一種框架柱的耗能抗震結構的制作方法
【專利摘要】一種鋼筋混凝土框架柱耗能抗震結構，屬于建筑工程【技術領域】。沿所述鋼筋混凝土框架柱周邊至少兩側設置鋼筋混凝土翼墻，各翼墻自由端端部均設置邊緣構件，邊緣構件與框架柱相鄰側為無鋼筋墻體。本實用新型通過在混凝土翼墻與框架柱間設置素混凝土耗能區域，從而提高原框架柱的塑性變形能力，推遲柱塑性鉸的產生，實現強柱弱梁的延性框架結構。另外，其施工材料、施工方法均為常規材料和方法，簡單易行，不增加施工周期，經濟效益好，通用性強，適用于鋼筋混凝土框架結構中的框架柱。
【專利說明】一種框架柱的耗能抗震結構
【技術領域】
[0001]本實用新型屬建筑工程【技術領域】，具體涉及一種鋼筋混凝土框架柱的耗能抗震結構。
【背景技術】
[0002]由于框架結構具有布置靈活、使用空間大等優點，因此受到工程廣泛關注。框架柱作為框架結構重要的抗側力構件，在結構中起著承載上部結構荷載及抵抗水平地震的作用。多次的震害現象，尤其是汶川地震，框架結構普遍出現的是柱鉸機制，未能實現我國《建筑抗震設計規范》GB50011所期望的“強柱弱梁”屈服機制。我國學者針對該問題從現澆樓板、砌體填充墻、框架梁端超配筋、超烈度等方面進行了討論，并提出了相關的建議。我國抗震規范中給出了對柱端抗彎承載力進行增大的要求，即“強柱弱梁”彎矩調整措施，這些措施與歐共體EC8(2003)規范、美國ACI318-05 (2005)規范和UBC (1997)規范等皆屬取值偏小的同一類方案，僅是在控制柱端彎矩增大的寬嚴程度上略有不同，結果是在強震下柱鉸將無法避免。框架結構的抗地震倒塌能力與其破壞機制密切相關，“強柱弱梁”是保證結構大震不倒的重要原則，它是一種概念設計，由于地震的復雜性和不確定性、樓板的影響和鋼筋屈服強度的超強，難以通過準確的承載力計算真正實現。柱鉸機制是地震時導致結構倒塌的主要原因，以往工程設計常采用的提高框架柱承載力的方法是:增加截面尺寸和提高配筋率。這樣可能會減少一批柱鉸的產生，但目前即使按規范要求設計也只能做到混合鉸機制，不能完全實現水平構件受彎屈服的“有利屈服”機制。既然如此就應從“結構抗震性能設計”角度出發，加強薄弱部位關鍵豎向受力構件的延性，即提高其塑性變形能力，以延緩危害性柱鉸的出現，從而提高結構整體抗倒塌的能力。

【發明內容】

[0003]針對當前框架結構工程應用較多且跨度逐漸增大，及上述提出的技術問題，本發明結合已知的抗震設計理論，提供一種鋼筋混凝土框架柱的耗能抗震結構，其具有設計簡單、效果良好、實用性強、方便施工等特點。
[0004]本實用新型給出的技術方案是:
[0005]本發明一種鋼筋混凝土框架柱耗能抗震結構，沿所述鋼筋混凝土框架柱周邊至少兩側設置鋼筋混凝土翼墻，各翼墻自由端端部均設置邊緣構件，邊緣構件與框架柱相鄰側為無鋼筋墻體。
[0006]進一步地，所述無鋼筋墻體為填充低強度素混凝土區域。
[0007]進一步地，所述無鋼筋的低強度素混凝土區域墻段周邊開設豎向誘導槽。
[0008]進一步地，所述無鋼筋墻體長度L為200nrn-300nmi。
[0009]進一步地，所述框架柱為矩形柱、方形柱或圓形柱。
[0010]進一步地，所述框架柱與翼墻連接后形成整體為“「”型、“T”型或“十”字型結構。
[0011]本實用新型的有益效果是:[0012]1.本發明框架柱耗能構造由框架柱與其相連的翼墻共同構成，翼墻與柱相連的一定長度范圍內不配置鋼筋，而由低強度帶豎向誘導槽的素混凝土代替，提高了柱的塑性變形儲備能力；對推遲結構柱塑性鉸的產生起到明顯效果；不改變框架結構的抗震受力性質，只為其從構造上增加一道抗震防線；本發明在施工過程中與傳統方法相似，對提高柱延性效果良好，應用范圍廣。
[0013]2.本發明中所述的翼墻及端部邊緣構件，可按國家現行的高層建筑混凝土結構技術規程中少剪力墻框架結構設計。
[0014]3.本發明施工材料、施工方法均為常規材料和方法，簡單易行，不增加施工周期，經濟效益好，通用性強，適用于鋼筋混凝土框架結構中的框架柱。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型框架柱截面為矩形的示意圖。
[0016]圖2為本實用新型框架柱截面為正方形的示意圖。
[0017]圖3為本實用新型框架柱截面為圓形的示意圖。
[0018]圖中:1.框架柱，2.無鋼筋墻體，3.邊緣構件，4.誘導槽。
[0019]【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例詳細描述本發明。
[0021]實施例1:本例所述的框架柱耗能翼墻抗震構造措施為矩形柱結構，主要由矩形框架柱、帶豎向誘導槽的低強度素混凝土耗能區和端部邊緣構件組成，翼墻及端部邊緣構件可按現行高層建筑混凝土結構技術規程中少剪力墻框架結構設計。
[0022]本例所述框架柱I為矩形柱，沿所述鋼筋混凝土框架柱I周邊兩側設置鋼筋混凝土翼墻，形成整體為“「”型結構，各翼墻自由端端部均設置邊緣構件3，邊緣構件3與框架柱I相鄰側為無鋼筋墻體2。
[0023]本例所述無鋼筋墻體2為填充低強度素混凝土區域。在所述低強度素混凝土區域墻段周邊開設整向誘導槽4。所述無鋼筋墻體2長度L為200nm1-300iimi，本例選擇200mm。
[0024]實施例2:本例與實施例1不同的是:本例所述框架柱I為方形柱，沿所述鋼筋混凝土框架柱I周邊三側設置鋼筋混凝土翼墻，形成整體為“T”字型結構。本例所述無鋼筋墻體2長度L為300mm。
[0025]實施例3:本例與實施例1不同的是:本例所述框架柱I為圓形柱，沿所述鋼筋混凝土框架柱I周邊四面設置鋼筋混凝土翼墻，形成整體為“十”字型結構。本例所述無鋼筋墻體2長度L為250mm。
【權利要求】
1.一種框架柱的耗能抗震結構，其特征在于:沿所述鋼筋混凝土框架柱周邊至少兩側設置鋼筋混凝土翼墻，各翼墻自由端端部均設置邊緣構件，邊緣構件與框架柱相鄰側為無鋼筋墻體。
2.根據權利要求1所述框架柱的耗能抗震結構，其特征在于:所述無鋼筋墻體為填充低強度素混凝土區域。
3.根據權利要求2所述框架柱的耗能抗震結構，其特征在于:所述無鋼筋的低強度素混凝土區域墻段周邊開設豎向誘導槽。
4.根據權利要求1、2或3所述框架柱的耗能抗震結構，其特征在于:所述無鋼筋墻體長度 L 為 200mm-300mm。
5.根據權利要求3所述框架柱的耗能抗震結構，其特征在于:所述框架柱為矩形柱、方形柱或圓形柱。
6.根據權利要求1所述框架柱的耗能抗震結構，其特征在于:所述框架柱與翼墻連接后形成整體為“「”型、“T”型或“十”字型結構。
【文檔編號】E04B1/98GK203603297SQ201320851799
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月20日 優先權日:2013年12月20日
【發明者】姚大鵬, 呂臻, 趙海南, 楊佳 申請人:沈陽建筑大學建筑設計研究院