桁架隔震转换层的制作方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及一种建筑转换层的设计技术，我们称这种技术为桁架隔震转换层，属于建筑结构设计技术领域。
【背景技术】
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[0002]目前转换层主要采用技术为梁式转换层和桁架转换层。梁式转换层具有截面尺寸大，结构笨重和巨大质量集中点的缺点，抗震性能不好;桁架转换层结构水平刚度大，在动力作用下，桁架局部区域会分配巨大的层剪力，导致容易在桁架转换局部造成构件破坏。
【发明内容】
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[0003]为了解决现有建筑转换结构技术存在的众多缺点，本发明提出了一种新的转换层设计技术，我们称之为桁架隔震转换层。该技术不仅能轻松的实现建筑转换层的设计，同时具有层刚度小，建筑结构抗震性能好，工程造价低等众多优点。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种桁架隔震转换层，所述的桁架隔震转换层包括隔震支座、锚具、垫板、预应力筋、斜撑杆、稳定杆、框架梁柱板构件，所述桁架隔震转换层利用桁架原理和隔震技术来实现转换层的设计，桁架转换结构在桁架顶点与上层的楼板截断，在桁架顶点安装有隔震支座，转换层上部的重量先通过隔震支座传到下部的桁架结构，再通过桁架结构传到桁架结构两边的框架柱，形成一种桁架隔震转换结构，根据跨度的不同，桁架隔震转换层包括两跨桁架隔震转换层和三跨桁架隔震转换层;根据转换布置的不同，桁架隔震转换层包括单轴向转换体系和双轴向转换体系两种布置。
[0005]在上述技术方案的基础上，本发明作出如下补充:
[0006]本发明提出一种桁架隔震转换层，在两跨桁架隔震转换层中，底层梁和斜撑杆形成一种桁架结构，当设计有中间框架柱时，桁架结构也包含中间框架柱;在三跨桁架隔震转换层中，底层梁、斜撑杆及悬挂梁形成一种桁架结构，当设计有中间框架柱时，桁架结构也包含中间框架柱。桁架隔震转换层应用于建筑转换层设计，当采用两跨设计时，两跨跨度相等，当采用三跨设计时，两个边跨跨度相等，斜撑杆分布设置在建筑轴线的竖向平面上，预应力筋布置在底层梁的内部。桁架隔震转换层在施工时，先在底层梁梁端张拉预应力筋，当施工到桁架顶点时安装上隔震支座，然后继续浇筑上层的混凝土结构，转换层上层的框架柱柱底轴力通过隔震支座传到桁架顶点，再通过斜撑杆将轴力传递到斜撑杆下端的节点中，最后通过底层梁内部的预应力筋将两个斜撑杆的水平分力相互抵消，斜撑杆在下端节点的竖向分力施加给框架柱，由于隔震支座竖向强度高，水平刚度小，所以桁架隔震转换层结构的水平刚度比现存的桁架转换层水平刚度更小，竖向构件刚度分布更加均匀，因而具有比现存的桁架转换层结构更好的抗震性能。
[0007]在所述的桁架隔震转换层中，当采用两跨设计时，两跨跨度一般相等，由于转换层对称，所以两个斜撑杆在下端节点的水平分力能相互抵消，进而只对斜撑杆下端节点的框架柱实现轴心压力设计；当采用三跨设计时，两个边跨跨度相等，中间跨度可以根据实际需要设定，由于在桁架顶点，斜撑杆有一个未能抵消的水平分力，需要在两个桁架顶点之间设计一道框架梁来承受斜撑杆的水平分力，这道框架梁称为悬挂梁，桁架顶点与上层框架柱的底面之间有一个距离间隙。
[0008]在本发明一较佳实施例中，在桁架隔震转换层结构中，预应力筋铺设在底层梁的内部，可以是水平，抛物线或折线设计，底层梁为被预应力筋施加压力的连续梁，预应力筋采用后张法张拉工艺，通过端部的锚具实现对预应力筋的锚固，锚具和垫板安装在底层梁的端部。有时在底层梁内设计型钢可以不再需要预应力筋，进而简化施工，但是型钢桁架隔震转换层的抗震设计技术核心与桁架隔震转换层技术核心是相同的。
[0009]在本发明一较佳实施例中，在两跨和三跨桁架隔震转换层中，有时为了增大建筑通道空间而可以不需要设计中间框架柱和稳定杆，当将预应力筋采用抛物线或折线设计在底层梁中，那么中间框架柱起到撑杆的作用，这时的中间框架柱是可以不需要设计的；当预应力筋铺设在底层梁轴心处，中间框架柱起到吊杆作用，如果桁架转换结构跨度小，底层梁依靠自身的抗弯强度就足够，这时也可以不需要设计中间框架柱，在两跨或三跨桁架隔震转换层中，无论有没有中间框架柱，都是桁架隔震转换层，桁架隔震转换层技术的核心是将桁架转换结构与被承托结构采用分离式的结构设计，采用隔震支座连接桁架转换结构与被承托结构，弱化建筑局部层刚度。
[0010]在本发明一较佳实施例中，桁架隔震转换层的隔震支座为竖向强度高、水平刚度小的部件，使隔震支座在能承受竖向巨大的荷载的同时具有较小的水平刚度，桁架顶点与上层框架柱柱底之间有一个距离间隙，通过在桁架顶点设计隔震支座，桁架隔震转换层的层刚度比现存的桁架转换层的层刚度小很多，现存的桁架转换结构因为内部没有隔震支座设计，楼层在转换结构局部的水平刚度很大，在地震时，层剪力很大一部分被分担到此处，进而造成转换结构周围框架构件的破坏。
[0011]在本发明一较佳实施例中，桁架隔震转换层设计在建筑楼层间，斜撑杆分布设计在建筑轴线所在的竖向平面上，斜撑杆上端连接在桁架顶点，下端连接在连续底层梁的梁端，斜撑杆上下端节点处都进行了加大截面设计，以提高节点的强度和安全性。
[0012]在本发明一较佳实施例中，所述的桁架隔震转换层根据转换结构布置的不同，分为单轴向转换体系和双轴向转换体系，所谓单轴向转换体系是只在一个轴线方向布置桁架隔震转换结构，所谓双轴向转换体系是指在两个相互垂直的轴线方向都布置桁架隔震转换结构，双轴向转换设计能减少底层梁内部的预应力数量，如果双轴向桁架隔震转换层的底层梁内设计型钢，底层梁内甚至可以不再需要设计预应力筋，同时双轴向转换设计使转换结构更加稳定。当在一个轴线方向设计多个并排的桁架隔震转换层时，这样的设计也是单轴向转换体系，这种情况下的底层梁内部的预应力筋一般会连接形成一根预应力筋。
[0013]在本发明一较佳实施例中，在三跨桁架隔震转换层中，两边跨跨度相等，中间跨的长度可任意设定，两个桁架顶点连接有悬挂梁，施工时，悬挂梁与中间框架柱一同浇筑施工，悬挂梁用于承受斜撑杆在桁架顶点形成的水平分力。
[0014]在本发明一较佳实施例中，当斜撑杆和悬挂梁构件尺寸很长时，构件受力不易稳定，为了确保斜撑杆和悬挂梁受力的稳定性，可以在斜撑杆和悬挂梁中设计稳定杆，稳定杆的作用在于加强斜撑杆和悬挂梁受力的稳定性，提高桁架隔震转换层结构的安全性，当设计有稳定杆