本發(fā)明涉及一種用于復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)建筑的連接鋼梁及其連接方法，屬于土木工程安裝施工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代建筑對(duì)美觀和個(gè)性的要求導(dǎo)致建筑的體型日益復(fù)雜，許多體型復(fù)雜的公共建筑由多個(gè)規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)組合而成。不同規(guī)則結(jié)構(gòu)之間的連接通常設(shè)置結(jié)構(gòu)縫，或者設(shè)置一個(gè)剛度很大的整體轉(zhuǎn)換層，但這些方法很難克服不規(guī)則結(jié)構(gòu)由于地震力作用扭轉(zhuǎn)等不利影響，且不經(jīng)濟(jì)。

常規(guī)的連接方式有剛性連接、鉸接、設(shè)置抗震縫以及各種耗能減震的阻尼器。剛性連接和鉸接屬于強(qiáng)連接方式，連接后的結(jié)構(gòu)整體協(xié)調(diào)，共同受力，改變了結(jié)構(gòu)原先的動(dòng)力特性，使彼此獨(dú)立的各單體規(guī)則結(jié)構(gòu)組合成一個(gè)復(fù)雜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。地震作用下這種組合結(jié)構(gòu)的反應(yīng)遠(yuǎn)比單體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，會(huì)出現(xiàn)較強(qiáng)的耦聯(lián)振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)加大等現(xiàn)象。設(shè)置抗震縫以及阻尼器屬于弱連接方式，各單體結(jié)構(gòu)之間可較好的獨(dú)立工作，相互影響較小，但抗震縫的設(shè)置導(dǎo)致單體結(jié)構(gòu)保溫、防水處理困難，且阻尼器的經(jīng)濟(jì)成本較高，對(duì)于高層復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)形式而言此類連接方式的經(jīng)濟(jì)性、安全性不滿足要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)建筑的連接鋼梁，可有效降低地震作用下不規(guī)則結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；進(jìn)一步地，提供一種用于復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)建筑的連接鋼梁的連接方法，可將規(guī)則結(jié)構(gòu)的建筑組合成復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)的建筑，有效降低地震作用下不規(guī)則結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，達(dá)到少設(shè)或不設(shè)伸縮縫、抗震縫；更進(jìn)一步地，提供一種用于復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)建筑的連接鋼梁的連接方法，保溫、防水處理簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)成本低。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)建筑的連接鋼梁，包括兩塊平行設(shè)置的豎向鋼板，所述豎向鋼板的兩個(gè)末段設(shè)置有水平內(nèi)凹的彎弧，兩塊豎向鋼板的彎弧相對(duì)設(shè)置，所述豎向鋼板的兩端與錨固鋼板連接，所述錨固鋼板上設(shè)有安裝用的螺栓孔，所述豎向鋼板的上下側(cè)邊分別與水平鋼板連接，兩塊所述豎向鋼板的核心段被數(shù)條加勁肋連接固定。

所述彎弧矢高不小于100mm，兩塊所述豎向鋼板的彎弧拱頂間距離為2- 5mm。

用于復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)建筑的連接鋼梁的連接方法，包括以下步驟：首先確定需要連接的兩個(gè)規(guī)則結(jié)構(gòu)的固定面，兩個(gè)被連接的所述規(guī)則結(jié)構(gòu)同軸對(duì)稱，且對(duì)稱軸穿過所述固定面；然后再將所述錨固鋼板與固定面貼合，將穿過所述螺栓孔的錨栓打入混凝土進(jìn)行牢固錨定，再將所述豎向鋼板焊接在兩端的錨固鋼板之間，最后焊接所述加勁肋及上下水平鋼板，完成整個(gè)連接鋼梁的安裝。

所述錨固鋼板與固定面采用直接錨固方式，所述彎弧拱頂設(shè)置于距兩端距離為1/6~1/3倍的梁長(zhǎng)的位置處。

所述錨固鋼板固定在的固定面的牛腿結(jié)構(gòu)上，所述彎弧位于牛腿支撐范圍內(nèi)。

所述固定面為邊柱或梁柱節(jié)點(diǎn)的外立面。

所述連接鋼梁安裝后，所述豎向鋼板的彎弧段上方的樓板斷開，采用鋁合金面板填充斷開的樓板。

所述鋁合金面板兩端用密封膏封實(shí)。

所述鋁合金面板與連接鋼梁之間設(shè)置有止水帶。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：

本發(fā)明所提供的用于復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)建筑的連接鋼梁，連接鋼梁橫向剛度較小，以避免地震作用下由于單體規(guī)則結(jié)構(gòu)的剛度不同帶來的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

本發(fā)明在水平縱向有足夠的承載力及剛度，以保證其無論在受壓或受拉情況下都能夠幫助連接結(jié)構(gòu)有效地傳遞力。

本發(fā)明所提供的用于復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)建筑的連接鋼梁的連接方法，單體規(guī)則結(jié)構(gòu)被鋼梁連接后，在連接方向上的尺寸變長(zhǎng)，豎向鋼板中的彎弧橫向剛度較大，在連接方向上提供較好的變形能力以減小由于溫度變化帶來的附加壓力的不利影響，且變形的幅度不會(huì)過大，不會(huì)影響連接件傳遞力的能力，且兩塊鋼板的彎弧拱頂間留有一定間距以適應(yīng)溫度變化引起的變形。

帶彎弧的豎向鋼板之間設(shè)置了防止整體失穩(wěn)的橫向加勁肋進(jìn)行約束，可以保證連接裝置在多遇地震作用下處于彈性工作階段，罕遇地震作用下不至于過早屈曲，其剛度和穩(wěn)定性得以保持，而且可以通過豎向鋼板和加勁肋組成的鋼核心單元滯回耗能耗散地震能量，達(dá)到保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)主體的目的。彎弧段上方的樓板用鋁合金面板代替樓板，且兩端密封膏封實(shí)，可釋放溫度效應(yīng)影響。

鋁合金面板與連接鋼梁之間設(shè)置有止水帶，起防水和抗腐蝕作用。

因此，本發(fā)明所提供的一種用于復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)建筑的連接鋼梁及其連接方法，可將不同平面尺寸、不同高度的規(guī)則結(jié)構(gòu)組合成良好協(xié)同工作的復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)、超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，有效降低地震作用下不規(guī)則結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，以達(dá)到少設(shè)或不設(shè)伸縮縫、抗震縫，并且保溫、防水處理簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)成本低，在復(fù)雜不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造方面有較大應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是本發(fā)明連接鋼梁的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明不含水平鋼板的連接鋼梁結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例一連接鋼梁固定方式示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例二連接鋼梁固定方式示意圖；

圖5是本發(fā)明連接鋼梁彎弧段樓板構(gòu)造示意圖；

圖6是三角形不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)單體連接形式平面示意圖；

圖7是一字形不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)單體連接形式平面示意圖；

圖8是“L”形不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)單體連接形式平面示意圖；

圖9是多面體不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)單體連接形式平面示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例一

如圖1和2所示的一種用于復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)建筑的連接鋼梁，包括兩塊平行設(shè)置的豎向鋼板1，所述豎向鋼板1的兩個(gè)末段設(shè)置有水平內(nèi)凹的彎弧2，兩塊豎向鋼板1的彎弧2相對(duì)設(shè)置，所述豎向鋼板1的兩端與錨固鋼板3連接，所述錨固鋼板3上設(shè)有安裝用的螺栓孔4，所述豎向鋼板1的上下側(cè)邊分別與水平鋼板5連接，兩塊所述豎向鋼板1的核心段被數(shù)條加勁肋6連接固定。

所述彎弧2矢高100mm，兩塊所述豎向鋼板1的彎弧2拱頂間距離為2mm。

如圖6所示，為本發(fā)明所提供的用于復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)建筑的連接鋼梁的連接方法，應(yīng)用在三角形不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)中的單提連接形式平面示意圖，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果確定需要設(shè)置連接梁的區(qū)域，連接鋼梁從底部到頂部依次安裝，根據(jù)連接區(qū)域的跨度預(yù)確定中部帶彎弧2的豎向鋼板1的長(zhǎng)度，先在工廠預(yù)制連接鋼梁的組成構(gòu)件，之后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝，先將端部錨固鋼板3牢固錨固在規(guī)則結(jié)構(gòu)中的邊柱或梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)，后將中部帶彎弧2的豎向鋼板1與端部錨固鋼板3焊接，最后焊接核心區(qū)加勁肋6及上下水平鋼板5，完成整個(gè)連接鋼梁的安裝。

如圖3所示，所述錨固鋼板3與固定面采用直接錨固方式，所述彎弧2拱頂設(shè)置于距兩端距離為1/6倍的梁長(zhǎng)的位置處。

所述固定面為邊柱或梁柱節(jié)點(diǎn)的外立面。

如圖5所示，上部樓板在彎弧2段處斷開，采用鋁合金面板，兩端用密封膏封實(shí)，以釋放溫度效應(yīng)影響。同時(shí)面板與連接鋼梁之間設(shè)置止水帶，起防水和抗腐蝕作用。

實(shí)施例二

如圖1和2所示的一種用于復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)建筑的連接鋼梁，包括兩塊平行設(shè)置的豎向鋼板1，所述豎向鋼板1的兩個(gè)末段設(shè)置有水平內(nèi)凹的彎弧2，兩塊豎向鋼板1的彎弧2相對(duì)設(shè)置，所述豎向鋼板1的兩端與錨固鋼板3連接，所述錨固鋼板3上設(shè)有安裝用的螺栓孔4，所述豎向鋼板1的上下側(cè)邊分別與水平鋼板5連接，兩塊所述豎向鋼板1的核心段被數(shù)條加勁肋6連接固定。

所述彎弧2矢高110mm，兩塊所述豎向鋼板1的彎弧2拱頂間距離為3mm。

如圖7所示，為本發(fā)明所提供的用于復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)建筑的連接鋼梁的連接方法，應(yīng)用在一字型不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)中的單提連接形式平面示意圖，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果確定需要設(shè)置連接梁的區(qū)域，連接鋼梁從底部到頂部依次安裝，根據(jù)連接區(qū)域的跨度預(yù)確定中部帶彎弧2的豎向鋼板1的長(zhǎng)度，先在工廠預(yù)制連接鋼梁的組成構(gòu)件，之后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝，先將端部錨固鋼板3牢固錨固在規(guī)則結(jié)構(gòu)中的邊柱或梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)，后將中部帶彎弧2的豎向鋼板1與端部錨固鋼板3焊接，最后焊接核心區(qū)加勁肋6及上下水平鋼板5，完成整個(gè)連接鋼梁的安裝。

如圖4所示，所述錨固鋼板3與固定面采用直接錨固方式，所述彎弧2拱頂設(shè)置于距兩端距離為1/6倍的梁長(zhǎng)的位置處。

所述固定面為邊柱或梁柱節(jié)點(diǎn)的外立面。

如圖5所示，上部樓板在彎弧2段處斷開，采用鋁合金面板，兩端用密封膏封實(shí)，以釋放溫度效應(yīng)影響。同時(shí)面板與連接鋼梁之間設(shè)置止水帶，起防水和抗腐蝕作用。

實(shí)施例三

如圖1和2所示的一種用于復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)建筑的連接鋼梁，包括兩塊平行設(shè)置的豎向鋼板1，所述豎向鋼板1的兩個(gè)末段設(shè)置有水平內(nèi)凹的彎弧2，兩塊豎向鋼板1的彎弧2相對(duì)設(shè)置，所述豎向鋼板1的兩端與錨固鋼板3連接，所述錨固鋼板3上設(shè)有安裝用的螺栓孔4，所述豎向鋼板1的上下側(cè)邊分別與水平鋼板5連接，兩塊所述豎向鋼板1的核心段被數(shù)條加勁肋6連接固定。

所述彎弧2矢高115mm，兩塊所述豎向鋼板1的彎弧2拱頂間距離為4mm。

如圖8所示，為本發(fā)明所提供的用于復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)建筑的連接鋼梁的連接方法，應(yīng)用在“L”形不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)中的單提連接形式平面示意圖，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果確定需要設(shè)置連接梁的區(qū)域，連接鋼梁從底部到頂部依次安裝，根據(jù)連接區(qū)域的跨度預(yù)確定中部帶彎弧2的豎向鋼板1的長(zhǎng)度，先在工廠預(yù)制連接鋼梁的組成構(gòu)件，之后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝，先將端部錨固鋼板3牢固錨固在規(guī)則結(jié)構(gòu)中的邊柱或梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)，后將中部帶彎弧2的豎向鋼板1與端部錨固鋼板3焊接，最后焊接核心區(qū)加勁肋6及上下水平鋼板5，完成整個(gè)連接鋼梁的安裝。

如圖3所示，所述錨固鋼板3與固定面采用直接錨固方式，所述彎弧2拱頂設(shè)置于距兩端距離為1/6倍的梁長(zhǎng)的位置處。

所述固定面為邊柱或梁柱節(jié)點(diǎn)的外立面。

如圖5所示，上部樓板在彎弧2段處斷開，采用鋁合金面板，兩端用密封膏封實(shí)，以釋放溫度效應(yīng)影響。同時(shí)面板與連接鋼梁之間設(shè)置止水帶，起防水和抗腐蝕作用。

實(shí)施例四

如圖1和2所示的一種用于復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)建筑的連接鋼梁，包括兩塊平行設(shè)置的豎向鋼板1，所述豎向鋼板1的兩個(gè)末段設(shè)置有水平內(nèi)凹的彎弧2，兩塊豎向鋼板1的彎弧2相對(duì)設(shè)置，所述豎向鋼板1的兩端與錨固鋼板3連接，所述錨固鋼板3上設(shè)有安裝用的螺栓孔4，所述豎向鋼板1的上下側(cè)邊分別與水平鋼板5連接，兩塊所述豎向鋼板1的核心段被數(shù)條加勁肋6連接固定。

所述彎弧2矢高120mm，兩塊所述豎向鋼板1的彎弧2拱頂間距離為5mm。

如圖9所示，為本發(fā)明所提供的用于復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)建筑的連接鋼梁的連接方法，應(yīng)用在多面體不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)中的單提連接形式平面示意圖，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果確定需要設(shè)置連接梁的區(qū)域，連接鋼梁從底部到頂部依次安裝，根據(jù)連接區(qū)域的跨度預(yù)確定中部帶彎弧2的豎向鋼板1的長(zhǎng)度，先在工廠預(yù)制連接鋼梁的組成構(gòu)件，之后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝，先將端部錨固鋼板3牢固錨固在規(guī)則結(jié)構(gòu)中的邊柱或梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)內(nèi)，后將中部帶彎弧2的豎向鋼板1與端部錨固鋼板3焊接，最后焊接核心區(qū)加勁肋6及上下水平鋼板5，完成整個(gè)連接鋼梁的安裝。

如圖4所示，所述錨固鋼板3與固定面采用直接錨固方式，所述彎弧2拱頂設(shè)置于距兩端距離為1/3倍的梁長(zhǎng)的位置處。

所述固定面為邊柱或梁柱節(jié)點(diǎn)的外立面。

如圖5所示，上部樓板在彎弧2段處斷開，采用鋁合金面板，兩端用密封膏封實(shí)，以釋放溫度效應(yīng)影響。同時(shí)面板與連接鋼梁之間設(shè)置止水帶，起防水和抗腐蝕作用。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。