异型角钢钢筋混凝土结构以及结构、构件组合

【技术领域】

技术发明异型角钢钢筋混凝土结构以及结构、构件组合，应用于建筑结构 体系与建筑构件领域，其中应用于工业与民用建筑结构工程；大跨度的楼房馆所 工程；市政立交桥结构工程；桥梁结构工程；隧道结构工程；码头、堤坝等水工 结构构件工程。

【背景技术】

随着社会进步，建筑科研发展。高层、超高层楼房越来越多，建筑物的高度 也一次次被刷新。楼房主体框架结构，主要是合理化组合结构构件，以及合理化 基础处理。

当今，国家对建筑结构的规范要求越来越高，继续采用传统的钢筋混凝土结 构、型钢混凝土组合结构、钢筋混凝土薄壳结构，以及钢结构、桥梁结构等结构 构成建筑结构体系，已经不适应经济的发展，也达不到安全系数及耐久性。例如， 高层、超高层楼房采用上述传统结构的做法，钢筋混凝土结构，它的结构体积大、 占用空间、构件大、混凝土量、含钢量大、施工工期长，建筑造价高，很不经济。 型钢混凝土组合结构，它的含钢量大，驳焊加劲肋，缀板数量多，又采用高强螺 栓连接紧固，工序复杂、繁琐，再采用钢筋混凝土围固，它的工作量更大，更不 经济。未能达到国家号召节约资源、能源、环保的要求。对抗震、抗风压、抗断 裂以及安全系数和耐久性也未能改善。

【发明内容】

本技术发明是一种革新型的建筑结构构件，以及结构、构件组合，应用于建 筑结构与建筑构件体系，可大幅度缩小结构构件、减轻自重、减少工程用料、降 低污染、方便施工操作、缩短施工工期，并为国家节约大量资源、能源，以及改 善环保。

为了解决上述技术问题，本技术发明的建筑结构与建筑构件体系，主要发明 创新是：采用异型角钢组合钢筋混凝土应用在建筑领域的结构体系以及结构、构 件组合。

本技术发明应用在：工业与民用建筑结构工程；大跨度的楼房馆所结构工程； 市政立交桥结构工程；桥梁结构工程；隧道结构工程；码头、堤坝等结构与构件 工程。

本技术发明结构应用构件，由异型角钢钢筋混凝土桩、异型角钢钢筋混凝土 柱、异型角钢钢筋混凝土短支剪力墙、异型角钢钢筋混凝土剪力墙、异型角钢钢 筋混凝土梁、异型角钢钢筋混凝土交叉梁、异型角钢钢筋混凝土交叉斜撑梁、异 型角钢钢筋混凝土框支架梁、异型角钢钢筋混凝土交叉暗梁板等构件构成建筑结 构。

本技术发明的异型角钢钢筋混凝土构件组成，是利用框拉筋和异型角钢宽肢 面，作多向牵拉围固混凝土，组成多合体构件，确保提高构件承载力，以及抗变 形，利用角钢等肢面和框拉筋作锚固深度，确保提高构件弯矩，以及抗断裂，利 用箍筋、框拉筋、混凝土牵固异型角钢，构成构件整体互补，确保提高构件整体 刚度、承载力、弯矩、稳定性、抗变形、抗断裂、抗分散，以及安全系数和耐久 性等性能。

本技术发明应用于桩基础连接地下室结构，桩基础组合：由异型角钢钢筋混 凝土桩驳接异型角钢钢筋混凝土柱；异型角钢钢筋混凝土桩驳接异型角钢钢筋混 凝土电梯井剪力墙；异型角钢钢筋混凝土板型桩驳接异型角钢钢筋混凝土剪力 墙，异型角钢钢筋混凝土板型桩驳接异型角钢钢筋混凝土交叉斜撑梁。异型角钢 钢筋混凝土板型桩预埋钢件焊接梁，替代：地下室外围剪力墙、围护结构，提高 抗泥土推压力，减少地下室内、外降水，减少挖填土。异型角钢钢筋混凝土桩连 接板型桩作建筑物的埋地深度、确保提高桩基础的稳定性和抗位移。异型角钢钢 筋混凝土梁连接异型角钢钢筋混凝土筏式交叉梁板，板筋双层交叉分布，替代各 种承台基础，提高基础底座的整体刚度、稳定性、抗水浮力、抗位移、抗变形等 性能。

本技术发明应用于楼房主体结构：由地下室异型角钢钢筋混凝土柱连接主体 异型角钢钢筋混凝土柱：异型角钢钢筋混凝土板型桩延伸连接地下室顶盖筏式交 叉梁板，板筋双层交叉分布，提高楼板整体刚度、承载力以及冲击力。异型角钢 钢筋混凝土交叉斜撑梁连接异型角钢钢筋混凝土柱，替代剪力墙，异型角钢钢筋 混凝土交叉斜撑梁连接异型角钢钢筋混凝土短支剪力墙，替代剪力墙，异型角钢 钢筋混凝土短支剪力墙连接异型角钢钢筋混凝土短支剪力墙，异型角钢钢筋混凝 土剪力墙连接异型角钢钢筋混凝土剪力墙，提高整体刚度和抗变形。

异型角钢钢筋混凝土楼板增设异型角钢钢筋混凝土交叉暗梁，提高楼板整体 刚度和承载力。

架空层异型角钢钢筋混凝土框支架梁连接标准层结构，替代转换层的大梁、 厚板。

异型角钢钢筋混凝土柱驳接异型角钢钢筋混凝土柱。

异型角钢钢筋混凝土柱驳接异型角钢钢筋混凝土短支剪力墙。

异型角钢钢筋混凝土短支剪力墙驳接异型角钢钢筋混凝土短支剪力墙。

异型角钢钢筋混凝土剪力墙驳接异型角钢钢筋混凝土剪力墙。

异型角钢钢筋混凝土交叉斜撑梁驳接异型角钢钢筋混凝土交叉斜撑梁，替代 剪力墙。

异型角钢钢筋混凝土短支剪力墙头、异型角钢钢筋混凝土电梯井剪力墙头的 竖向异型角钢，驳焊横向角钢，按驳焊规范，焊接异型角钢钢筋混凝土梁，梁作 为工厂化预制构件。

本技术发明应用楼房结构的桩基础工程施工，选用：异型角钢钢筋混凝土方 桩采用人工挖孔，异型角钢钢筋混凝土圆桩、空心圆桩采用机械钻孔，异型角钢 钢筋混凝土空心方桩、异型角钢钢筋混凝土板型桩采用机械钻槽，吊装异型角钢 钢筋笼按传统做法。

本技术发明应用异型角钢，根据建筑物的结构高度、跨度，以及建筑构件的 大小进行设计，配用异型角钢、钢筋(竖筋、水平筋、箍筋、框拉筋)必须采用 驳焊。

本技术发明应用于建筑领域的结构体系与构件组合，具有领先水平，可替代： 钢筋混凝土结构；型钢混凝土组合结构；预应力混凝土结构；钢筋混凝土薄壳结 构；以及钢结构与桥梁结构的大部份构件。本技术发明跟传统结构构件和同含钢 量对比，缩小结构构件截面10％～200％，降低含钢量10％～150％，降低建筑造价 20％～60％，有大幅度减少工程用料、降低污染、减轻自重、方便施工操作、缩 短施工工期。根据媒体报道，全国年完成商住楼20亿平方米，加上其它楼房馆 所、桥梁隧道、码头堤坝等基本建设的投资，预计年节省资金约一万亿元，并为 国家节省大量的资源、能源，以及间接改善环保，做出极大地贡献。

【附图说明】

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步阐述。

图1异型角钢钢筋混凝土方桩平面、截面图

图2异型角钢钢筋混凝土圆桩平面、截面图

图3异型角钢钢筋混凝土框架方柱平面、截面图

图4异型角钢钢筋混凝土框架圆柱平面、截面图

图5异型角钢钢筋混凝土异型短支剪力墙平面、截面图

图6异型角钢钢筋混凝土交叉暗梁平面、截面图

【具体实施方式】

本技术发明建筑结构与建筑构件体系的主要创新是：采用异型角钢组合钢筋 混凝土应用在建筑领域的结构体系与结构构件组合。异型角钢是角钢、不同形状 的角钢统称。钢筋是各种竖筋、水平筋、箍筋、框拉筋、拉筋的统称。异型角钢 组合钢筋混凝土，利用框拉筋和异型角钢宽肢面，作为多向牵拉围固混凝土组 成多合体构件，确保提高构件承载力，以及抗变形，利用角钢等肢面和框拉筋作 为锚固深度，确保提高构件弯矩以及抗断裂。利用箍筋、框拉筋、混凝土作为牵 固异型角钢，构成构件整体互补，确保提高构件整体刚度、承载力、弯矩、稳定 性、抗变形、抗断裂、抗分散，以及安全系数和耐久性等性能。建筑领域的结构 体系包括：工业与民用建筑结构工程及体育馆、展览馆、候机楼、电厂、厂房、 仓库、冷库、立交桥、桥梁结构、隧道结构、码头、堤坝等结构构件工程。上述 建筑领域的结构体系以及结构构件组合。本技术发明以下的具体实施方式以常用 的楼房结构配用构件作实施例说明。

实施例1

实施例1提供的是楼房结构配用，本发明构件桩基础的实施方式，桩包括有： 异型角钢钢筋混凝土方桩、圆桩、空心方桩、空心圆桩、板型桩。如图1提供的 异型角钢钢筋混凝土方桩平面、截面图，图中异型角钢1与箍筋、框拉筋2采用 驳焊。如图2提供的异型角钢钢筋混凝土圆桩平面、截面图，图中异型角钢1 与钢筋2采用驳焊。采用异型角钢组合钢筋混凝土桩基础，利用角钢1围护混凝 土提高承载力，角钢1、竖筋、箍筋、框拉筋2、混凝土多者起相互坚固作用， 提高桩的整体刚度、抗位移、抗断裂以及构件的耐久性。桩基础工程施工，选用： 方桩采用人工挖孔，圆桩、空心圆桩采用机械钻孔，空心方桩、板型桩采用机械 钻槽(日产机械)，吊装异型角钢钢筋笼按传统做法。桩基础连接地下室结构， 选用：方桩驳接方柱、圆桩驳接圆柱、空心方桩驳接电梯井剪力墙、板型桩驳接 交叉斜撑梁。

实施例2

实施例2提供的是楼房结构配用，本发明构件柱的实施方式，柱包括有：框 架方柱、框架圆柱等。如图3提供的异型角钢钢筋混凝土框架方柱平面、截面图， 图中异型角钢1与竖筋、箍筋、框拉筋2采用驳焊。如图4提供的异型角钢钢筋 混凝土框架圆柱平面、截面图，图中异型角钢1与钢筋2采用驳焊。采用异型角 钢组合钢筋混凝土柱，利用角钢1围护混凝土提高承载力，角钢、钢筋、混凝土 三者起相互坚固作用，提高柱的整体刚度、抗位移、抗断裂以及构件的耐久性。 桩基础连接地下室结构，选用：方桩驳接方柱、圆桩驳接圆柱、空心方桩驳接电 梯井剪力墙、板型桩驳接交叉斜撑梁。

实施例3

实施例3提供的是楼房结构配用，本发明构件剪力墙的实施方式，剪力墙包 括有：等边型短支剪力墙、不等边型短支剪力墙、丁字型短支剪力墙、十字型短 支剪力墙、异型短支剪力墙、电梯井剪力墙、剪力墙。如图5提供异型角钢钢筋 混凝土十字型短支剪力墙平面、截面图，图中异型角钢1与竖筋、箍筋、框拉筋 2采用驳焊，在各型剪力墙端头驳接梁角钢横挡3。采用异型角钢组合钢筋混凝 土各型剪力墙，利用角钢1围护混凝土提高承载力，角钢1、竖筋、箍筋、框拉 筋2、混凝土多者起相互坚固作用，提高剪力墙的整体刚度、抗位移、抗断裂以 及构件的耐久性。各型的短支剪力墙头、电梯井剪力墙头的竖向异型角钢，必须 先驳焊横向角钢，按驳焊规范，焊接梁，以及交叉斜撑梁，驳焊长度按钢结构焊 接规范，其它构件焊接均采用传统做法。裙楼架空层连接标准层结构，采用各型 短支剪力墙驳接各型短支剪力墙，采用交叉斜撑梁驳接交叉斜撑梁，采用电梯井 剪力墙驳接电梯井剪力墙，后驳接的构件直到主体结构顶部，各层楼板一律增设 交叉暗梁，板筋双层交叉分布，确保利用板筋，提高结构整体刚度、弯矩、抗变 形等性能，对抗震、抗风压极为有利。

实施例4

实施例4提供的是楼房结构配用，本发明构件梁的实施方式，梁包括有：框 架梁、筏式交叉梁、交叉暗梁、交叉斜撑梁、框支架梁。如图6提供的异型角钢 钢筋混凝土交叉暗梁平面、截面图，图中异型角钢1、水平筋、箍筋、框拉筋2 采用驳焊。采用异型角钢组合钢筋混凝土的各种梁，利用角钢1围护混凝土提高 承载力，角钢1、水平筋、箍筋、框拉筋2、混凝土五者起相互坚固作用，提高 梁的整体刚度、抗位移、抗断裂以及构件的耐久性。地下室连接主体结构。(1) 地下室外围墙连接顶盖筏式交叉梁板，板筋双层交叉分布，板上做防水处理，提 高楼板刚度、荷载以及冲击力。(2)地下三层至地面七层采用交叉斜撑梁，加强 裙楼框架柱、架空层转换短支剪力墙的刚度(不考虑做转换层)，替代剪力墙， 提高整体刚度和抗变形。(3)架空层增设交叉暗梁，提高楼板刚度，板面做防水 处理，并作为屋面花园，增加绿化面积，确保绿环保。采用框支架梁替代传统 大梁、厚板等各种形式的转换层，能缩小构件，减少含钢量和混凝土量，并提高 刚度。

以上搭配异型角钢，根据建筑物的结构高度、跨度以及建筑构件大小进行设 计，配用异型角钢、钢筋(竖筋、水平筋、箍筋、框拉筋)必须采用驳焊。

本技术发明提供附图仅楼房的一部份，应用其它建筑结构领域以及结构构件 组合体系不提供附图。

本技术发明已申报建设部推广，建研院做全面试验。