构选型根据项目工艺要求和建筑造型要求，采用的结构形式 比较简单，有以下几种： 1.普通钢筋砼框架结构 采用普通钢筋砼技术，按建筑造型要求搭建高支模满堂钢管脚手架，确保梁板砼浇筑 后脚手架有足够的承载能力。绑扎梁板钢筋，现浇梁、板砼，达到强度后拆除钢管脚手架。
[0004] 2.预应力钢筋砼框架结构 采用无粘结预应力砼张拉技术，按建筑造型要求搭建高支模满堂钢管脚手架，确保梁 板砼浇筑后脚手架有足够的承载能力，绑扎梁板钢筋，现浇梁、板砼。达到强度后张拉框架 梁，达到预应力强度拆除钢管脚手架。
[0005] 3.普通钢筋砼排架结构 采用局部脚手架现浇普通钢筋砼柱，达到强度后，吊装屋面钢梁，安装金属屋面轻钢彩 板。
[0006] 4.普通钢框架结构 吊装钢框架柱、安装钢框架梁及金属屋面轻钢彩板。
[0007] 现有技术存在的不足： 高架库建筑面积较大，一般多为数万平米，是一栋独立建筑，大多情况下它是联合工房 的一部分，与工房建筑有机的融合为一体，其立面效果和建筑材料都要和工房建筑协调一 致。在上述结构形式中，前三种基本能够满足要求，梁跨度< 24米时采用普通钢筋砼现浇 梁，24米<梁跨度<36米时采用预应力钢筋砼现浇梁。但存在不足是： 高支模施工难度大：单层厂房高度为24米，支模高度约22米，属于高支模体系，梁顶 板支撑米用扣件式钢管脚手架，立杆间距为900mmX900mm，横杆间距900mm，步距1200mm， 为保证高支模平面外整体稳定，在厂房的两端和中部沿厂房高度还要设置通高的剪刀叉坚 向支撑。高支模安装和拆除存在有较大危险性。为解决施工期间高支模以上结构的承重问 题，在钢管脚手架安装前应完成300mm厚钢筋砼临时施工地坪。在行业的建筑中曾发生多 起由于脚手架拆除不当造成脚手架倒塌人员伤亡事故。
[0008] 建筑施工周期长：钢管脚手架的安装和拆除以及300mm厚钢筋砼临时施工地坪的 施工就要多花费数月时间。
[0009] 工程造价高：高支模仅脚手架租赁费用就需要增加每天约2元/ Hf。
[0010] 若采用普通钢框架结构(钢框架柱、钢框架梁、板轻钢彩)，虽然能满足工艺使用要 求，但建筑立面效果和建筑材料都很难和工房建筑协调一致，建筑使用寿命上和运维方面 也要受到折减。
【发明内容】
[0011] 针对现有技术中存在的不足，我们结合项目工程特点、参考民用项目中的设计技 术，运用有限元复杂分析计算程序，将钢骨砼技术与大跨度钢结构技术有机结合，提出一套 新型的结构体系，能简化施工方法，解决各节点刚性连接问题。
[0012] 具体技术方案为：大跨度混合结构框架，包括钢筋砼柱、钢骨砼柱和横梁，钢骨砼 柱由钢骨、配筋和混凝土组成，钢骨纵截面为倒置的L型，配筋和混凝土均匀交叉分布于钢 骨坚直部分的外表面，钢骨下端面通过螺栓与钢筋砼柱上端面连接且钢骨坚直部分和钢筋 砼柱在同一轴线上，横梁横跨于两钢骨砼柱之间，且横梁两端通过高强螺栓与钢骨上端的 水平部分连接。
[0013] 所述横梁为钢梁，钢梁的截面高度数值为横梁的跨度数值的1/20。
[0014] 所述钢骨高度i柱/i梁=2, i梁为横梁截面高度。
[0015] 所述钢骨为H型钢。
[0016] 本发明结构简单，横梁起吊后通过螺栓与钢筋砼柱连接，取消了高支模体系每平 方米2吨满堂红钢管脚手架的安装过程和拆除过程，取消了高支模施工方法的专家专题论 证，降低了施工难度和施工成本，缩短了施工周期；各构件间采用刚性连接，提高受力能力， 延长使用寿命。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明结构示意图； 图2为本发明钢筋砼柱和钢骨砼柱的连接示意图； 图3为图2中A-A向剖视图； 图4为对应钢骨砼柱的横梁弯矩包络图； 图5为对应普通混凝土柱的横梁弯矩包络图； 图6为钢骨砼柱在恒载作用下的X向弯矩图； 图7为普通混凝土柱在恒载作用下的X向弯矩图； 图8为钢骨高度=1. 5倍横梁截面高度时的横梁位移图； 图9为钢骨高度=1. 5倍横梁截面高度时的横梁主拉应力图； 图10为钢骨高度=1. 5倍横梁截面高度时的横梁主压应力图； 图11为钢骨高度=2倍横梁截面高度时的横梁位移图； 图12为钢骨高度=2倍横梁截面高度时的横梁主拉应力图； 图13为钢骨高度=2倍横梁截面高度时的横梁主压应力图； 图14为钢骨高度=2. 5倍横梁截面高度时的横梁位移图； 图15为钢骨高度=2. 5倍横梁截面高度时的横梁主拉应力图； 图16为钢骨高度=2. 5倍横梁截面高度时的横梁主压应力图； 图17为钢骨高度=3倍横梁截面高度时的横梁位移图； 图18为钢骨高度=3倍横梁截面高度时的横梁主拉应力图； 图19为钢骨高度=3倍横梁截面高度时的横梁主压应力图； 图20为钢骨高度=3. 5倍横梁截面高度时的横梁位移图； 图21为钢骨高度=3. 5倍横梁截面高度时的横梁主拉应力图； 图22为钢骨高度=3. 5倍横梁截面高度时的横梁主压应力图； 图23为钢骨高度=4倍横梁截面高度时的横梁位移图； 图24为钢骨高度=4倍横梁截面高度时的横梁主拉应力图； 图25为钢骨高度=4倍横梁截面高度时的横梁主压应力图；
【具体实施方式】
[0018] 如图1和图2所示所示，大跨度混合结构框架，包括钢筋砼柱1、钢骨砼柱2和横梁 3,钢骨砼柱2由钢骨4、配筋5和混凝土 6组成，钢骨4纵截面为倒置的L型，配筋5和混凝 土 6均匀交叉分布于钢骨4坚直部分的外表面，钢骨4下端面通过螺栓与钢筋砼柱1上端 面连接且钢骨4坚直部分和钢筋砼柱1在同一轴线上，横梁3横跨于两钢骨砼柱2之间，且 横梁3两端通过高强螺栓7与钢骨4上端的水平部分连接。
[0019] 钢筋砼柱1为普通混凝土柱，在施工时，先根据具体施工图纸确定钢筋砼柱1的位 置，然后加工配筋进行混凝土浇筑，并在钢筋砼柱1上端预埋与钢骨4配合的地脚螺栓；在 钢筋砼柱1达到一定硬度时，将钢骨4的下端通过地脚螺栓坚直固定于钢筋砼柱1上端面， 在钢骨4的坚直部分8外侧面绑扎配筋5,然后浇筑混凝土 6 ;待混凝土 6达到一定硬度时， 通过起吊设备起吊横梁3,将横梁3两端通过高强螺栓7与钢骨4的水平部分9连接；最后 根据需要选择相应材质的材料作为屋面铺设于横梁3上端面。
[0020] 在施工前，可根据实际情况调整横梁3两端钢筋砼柱1的高度