[实用新型]一种主动调控组合内力的组合柱结构

说明书

本实用新型涉及一种主动调控组合内力的组合柱结构，包括用于支撑屋盖并与屋盖铰接的摇摆柱；摇摆柱二侧分别焊接连接有承受摇摆柱柱身外附加荷载的外伸钢牛腿和平衡外伸钢牛腿竖向力的内伸钢牛腿；摇摆柱的靠内伸钢牛腿一侧设有预张拉平衡索，预张拉平衡索一端与内伸钢牛腿连接，预张拉平衡索与地面固定连接。本实用新型解决了带外伸牛腿柱受压弯作用成为压弯柱后承载力显著降低的问题，提高了钢管柱稳定性及承载力，使钢管柱能做到纤细美观。钢管柱支座连接也做到构造简单，适用性强。本实用新型结构构造简单，受力高效合理，外形美观，连接简单，安装便利。

技术领域

本实用新型涉及一种主动调控组合内力的组合柱结构，具体涉及一种主动调控带牛腿柱组合内力的组合柱结构及连接构造，将牛退柱复杂的组合内力简化成轴心受压直柱。适用于结构体系中布置带外伸钢牛腿承受柱身外附加荷载的承重摇摆柱结构。

背景技术

随着建筑理念和建筑造型的不断创新，新的结构型式不断涌现。结构设计要做到1）效率，指最优地利用材料的强度特性，使用最少量材料。效率意味着结构设计要想办法找到一种合理的形式，比其他的能承受更重的荷载，而使用材料必须最少。2）经济，最低的成本。工程建设要求经济、节省投资。讲求经济，除了材料节省外，就是要求施工便捷、容易维护。3）美观，最大限度地表现出美观，结构美所遵从的最基本的法则就是力学法则，结构应与其所承受力的作用相适应，本身带有形式美。

钢框架承重结构体系中，钢柱一般设计为刚接连接，以提高结构抗侧刚度。但对于超长结构，受温度应力影响大，而温度作用的特点是不能“硬抗”，“硬抗”要付出相当大的代价，最好适当采取“放”的方法，只要让结构构件和连接有适当伸缩变形能力，温度应力可大幅减小。因此在温度应力影响大的框架结构中部分采用具有较好变形能力的“摇摆柱”铰接连接释放温度应力，是一种很好的解决方法。

普通“摇摆柱”为受力简洁的轴心受压直柱，如果因建筑需要，在直柱上端设置外伸钢牛腿承受柱身外附加荷载时，“摇摆柱”由轴心受压柱变为压弯柱，承载力大幅降低。为保证结构安全则需要加大截面，这样材料效率也没有最优利用，既不经济也影响美观。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种主动调控组合内力的组合柱结构。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种主动调控组合内力的组合柱结构，包括用于支撑屋盖并与屋盖铰接的摇摆柱，摇摆柱二侧分别焊接连接有承受摇摆柱柱身外附加荷载的外伸钢牛腿和平衡外伸钢牛腿竖向力的内伸钢牛腿，摇摆柱的靠内伸钢牛腿一侧设有预张拉平衡索；预张拉平衡索一端与内伸钢牛腿连接，预张拉平衡索与地面固定连接。

摇摆柱顶端通过销轴与屋盖铰接。

摇摆柱下方设有底座，摇摆柱底端通过销轴与底座铰接。

本实用新型的摇摆柱为简支钢管摇摆柱。本实用新型的钢管摇摆柱竖向承重传递压力。摇摆柱上设置外伸钢牛腿承受柱身外附加荷载，传递弯矩、剪力和横力。预张拉平衡索设置对应与承重外伸钢牛腿的反向内伸钢牛腿向下张紧固定，以平衡外伸牛腿竖向力，平衡索拉力与外伸钢牛腿受力合成一个通过摇摆柱的竖直向下轴力，消除了外伸钢牛腿产生的弯矩，使摇摆柱仅为受力最简单的轴心受压直柱。摇摆柱上下端支座及索两端节点采用销轴式连接实现理想铰支承，传力顺畅。钢牛腿与摇摆柱采用工厂焊接连接，带牛腿钢管柱+平衡索组合柱现场装配式安装，施工便捷可靠。

所述的结构及连接构造是结构体系中布置带外伸钢牛腿承受柱身外附加荷载的承重摇摆柱结构。

所述摇摆柱上设置外伸钢牛腿承受柱身外附加荷载，摇摆柱上在承荷外伸钢牛腿的反向设置内伸钢牛腿。

所述构造在内伸钢牛腿尾端设置预张拉平衡索向下张紧固定平衡外伸牛腿竖向力，平衡索拉力与外伸钢牛腿受力合成一个通过摇摆柱的竖直向下轴力。