一种索网-钢筋混凝土框架结构的制作方法

本实用新型涉及一种索网-钢筋混凝土框架结构，属于建筑结构技术领域。

背景技术：

钢筋混凝土框架结构构成简单，传力明确，且空间分隔灵活，节省材料，被广泛使用在多高层建筑中，但其抗侧刚度较小,当建筑高度达到一定高度时，在水平荷载作用下，框架将产生较大位移，直接影响到建筑物的使用，建筑高度也因此受到限制。为了解决钢筋混凝土框架结构抗侧刚度不足的问题，常在框架结构中加设刚性支撑，成为支撑混凝土框架结构，但当遇到较大水平荷载时，支撑体系就容易发生屈曲失稳，这时结构的水平抗力就会急剧降低，使得结构破坏。为了防止支撑混凝土框架屈曲，又发展了屈曲约束支撑框架结构，但目前屈曲约束支撑框架结构的研究还需要深入，且屈曲约束支撑构造比较复杂，设计比较复杂，经济效果不够好，安装也不够快捷，也难以做到轻质稳定。此外，大多数屈曲约束支撑不具备自复功能。

钢索在房屋建筑中运用较少，常用于桥梁、挡土墙等结构。在房屋建筑使用中通常也只是局部设置钢索支撑，如果把钢索作为支撑用于钢筋混凝土框架结构中，钢索的优越性体现为：受拉强度很大，不易屈服，轴向抗拉刚度较大，在轴向拉力作用下不易发生较大的变形，因此也有效地限制了区域约束混凝土框架结构的侧向变形。同时，钢索承担了一部分水平力，大大减小了区域约束混凝土框架柱受到的水平力，使得框架柱不会发生剪切破环，从而增强了结构抵抗水平荷载的能力。

当钢筋混凝土框架结构中布置多根互相垂直的两向钢索，形成索网时，两个方向的钢索在不同方向的水平荷载下，充分发挥柔性材料的性能，受拉时工作，受压时退出工作，同时，因为钢索的屈服强度大，所以工作时钢索一般处于弹性变形，而退出工作时钢索的变形基本完全消失恢复原状，这种自复能够减小或消除震后残余变形，对于维持结构在震后的正常使用功能是非常有益的。

因此，如何将钢索与钢筋混凝土框架结构有效地结合起来，以发挥其各自的优点是目前亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足，本实用新型提出一种索网-钢筋混凝土框架结构，该结构自重轻、不会发生屈曲，且有自复功能，构造简单施工快捷，安装方便易于修复，还能够有效提高建筑的抗震性能。

本实用新型的技术方案：一种索网-钢筋混凝土框架结构，包括钢筋混凝土框架结构，在钢筋混凝土框架结构中，在框架柱与框架梁形成的平面网格内连接有两组斜向相交的钢索形成索网；各根钢索的两端通过锚固装置与框架柱或框架梁连接。

进一步，所述钢索与水平方向的夹角为45°，且钢索之间的间距相同。

进一步，所述锚固装置由预埋在框架柱或框架梁内的固定板以及焊接在固定板上的拉环构成。

由于采用上述技术方案，本实用新型的优点在于：

(1)本结构的索网支撑属于柔性支撑，钢索只承受拉力，不会产生屈曲破坏；两个方向的钢索在不同方向的水平荷载下交替工作，因为钢索的屈服强度大，所以工作时钢索处于弹性变形，而退出工作时钢索的变形基本完全消失恢复原状，这种自复能够减小或消除震后残余变形，对于维持结构在震后的正常使用功能是非常有益的。

(2)本结构施工简便易行，只需在常规钢筋混凝土框架结构的施工过程中在框架梁和框架柱的相应位置预埋锚固装置，框架结构主体施工完成后安装钢索即可；锚固装置构造简单，可以在工厂批量制造，有效地节省施工周期；

(3)本结构的钢索更换方便，钢索在承受水平作用而出现破坏或老化时，取下并用新的钢索替换即可。

附图说明

图1为本实用新型索网-钢筋混凝土框架结构中单个框架网格的示意图。

图2为水平荷载作用下索网-钢筋混凝土框架结构的变形示意图；

图3为索网-钢筋混凝土框架结构中，钢索端部相交时，钢索与框架梁或框架柱的连接示意图；

图4为索网-钢筋混凝土框架结构中，钢索端部不相交时，钢索与框架梁或框架柱的连接示意图；

图5为索网-钢筋混凝土框架结构位于建筑首层的示意图；

图6为索网-钢筋混凝土框架结构布置于多层多跨框架平面的示意图。

附图标记说明：1-框架柱；2-框架梁；3-索网；4-锚固装置；5-拉环；6-基础梁。

具体实施方式

为了使本实用新型目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型的实施例：参见图1，本实用新型的一种索网-钢筋混凝土框架结构，包括钢筋混凝土框架结构，在钢筋混凝土框架结构中，在框架柱1与框架梁2形成的平面网格内连接有两组斜向相交的钢索3形成索网；各根钢索3的两端通过锚固装置与框架柱1或框架梁2连接。所述钢索3与水平方向的夹角为45°，且钢索3之间的间距相同。所述锚固装置由预埋在框架柱1或框架梁2内的固定板4以及焊接在固定板4上的拉环5构成。

制作上述索网-钢筋混凝土框架结构时，按以下步骤实施：

s1、制作钢筋混凝土框架：按建筑要求确定框架柱1以及框架梁2的位置，同时根据钢筋混凝土框架结构的取值原则布置框架柱1以及框架梁2；在一个或多个框架平面内，由框架柱1以及框架梁2围成的若干个框架网格中，在框架柱1以及框架梁2上等间距地预埋锚固装置，所述锚固装置的预埋位置应当避开框架梁柱节点处；然后浇筑钢筋混凝土并养护成型，从而使锚固装置牢牢固定在框架柱1或框架梁2上；

s2、制作索网：在钢筋混凝土框架结构的平面框架内，相近的框架柱1和框架梁2形成了一个框架网格，这是布置索网的基本单元，在此单元内，以框架网格平面的中心点为基点，布置第一根与水平方向夹角为45°的钢索3，然后，布置与第一根钢索3垂直的钢索3；接着，分别沿着这两根钢索3的平行方向等间距地布置其它钢索3形成索网，钢索3的直径和根数按抗侧要求计算；每一根钢索两端固定于框架柱1或框架梁2上的锚固装置上，最后采用钢索张紧装置将每根钢索3张紧，这样便组成了索网-钢筋混凝土框架结构。

本实用新型的工作原理：

如图2所示，当索网-钢筋混凝土框架结构受到如图所示的水平荷载作用时，索网中两向的钢索3受力不同，向右倾斜的钢索3参与工作，帮助框架结构分担水平荷载，抵抗侧向变形，而向左倾斜的钢索3则退出工作。若荷载反向，则两个方向的钢索3受力交换，这样可以充分地发挥柔性材料的性能，也能够使得结构有一定的自复能力，对减小或消除震后残余变形，维持结构在震后的正常使用功能是非常有益的。

如图3及图4所示，钢索3和框架柱1或框架梁2的连接示意图，图3中的钢索3在端部相交时，可以采用带两个拉环5的锚固装置，用于固定两根钢索3。图4中的钢索3在端部不相交时，可以采用带一个拉环5的锚固装置。钢索3与框架柱1或框架梁2连接后，采用钢索张紧装置进行张紧。

如图5所示，框架网格由框架柱1、框架梁2以及基础梁6组成，钢索3与基础梁6的连接同钢索3与框架梁2的连接一样，在基础梁上设置锚固装置的方法也和在框架梁2上设置锚固装置的方法一样。

如图6所示，索网布置的位置可参考框架剪力墙结构的剪力墙布置位置进行。框架平面内上下网格贯通布置索网，各框架网格内独立进行安装，形成索网-钢筋混凝土框架结构平面结构，在一个房屋建筑中布置若干榀索网-钢筋混凝土框架结构平面结构，即可得到索网-钢筋混凝土框架结构整体结构。

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