[发明专利]一种米字形钢结构交错桁架体系及施工方法

说明书

本发明提供一种米字形钢结构交错桁架体系及施工方法，包括钢结构框架柱、钢结构框架梁、钢结构桁架和钢筋桁架叠合楼板，所述钢结构框架柱设置于钢结构交错桁架体系四周，其柱距为每层钢结构桁架之间跨度距离的1/2，所述钢结构框架梁铆焊混合连接于刚结构框架柱，所述钢结构桁架交错设置于钢结构交错桁架体系内，所述钢结构桁架与刚结构框架柱铆焊混合连接，所述钢筋桁架叠合楼板与钢结构框架梁和钢结构桁架固定连接，所述钢结构桁架的基础单元采用米字形节点桁架结构，本发明的结构合理，施工方便，并解决了在交错桁架体系中，多为空腹桁架和斜腹杆桁架，其抗震性能有限的问题。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体为一种米字形钢结构交错桁架体系及施工方法。

背景技术

钢结构交错桁架体系在结构上明显优于普通钢结构，是一种使用效率高、经济实用、空间布置灵活的结构体系，广泛适用于各种高层民用住宅、办公楼、大型宴会厅等建筑。钢结构交错桁架体系由桁架、梁、柱和板组成，桁架的高度与层高相同，跨度与建筑的宽度相同，钢结构桁架在单元跨度内交错设置。虽然桁架交错布置，但由各层楼板提供的空间作用，可使其在侧向荷载作用下受力与框剪结构类似，因此结构的刚度和强度较好，在竖向荷载和水平荷载作用下，柱中弯矩较小，主要承受轴力。

钢结构交错桁架体系具有以下优点：相比于普通钢结构，能够提供两倍柱距的无柱大空间，建筑布局灵活，材料利用率高，可适当节约成本降低造价；桁架方向的抗侧刚度和抗侧力大；主要构件采用工厂加工制作，产品成型质量有保证，主体结构采用预制装配式施工，可大大缩短建设工期，符合我国装配式建筑发展趋势。该结构式一种环保型绿色建筑结构体系，能有效减少施工现场扬尘污染，有利于净化施工现场环境，符合绿色建筑的发展趋势。

抗震研究表明，在水平地震作用下，由于柱子中的弯矩很小，塑性较集中出现在桁架门洞节间的腹杆和弦杆上，形成的塑性较多，因此，桁架腹杆和弦杆塑性发展的过程及吸收与耗散的能量，直接影响了建筑的抗震性能。

而目前的交错桁架体系中，多为空腹桁架和斜腹杆桁架，其抗震性能有限，因此交错桁架体系难以应用于高层建筑中。

发明内容

本发明的目的在于解决上述背景技术中提出的在交错桁架体系中，多为空腹桁架和斜腹杆桁架，其抗震性能有限的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种米字形钢结构交错桁架体系，包括钢结构框架柱、钢结构框架梁、钢结构桁架和钢筋桁架叠合楼板，所述钢结构框架柱设置于钢结构交错桁架体系四周，其柱距为每层钢结构桁架之间跨度距离的1/2，所述钢结构框架梁铆焊混合连接于刚结构框架柱，所述钢结构桁架交错设置于钢结构交错桁架体系内，所述钢结构桁架与刚结构框架柱铆焊混合连接，所述钢筋桁架叠合楼板与钢结构框架梁和钢结构桁架固定连接，所述钢结构桁架的基础单元采用米字形节点桁架结构，所述钢结构桁架包括上弦杆、下弦杆和两个侧杆，所述钢结构桁架的内部固定连接有米字形腹杆，所述米字形腹杆包括4根斜撑杆、2根竖直杆和2根水平杆，4根所述斜撑杆的一端分别通过节点板与钢结构桁架与上弦杆、下弦杆固定连接，所述2根竖直杆的一端分别固定连接在上弦杆和下弦杆的中心点处，所述2根水平杆一端分别固定连接在两根侧杆的中心点处，且所述4根斜撑杆、1根竖直杆和1根水平杆的另一端均铆焊连接在一个节点板上。

优选的，所述钢结构框架柱采用热轧H型钢，长细比为50～60。

优选的，所述钢结构框架梁采用宽翼缘H型钢，所述钢结构框架梁的高度为其跨度的5％～7.5％；

优选的，所述钢筋桁架叠合楼板包括预制板与后浇叠合层，所述预制板的厚度为50～80毫米，所述后浇叠合层的厚度为50～80毫米。

本发明还公布了一种米字形钢结构交错桁架体系的实施方法，包括以下实施步骤：

步骤一，根据建筑与荷载情况，确定结构轴线布置钢结构框架柱，从而确定建筑跨度，得到钢结构桁架的组合个数；