一种新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架的制作方法
【专利摘要】一种新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架，双槽钢梁通过梁端封板，与异形柱连接，形成无焊缝全螺栓的连接形式；对无焊缝全螺栓节点施加预应力钢索，形成预应力自复位节点；自复位柱脚预应力柱脚通过加强板来优化柱底部的轴向与水平向的受力性能，防屈曲钢板主要用来耗散地震能量，剪切板是防止剪力过大造成柱底的局部屈服；预应力柱脚的关键构件是预应力拉杆，拉杆的作用是对柱提供预压力使柱与梁紧密连接，从而使柱脚在承受弯矩较小时近似刚性连接，并使其具有震后自复位能力；预应力偏心支撑使结构具有更好的抗震能力。
【专利说明】一种新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架，属于抗震减灾【技术领域】，尤其涉及一种新型震后易修复钢异形柱框架-预应力偏心支撑架。
【背景技术】
[0002]地震中建筑的倒塌是威胁人民生命安全和造成财产损失最主要的原因。汶川及雅安地震表明混凝土结构抗震性能不佳，目前我国钢结构发展迅速，尤其是预应力钢结构技术处于国际先进水平，国家体育馆双向张弦结构和北京工业大学体育馆弦支穹顶结构均创当时同类结构跨度最大世界记录，引领了预应力钢结构的发展。发挥预应力技术优势，将其应用到钢框架节点上，会提高节点的抗震性能及自复位能力，而钢框架节点设计得好坏直接影响到钢结构的质量。倘若构件没破坏而节点已经失效，就达不到结构抗震设计的初衷，更不能满足“强节点，弱构件”的设计理念。
[0003]1994年I月17日，美国洛杉矶发生地震，100多幢钢结构建筑在梁柱节点部位断裂，裂纹通常起源于梁柱节点焊缝。一年后，日本的阪神发生了地震，震后调查显示，造成大部分断裂的根本原因在于节点的设计和施工方面的问题。这两次地震促使了学者研究和调整节点的设计。在1994年洛杉矶发生地震以前，多采用如图1所示的节点形式。在洛杉矶地震发生前，这种节点造价低廉，施工方便，而且当时普遍认为该节点形式能够较好的利用材料延性，促使梁端出现塑性铰，使节点免于破坏，实现“强节点，弱构件”的设计思想。但是，在地震中这类节点形式并没有表现出应有的延性，而过早地出现了脆性断裂，裂纹通常起源于梁柱节点焊缝。经过分析得出造成大部分断裂的根本原因在于节点的设计和施工方面的问题。在洛杉矶地震以后的十年，梁柱连接性能及其对钢框架结构的影响成为钢结构领域的重点研究内容之一。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提出了一种新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架，其目的在于提高结构抗震性能，减少震后修复难度与维护费用；新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架基本构成包括框架梁、柱、预应力构件、角钢或摩擦件等构件；具体构造是在施工过程中，先安装顶底角钢，然后安装高强钢拉杆并进行张拉，在拉杆张拉力的作用下梁柱接触面产生压应力，这种预压应力将为节点提供较大的抵抗弯矩，而梁柱接触面的摩擦力又将为节点提供较大的抵抗剪力；梁端部与柱之间安装垫板即梁柱连接板，防止梁腹板与柱直接接触造成局部应力过大，在梁的上下翼缘处各焊接一块加强板，加强板可以增大梁翼缘与柱之间的接触面，从而减小梁翼缘中的压应力，避免梁翼缘在压应力作用下局部屈服。
[0005]预应力自复位节点基本原理:当地震作用达到一定程度时，梁柱的接触面张开，角钢出现塑性变形并耗能，从而避免了梁柱等主体构件的损坏；地震作用后，结构在预应力作用下恢复到原先的竖向位置。研究表明，如果在梁的腹板或者翼缘处设计耗能构件，该节点刚度强度与全焊节点类似，并且具有良好的延性。后张拉自复位框架节点可以得到与传统钢框架相似的强度和刚度。但此自复位节点施工现场不需施焊，全部采用螺栓连接或在工厂先行焊接后，到施工现场再进行螺栓连接。
[0006]节点的初始刚度与焊接节点基本相当,在层间位移角达到5%的情况下,主体结构梁和柱仍保持弹性，角钢则进入塑性状态以耗散能量，地震作用后节点可以回复到其初始位置。
[0007]预应力的施加使钢框架结构能够得到较高的安全系数。预应力节点的主要优点:
(I)拥有自定心的能力，从而大大减小了震后残余变形；(2)初始刚度较大与全焊接节点相似，相当于刚性节点；(3)地震下梁柱均保持弹性，非弹性变形集中在节点，并通过节点连接件的非弹性变形提供耗能机制；(4)大大降低了震后修复难度及成本。
[0008]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架，该支撑架包括双槽钢梁、等肢角钢、梁柱连接板、梁端腹板、单根槽钢、钢拉索、L形异形柱、T形异形柱、十字形异形柱、盖板、防屈曲板、加强板、剪切板、加劲肋、固定角钢、连接板、耳板1、耳板I1、预应力索、耳板III。
[0009]本发明所涉及的梁是由型钢构成的双槽钢梁，双槽钢梁是由单槽钢在梁端用梁端腹板拼接而成。
[0010]柱脚位置在异形柱与地基相连处。
[0011]本发明所述的新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架中，L形节点连接是框架角部框架柱与双槽钢梁连接；具体连接步骤为，梁柱连接板与梁端腹板在工厂先行焊接，梁柱连接板垂直于梁端腹板，梁端腹板位于梁柱连接板的中部，其高度等于双槽钢梁的型钢腹板高度，现场用螺栓将焊接在一起的梁柱连接板与梁端腹板固定在L形异形柱翼缘上；双槽钢梁是由两根槽钢梁组成的，双槽钢梁与异形柱连接时，采用单根槽钢分别连接的方式，先将一根槽钢用等肢角钢与L形异形柱连接，槽钢与L形异形柱的翼缘垂直，一根槽钢连接后，同样的方式连接另一根槽钢；双槽钢梁与L形异形柱连接后，两根槽钢要用梁端腹板连接成整体，用螺栓将两根槽钢与位于两根槽钢中间的梁端腹板连接.[0012]本发明所述的新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架中，异形柱的形式有三种，分别为L形异形柱、T形异形柱、十字形异形柱，其节点形式包括三种规格，分别为L形连接节点、T形连接节点、十字形连接节点；T形节点连接形式、十字形节点连接形式与L形节点连接形式基本相同，只是异形柱分别采用T形异形柱与十字形异形柱；L形节点是L形异形柱与双槽钢梁连接；1~形节点是T形异形柱与双槽钢梁连接；十字形节点是十字形异形柱与双槽钢梁连接。
[0013]本发明的节点预应力的布置首先按照上述方式连接各个不同形式的节点，框架已经基本形成；将钢拉索依次穿过预留在异形柱翼缘上的孔洞，施加计算的预应力值，用永久锚具锚固在异形柱翼缘上。
[0014]柱脚形式包括三种形式:L形柱脚、T形柱脚、十字形柱脚；其中，L形柱脚分为A、B两面，T形柱脚共分A、B、C三个面，十字形柱脚共四个面，但四个面均相同。
[0015]本发明所述的新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架中，所述L形柱脚连接步骤为梁柱连接板与梁端腹板在工厂先行焊接，梁柱连接板垂直于梁端腹板，梁端腹板位于梁柱连接板的中部，其高度等于双槽钢梁的型钢腹板高度，现场用螺栓将焊接在一起的梁柱连接板与梁端腹板固定在L形异形柱翼缘上；双槽钢梁分为两根槽钢，L形柱脚连接时，将两根槽钢一起用螺栓连接在梁端腹板上，为加强柱脚处梁与异形柱连接的强度与刚度，在双槽钢梁与梁柱连接板接触处即槽钢内圈施加三面围焊；另一肢与本肢相同；在匕形异形柱弯矩较大的短肢内部焊接横向加劲肋(焊接可以在工厂加工完成)在加劲肋上下焊接角钢用以固定预应力拉杆；将预应力拉杆穿过预留孔洞，并施加预应力，用永久锚具锚固在角钢上；再将防屈曲板、加强板以及盖板用螺栓连接于异形柱翼缘处；盖板周边有突出围边，以盖板与加强板绝对密实，防止潮气入侵盖板内腐蚀防屈曲板；再将剪切板用螺栓与双槽钢梁连接。
[0016]所述T形柱脚与十字形柱脚连接步骤与L形柱脚相同，加劲肋均布置在异形柱所受弯矩较大的一肢上，另一肢不需要布置。
[0017]其门架式抗侧力构件I由预应力索、耳板I和耳板III组成；耳板I通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁上，预应力索和耳板I通过螺栓连接；耳板III通过焊接或者螺栓连接于柱底部上，预应力索和耳板III通过螺栓连接；预应力索通过将附带在预应力索上的连接套拧紧施加预应力；所述预应力索为高强度钢棒，或者使用高强度钢绞线、高强度型钢构件，或者使用带阻尼器的高强度钢棒、高强度钢绞线或者高强度型钢构件。
[0018]其人字形抗侧力构件由预应力索、耳板I和耳板II组成；耳板I通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁上，预应力索和耳板I通过螺栓连接；耳板II通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁I上，预应力索和耳板II通过螺栓连接；预应力索通过将附带在预应力索上的连接套拧紧施加预应力；预应力索为高强度钢棒，或者使用高强度钢绞线、高强度型钢构件，或者使用带阻尼器的高强度钢棒、高强度钢绞线或者高强度型钢构件。
[0019]其V字形抗侧力构件由预应力索、耳板I和耳板II组成；耳板I通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁I上，预应力索和耳板I通过螺栓连接；耳板II通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁上，预应力索和耳板II通过螺栓连接；预应力索通过将附带在预应力索上的连接套拧紧施加预应力；预应力索为高强度钢棒，或者使用高强度钢绞线、高强度型钢构件，或者使用带阻尼器的高强度钢棒、高强度钢绞线或者高强度型钢构件。
[0020]其单斜杆式抗侧力构件由预应力索、耳板I组成；耳板I通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁上，预应力索耳板I通过螺栓连接；另一耳板I通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁上，预应力索和另一耳板I通过螺栓连接；预应力索通过将附带在预应力索上的连接套拧紧施加预应力；所述预应力索高强度钢棒，或者使用高强度钢绞线、高强度型钢构件，或者使用带阻尼器的高强度钢棒、高强度钢绞线或者高强度型钢构件；通过装配后得到该新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架。
[0021 ] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果。
[0022]1、新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架中，所采用的梁都是型钢梁，由于梁的腹部空隙较大，便于管线穿过，有效的增加了房间的净高。
[0023]2、所述新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架，完全采用螺栓进行现场装配，取消了传统的现场焊接方式和混凝土浇筑方式，有效的保证了施工质量，完全避免了混凝土浇筑和钢材焊接造成的环境污染，实现现场施工的“无水、无火、无尘”的三无标准，减少了火灾等危害事故的发生。本发明在构件拆除时，可以高效的回收利用，减少了建筑垃圾，真正的实现了绿色环保的理念，是一种绿色的，可持续发展的钢结构体系。[0024]3、该新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架，采用预应力自复位节点形式与柱脚形式，实现了震后节点的自复位，大大减少了震后修复成本；提高节点的抗震性能，从而提高框架结构体系的抗震性能。
[0025]4、本发明提出的新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架是对传统的钢结构建筑-预应力偏心支撑体系的颠覆，充分发挥了钢结构的优势。与传统的钢结构建筑框架-预应力偏心支撑体系相比，它具有安全性能高，环境污染小，安全事故少和工程造价低等诸多优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明的槽钢型钢梁示意图。
[0027]图2是本发明的自复位柱脚位置示意图。
[0028]图3是本发明的预应力自复位节点拆分示意图。
[0029]图4是本发明的L形柱示意图。
[0030]图5是本发明的T形柱示意图。
[0031]图6是本发明的十字形柱示意图。
[0032]图7是本发明的L形柱节点分解示意图。
[0033]图8是本发明的T形柱节点分解示意图。
[0034]图9是本发明的十字形柱节点分解示意图。
[0035]图10是本发明的自复位柱脚拆分示意图。
[0036]图11是本发明的L形自复位柱脚立面A分解示意图。
[0037]图12是本发明的L形自复位柱脚立面B分解示意图。
[0038]图13是本发明的T形自复位柱脚立面A分解示意图。
[0039]图14是本发明的T形自复位柱脚立面B分解示意图。
[0040]图15是本发明的T形自复位柱脚立面C分解示意图。
[0041]图16是本发明的十字形自复位柱脚立面分解示意图。
[0042]图17是本发明的门式抗侧力预应力偏心支撑示意图。
[0043]图18是本发明的人字形抗侧力预应力偏心支撑示意图。
[0044]图19是本发明的V字形抗侧力预应力偏心支撑示意图。
[0045]图20是本发明的单斜式抗侧力预应力偏心支撑示意图。
[0046]图21是本发明的耳板III平面示意图。
[0047]图22是本发明的耳板II平面示意图。
[0048]图23是本发明的耳板I平面示意图。
[0049]图24是本发明的耳板I立体示意图。
[0050]图25是本发明的耳板II立体示意图。
[0051]图26是本发明的耳板III立体示意图。
[0052]图27是本发明的新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架装配示意图。
[0053]图中:1、双槽钢梁，2、等肢角钢，3、梁柱连接板，4、梁端腹板，5、单根槽钢，6、钢拉索,7、L形异形柱,8、T形异形柱,9、十字形异形柱,10、盖板,11、防屈曲板,12、加强板,13、剪切板，14、加劲肋，15、预应力拉杆，16、角钢，17、耳板I，18、耳板II，19、预应力索，20、耳板 III。
【具体实施方式】
[0054]下面结合附图对本发明进行详细说明。
[0055]如图1~27所示，新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架包括:双槽钢梁
1、等肢角钢2、梁柱连接板3、梁端腹板4、单根槽钢5、钢拉索6、L形异形柱7、T形异形柱
8、十字形异形柱9、盖板10、防屈曲板11、加强板12、剪切板13、加劲肋14、预应力拉杆15、角钢16、耳板117、耳板1118、预应力索19、耳板11120。
[0056]如附图1所示，本发明所述的新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架中，所涉及的梁是由型钢构成的双槽钢梁1，双槽钢梁I是由单槽钢在梁端用梁端腹板4拼接而成。
[0057]如附图2所示，柱脚位置在异形柱与地基相连处。
[0058]如附图3所示，本发明所述的新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架中，所述L形节点连接是框架角部框架柱7与双槽钢梁I连接；具体连接步骤为，梁柱连接板3与梁端腹板4在工厂先行焊接，梁柱连接板3垂直于梁端腹板4，梁端腹板4位于梁柱连接板3的中部，其高度等于双槽钢梁I的型钢腹板高度，现场用螺栓将焊接在一起的梁柱连接板3与梁端腹板4固定在L形异形柱7翼缘上；双槽钢梁I是由两根槽钢梁组成的，双槽钢梁I与异形柱连接时，采用单根槽钢5分别连接的方式，先将一根槽钢用等肢角钢2与L形异形柱7连接，槽钢与L形异形柱7的翼缘垂直，一根槽钢连接后，同样的方式连接另一根槽钢；双槽钢梁I与L形异形柱7连接后，两根槽钢要用梁端腹板4连接成整体，用螺栓将两根槽钢与位于两根槽钢中间的梁端腹板4连接.[`0059]如附图4~9所示，本发明所述的新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架中，异形柱的形式有三种，分别为L形异形柱7、T形异形柱8、十字形异形柱9，其节点形式包括三种规格，分别为L形连接节点、T形连接节点、十字形连接节点^形节点连接形式、十字形节点连接形式与L形节点连接形式基本相同，只是异形柱分别采用T形异形柱8与十字形异形柱9 ；L形节点是L形异形柱7与双槽钢梁I连接；T形节点是T形异形柱8与双槽钢梁I连接；十字形节点是十字形异形柱9与双槽钢梁I连接。
[0060]本发明的节点预应力的布置首先按照上述方式连接各个不同形式的节点，框架已经基本形成；将钢拉索6依次穿过预留在异形柱翼缘上的孔洞，施加计算的预应力值，用永久锚具锚固在异形柱翼缘上。
[0061]如附图11-16所示，柱脚形式包括三种形式:L形柱脚、T形柱脚、十字形柱脚；其中，L形柱脚分为A、B两面，T形柱脚共分A、B、C三个面，十字形柱脚共四个面，但四个面均相同。
[0062]如附图10所示，本发明所述的新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架中，所述L型柱脚连接步骤为梁柱连接板3与梁端腹板4在工厂先行焊接，梁柱连接板3垂直于梁端腹板4，梁端腹板4位于梁柱连接板3的中部，其高度等于双槽钢梁I的型钢腹板高度，现场用螺栓将焊接在一起的梁柱连接板3与梁端腹板4固定在L形异形柱7翼缘上；双槽钢梁I分为两根槽钢，L形柱脚连接时，将两根槽钢一起用螺栓连接在梁端腹板4上，为加强柱脚处梁与异形柱连接的强度与刚度，在双槽钢梁I与梁柱连接板3接触处即槽钢内圈施加三面围焊；另一肢与本肢相同；在L形异形柱7弯矩较大的短肢内部焊接横向加劲肋14 (焊接可以在工厂加工完成)在加劲肋14上下焊接角钢16用以固定预应力拉杆15 ；将预应力拉杆15穿过预留孔洞，并施加预应力，用永久锚具锚固在角钢16上；再将防屈曲板11、加强板12以及盖板10用螺栓连接于异形柱7翼缘处；盖板10周边有突出围边，以盖板10与加强板12绝对密实，防止潮气入侵盖板10内腐蚀防屈曲板11 ;再将剪切板13用螺栓与双槽钢梁I连接。
[0063]如附图13-16所示本发明所述的新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架中，所述T形柱脚与十字形柱脚连接步骤与L形柱脚相同，加劲肋14均布置在异形柱所受弯矩较大的一肢上，另一肢不需要布置。
[0064]如附图17所示，其门架式抗侧力构件I由预应力索19、耳板117和耳板III20组成；耳板117通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁I上，预应力索19和耳板117通过螺栓连接；耳板ΠΙ20通过焊接或者螺栓连接于柱底部上，预应力索19和耳板III20通过螺栓连接；预应力索19通过将附带在预应力索19上的连接套拧紧施加预应力；所述预应力索19为高强度钢棒，或者使用高强度钢绞线、高强度型钢构件，或者使用带阻尼器的高强度钢棒、高强度钢绞线或者高强度型钢构件。
[0065]如附图18所示，其人字形抗侧力构件由预应力索19、耳板117和耳板1118组成；耳板117通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁I上，预应力索19和耳板117通过螺栓连接；耳板1118通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁I上，预应力索19和耳板II18通过螺栓连接；预应力索19通过将附带在预应力索19上的连接套拧紧施加预应力；预应力索19为高强度钢棒，或者使用高强度钢绞线、高强度型钢构件，或者使用带阻尼器的高强度钢棒、高强度钢绞线或者高强度型钢构件。
[0066]如附图19所示，其V字形抗侧力构件由预应力索19、耳板117和耳板1118组成；耳板117通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁I上，预应力索19和耳板117通过螺栓连接；耳板1118通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁I上，预应力索19和耳板II18通过螺栓连接；预应力索19通过将附带在预应力索19上的连接套拧紧施加预应力；预应力索19为高强度钢棒，或者使用高强度钢绞线、高强度型钢构件，或者使用带阻尼器的高强度钢棒、高强度钢绞线或者高强度型钢构件。
[0067]如附图20所示，其单斜杆式抗侧力构件由预应力索19、耳板117组成；耳板117通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁I上，预应力索19耳板117通过螺栓连接；另一耳板117通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁I上，预应力索19和另一耳板117通过螺栓连接；预应力索19通过将附带在预应力索19上的连接套拧紧施加预应力；所述预应力索19为高强度钢棒，或者使用高强度钢绞线、高强度型钢构件，或者使用带阻尼器的高强度钢棒、高强度钢绞线或者高强度型钢构件。
[0068]如附图21-26所示，分别作出了耳板与索体连接节点处的分解详图及耳板详图。
[0069]如附图27所示，通过装配后得到该新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架。
【权利要求】
1.一种新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架，其特征在于:该支撑架包括双槽钢梁(I)、等肢角钢(2)、梁柱连接板(3)、梁端腹板(4)、单根槽钢(5)、钢拉索(6)、L形异形柱(7)、T形异形柱(8)、十字形异形柱(9)、盖板(10)、防屈曲板(11)、加强板(12)、剪切板(13)、加劲肋(14)、预应力拉杆(15)、角钢(16)、耳板I (17)、耳板II (18)、预应力索(19)、耳板 III (20)； 梁是由型钢构成的双槽钢梁( I )，双槽钢梁(I)是由单槽钢在梁端用梁端腹板(4)拼接而成； 柱脚位置在异形柱与地基相连处； L形节点连接是框架角部框架柱(7 )与双槽钢梁(I)连接；具体连接步骤为，梁柱连接板(3)与梁端腹板(4)在工厂先行焊接，梁柱连接板(3)垂直于梁端腹板(4)，梁端腹板(4)位于梁柱连接板(3)的中部，其高度等于双槽钢梁(I)的型钢腹板高度，现场用螺栓将焊接在一起的梁柱连接板(3)与梁端腹板(4)固定在L形异形柱(7)翼缘上；双槽钢梁(I)是由两根槽钢梁组成的，双槽钢梁(I)与异形柱连接时，采用单根槽钢(5)分别连接的方式，先将一根槽钢用等肢角钢(2)与L形异形柱(7)连接，槽钢与L形异形柱(7)的翼缘垂直，一根槽钢连接后，同样的方式连接另一根槽钢；双槽钢梁(I)与L形异形柱(7)连接后，两根槽钢要用梁端腹板(4)连接成整体，用螺栓将两根槽钢与位于两根槽钢中间的梁端腹板(4)连接； 异形柱的形式有三种，分别为L形异形柱(7)、T形异形柱(8)、十字形异形柱(9)，其节点形式包括三种规格，分别为L形连接节点、T形连接节点、十字形连接节点；Τ形节点连接形式、十字形节点连接形式与L形节点连接形式基本相同，只是异形柱分别采用T形异形柱(8)与十字形异形柱(9) ;L形节点是L形异形柱(7)与双槽钢梁(I)连接；T形节点是T形异形柱(8)与双槽钢梁(I)连接；十字形节点是十字形异形柱(9)与双槽钢梁(I)连接； 本发明的节点预应力的布置首先按照上述方式连接各个不同形式的节点，框架已经基本形成；将钢拉索(6)依次穿过预留在异形柱翼缘上的孔洞，施加计算的预应力值，用永久锚具锚固在异形柱翼缘上； 柱脚形式包括三种形式，L形柱脚、T形柱脚、十字形柱脚；其中，L形柱脚分为Α、B两面，T形柱脚共分Α、B、C三个面，十字形柱脚共四个面，但四个面均相同； 所述L型柱脚连接步骤为梁柱连接板(3)与梁端腹板(4)在工厂先行焊接，梁柱连接板(3)垂直于梁端腹板(4)，梁端腹板(4)位于梁柱连接板(3)的中部，其高度等于双槽钢梁(O的型钢腹板高度，现场用螺栓将焊接在一起的梁柱连接板(3)与梁端腹板(4)固定在L形异形柱(7)翼缘上；双槽钢梁(I)分为两根槽钢，L形柱脚连接时，将两根槽钢一起用螺栓连接在梁端腹板(4)上，为加强柱脚处梁与异形柱连接的强度与刚度，在双槽钢梁(I)与梁柱连接板(3)接触处即槽钢内圈施加三面围焊；另一肢与本肢相同；在L形异形柱(7)弯矩较大的短肢内部焊接加横向劲肋(14)，在加劲肋(14)上下焊接角钢(16)用以固定预应力拉杆(15);将预应力拉杆(15)穿过预留孔洞，并施加预应力，用永久锚具锚固在角钢(16)上；再将防屈曲板(11)、加强板(12)以及盖板(10)用螺栓连接于异形柱(7)翼缘处；盖板(10)周边有突出围边，以盖板(10)与加强板(12)绝对密实，防止潮气入侵盖板(10)内腐蚀防屈曲板(11);再将剪切板(13)用螺栓与双槽钢梁(I)连接； 所述T形柱脚与十字形柱脚连接步骤与L形柱脚相同，加劲肋(14)的均布置在异形柱所受弯矩较大的一肢上，另一肢不需要布置； 其门架式抗侧力构件I由预应力索(19)、耳板I (17)和耳板III (20)组成；耳板I(17)通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁(I)上，预应力索(19)和耳板I (17)通过螺栓连接；耳板III (20)通过焊接或者螺栓连接于柱底部上，预应力索(19)和耳板III (20)通过螺栓连接；预应力索(19)通过将附带在预应力索(19)上的连接套拧紧施加预应力；所述预应力索(19)为高强度钢棒，或者使用高强度钢绞线、高强度型钢构件，或者使用带阻尼器的高强度钢棒、高强度钢绞线或者高强度型钢构件； 其人字形抗侧力构件由预应力索(19)、耳板I (17)和耳板II (18)组成；耳板I (17)通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁(I)上，预应力索(19)和耳板I (17)通过螺栓连接；耳板II (18)通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁(I)上，预应力索(19)和耳板II (18)通过螺栓连接；预应力索(19)通过将附带在预应力索(19)上的连接套拧紧施加预应力；预应力索(19)为高强度钢棒，或者使用高强度钢绞线、高强度型钢构件，或者使用带阻尼器的高强度钢棒、高强度钢绞线或者高强度型钢构件； 其V字形抗侧力构件由预应力索19、耳板I (17)和耳板II (18)组成；耳板I (17)通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁(I)上，预应力索(19)和耳板1(17)通过螺栓连接；耳板II (18)通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁(I)上，预应力索(19)和耳板II (18)通过螺栓连接；预应力索(19)通过将附带在预应力索(19)上的连接套拧紧施加预应力；预应力索(19)为高强度钢棒，或者使用高强度钢绞线、高强度型钢构件，或者使用带阻尼器的高强度钢棒、高强度钢绞线或 者高强度型钢构件； 其单斜杆式抗侧力构件由预应力索(19)、耳板I (17)组成；耳板I (17)通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁(I)上，预应力索(19)耳板I (17)通过螺栓连接；另一耳板I (17)通过焊接或者螺栓连接于双槽钢梁I上，预应力索(19)和另一耳板1( 17)通过螺栓连接；预应力索(19)通过将附带在预应力索(19)上的连接套拧紧施加预应力；所述预应力索(19)为高强度钢棒，或者使用高强度钢绞线、高强度型钢构件，或者使用带阻尼器的高强度钢棒、高强度钢绞线或者高强度型钢构件；通过装配后得到该新型震后易修复钢异形柱-预应力偏心支撑架。
【文档编号】E04B1/98GK103669567SQ201310705314
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】王威, 高娇娇, 苏经宇, 李晓杰, 王耀国, 侯亚坤 申请人:北京工业大学