阅读说明：本技术 一种基于双层组合蜂窝梁的防倒塌结构体系 (Collapse prevention structure system based on double-layer combined honeycomb beam ) 是由 孟宝 钟炜辉 郝际平 郑玉辉 于 2019-10-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于双层组合蜂窝梁的防倒塌结构体系,包括双层组合蜂窝梁、钢框架拟失效柱及钢框架柱,其中,双层组合蜂窝梁包括蜂窝梁下腹板、蜂窝梁下翼缘板、蜂窝梁中翼缘板、蜂窝梁上翼缘板及蜂窝梁上腹板；该结构体系具有优异的受剪承载力和稳定性,且开孔位置不易发生断裂。(The invention discloses an anti-collapse structural system based on a double-layer combined honeycomb beam, which comprises the double-layer combined honeycomb beam, a steel frame failure-simulating column and a steel frame column, wherein the double-layer combined honeycomb beam comprises a lower honeycomb beam web, a lower honeycomb beam flange plate, a middle honeycomb beam flange plate, an upper honeycomb beam flange plate and an upper honeycomb beam web; the structural system has excellent shearing bearing capacity and stability, and the opening position is not easy to break.)

一种基于双层组合蜂窝梁的防倒塌结构体系

技术领域

本发明涉及一种防倒塌结构体系，具体涉及一种基于双层组合蜂窝梁的防倒塌结构体系。

背景技术

随着钢结构建筑向着巨型化和复杂化发展，对钢梁有了较高的要求。为了提高钢梁的抗弯刚度，通常将采用高度较大的钢梁，其梁腹板的材料往往不同得到充分的利用，同时非预期灾害的不断增多，要求钢梁具有较高的延性。因此，将梁腹板进行开孔，在不影响受剪承载力的同时减小用钢量，方便各种管线通过，提供结构的空间使用率和美观性。目前国内外生产和使用的开孔型钢梁主要为单排贯通的孔，当梁高度较大时，对腹板削弱过大时，其受剪承载力和稳定性不易保证，同时在连续倒塌的大变形条件下易在梁端第一个开孔位置发生断裂，可能会引发结构的整体倒塌。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于双层组合蜂窝梁的防倒塌结构体系，该结构体系具有优异的受剪承载力和稳定性，且开孔位置不易发生断裂。

为达到上述目的，本发明所述的基于双层组合蜂窝梁的防倒塌结构体系包括双层组合蜂窝梁、钢框架拟失效柱及钢框架柱，其中，双层组合蜂窝梁包括蜂窝梁下腹板、蜂窝梁下翼缘板、蜂窝梁中翼缘板、蜂窝梁上翼缘板及蜂窝梁上腹板；

蜂窝梁下腹板固定于蜂窝梁下翼缘板与蜂窝梁中翼缘板之间，蜂窝梁上腹板固定于蜂窝梁中翼缘板与蜂窝梁上翼缘板之间，蜂窝梁下翼缘板的一端、蜂窝梁中翼缘板的一端、蜂窝梁上翼缘板的一端、蜂窝梁下腹板的一端及蜂窝梁上腹板的一端均固定于钢框架柱的侧面上，蜂窝梁下翼缘板的另一端、蜂窝梁中翼缘板的另一端、蜂窝梁上翼缘板的另一端、蜂窝梁下腹板的另一端及蜂窝梁上腹板的另一端均固定于钢框架拟失效柱的侧面上；

蜂窝梁下翼缘板与蜂窝梁中翼缘板之间设置有第一梁端加劲钢板及第二梁端加劲钢板，蜂窝梁中翼缘板与蜂窝梁上翼缘板之间设置有第三梁端加劲钢板及第四梁端加劲钢板；

钢框架柱的侧面与第一梁端加劲钢板之间设置有第一耗能部件；钢框架拟失效柱与第二梁端加劲钢板之间设置有第二耗能部件；钢框架柱的侧面与第三梁端加劲钢板之间设置有第三耗能部件，钢框架拟失效柱与第四梁端加劲钢板之间设置有第四耗能部件；

蜂窝梁下腹板及蜂窝梁上腹板上均开设置有若干通孔。

所述第一耗能部件、第二耗能部件、第三耗能部件及第四耗能部件均包括若干根带锚具的钢索；

第一耗能部件中的各钢索固定于钢框架柱的侧面与第一梁端加劲钢板之间；

第二耗能部件中的各钢索固定于钢框架拟失效柱与第二梁端加劲钢板之间；

第三耗能部件中的各钢索固定于钢框架柱的侧面与第三梁端加劲钢板之间；

第四耗能部件中的各钢索固定于钢框架拟失效柱与第四梁端加劲钢板之间。

所述第一耗能部件、第二耗能部件、第三耗能部件及第四耗能部件均为中部为弯折结构的钢板；

第一耗能部件的一端固定于钢框架柱与蜂窝梁中翼缘板的连接位置处，第一耗能部件的另一端固定于蜂窝梁下翼缘板与第一梁端加劲钢板的连接位置处；

第二耗能部件的一端固定于第二梁端加劲钢板与蜂窝梁中翼缘板的连接位置处；第二耗能部件的另一端固定于钢框架拟失效柱与蜂窝梁下翼缘板的连接位置处；

第三耗能部件的一端固定于钢框架柱与蜂窝梁上翼缘板的连接位置处，第三耗能部件的另一端第三梁端加劲钢板与蜂窝梁中翼缘板的连接位置处；

第四耗能部件的一端固定于第四梁端加劲钢板与蜂窝梁上翼缘板的连接位置处，第四耗能部件的另一端固定于蜂窝梁中翼缘板与钢框架拟失效柱的连接位置处。

蜂窝梁下腹板上的各通孔与蜂窝梁上腹板上的各通孔依次错开分布。

蜂窝梁下腹板上的各通孔与蜂窝梁上腹板上的各通孔依次对齐分布。

各通孔的横截面为圆形结构或者多边形结构。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的基于双层组合蜂窝梁的防倒塌结构体系在具体操作时，通过蜂窝梁下翼缘板、蜂窝梁中翼缘板、蜂窝梁上翼缘板、蜂窝梁上腹板及蜂窝梁下腹板组成蜂窝梁，其中，蜂窝梁下腹板及蜂窝梁上腹板上均开设置有若干通孔，形成具有双层空腹机制的蜂窝梁，以提高蜂窝梁的抗剪承载能力及稳定性，同时允许多根管道穿过，空间利用率较高，另外，钢框架柱的侧面与第一梁端加劲钢板之间设置有第一耗能部件；钢框架拟失效柱与第二梁端加劲钢板之间设置有第二耗能部件；钢框架柱的侧面与第三梁端加劲钢板之间设置有第三耗能部件，钢框架拟失效柱与第四梁端加劲钢板之间设置有第四耗能部件，可有效提高蜂窝梁在连续倒塌条件的大变形需求，避免蜂窝梁端部过早发生断裂，保证结构的整体牢固性。

附图说明

图1为本发明实施例一的示意图；

图2为本发明实施例二的示意图；

图3为本发明实施例三的示意图；

图4为本发明实施例四的示意图；

图5为本发明实施例五的示意图；

图6为本发明实施例六的示意图；

图7为本发明实施例七的示意图；

图8为本发明实施例八的示意图；

图9为蜂窝梁的侧面示意图；

图10为蜂窝梁的平面示意图；

图11为带锚具的钢索11示意图；

图12为钢板10的示意图。

其中，1为钢框架柱、2为钢框架拟失效柱、3为蜂窝梁下翼缘板、4为蜂窝梁中翼缘板、5为蜂窝梁上翼缘板、61为蜂窝梁下腹板、62为蜂窝梁上腹板、71为第一梁端加劲钢板、72为第二梁端加劲钢板、73为第三梁端加劲钢板、74为第四梁端加劲钢板、8为加劲肋板、91为第一耗能部件、92为第二耗能部件、93为第三耗能部件、94为第四耗能部件、10为钢板、11为钢索。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1及图10，本发明所述的基于双层组合蜂窝梁的防倒塌结构体系包括双层组合蜂窝梁、钢框架拟失效柱2及钢框架柱1，其中，双层组合蜂窝梁包括蜂窝梁下腹板61、蜂窝梁下翼缘板3、蜂窝梁中翼缘板4、蜂窝梁上翼缘板5及蜂窝梁上腹板62；蜂窝梁下腹板61固定于蜂窝梁下翼缘板3与蜂窝梁中翼缘板4之间，蜂窝梁上腹板62固定于蜂窝梁中翼缘板4与蜂窝梁上翼缘板5之间，蜂窝梁下翼缘板3的一端、蜂窝梁中翼缘板4的一端、蜂窝梁上翼缘板5的一端、蜂窝梁下腹板61的一端及蜂窝梁上腹板62的一端均固定于钢框架柱1的侧面上，蜂窝梁下翼缘板3的另一端、蜂窝梁中翼缘板4的另一端、蜂窝梁上翼缘板5的另一端、蜂窝梁下腹板61的另一端及蜂窝梁上腹板62的另一端均固定于钢框架拟失效柱2的侧面上；蜂窝梁下翼缘板3与蜂窝梁中翼缘板4之间设置有第一梁端加劲钢板71及第二梁端加劲钢板72，蜂窝梁中翼缘板4与蜂窝梁上翼缘板5之间设置有第三梁端加劲钢板73及第四梁端加劲钢板74；钢框架柱1的侧面与第一梁端加劲钢板71之间设置有第一耗能部件91；钢框架拟失效柱2与第二梁端加劲钢板72之间设置有第二耗能部件92；钢框架柱1的侧面与第三梁端加劲钢板73之间设置有第三耗能部件93，钢框架拟失效柱2与第四梁端加劲钢板74之间设置有第四耗能部件94；蜂窝梁下腹板61及蜂窝梁上腹板62上均开设置有若干通孔。

需要说明的是，通孔的形式可以为圆形、正六边形、菱形、方形或者其他多边形，方便各种管道的通过，蜂窝梁下翼缘板3的一端、蜂窝梁中翼缘板4的一端、蜂窝梁上翼缘板5的一端、蜂窝梁下腹板61的一端及蜂窝梁上腹板62的一端均焊接固定于钢框架柱1的侧面上，蜂窝梁下翼缘板3的另一端、蜂窝梁中翼缘板4的另一端、蜂窝梁上翼缘板5的另一端、蜂窝梁下腹板61的另一端及蜂窝梁上腹板62的另一端均焊接固定于钢框架拟失效柱2的侧面上。

实施例一

参考图1及图11，本实施例中，所述第一耗能部件91、第二耗能部件92、第三耗能部件93及第四耗能部件94均包括若干根带锚具的钢索11；

第一耗能部件91中的各钢索11固定于钢框架柱1的侧面与第一梁端加劲钢板71之间；

第二耗能部件92中的各钢索11固定于钢框架拟失效柱2与第二梁端加劲钢板72之间；

第三耗能部件93中的各钢索11固定于钢框架柱1的侧面与第三梁端加劲钢板73之间；

第四耗能部件94中的各钢索11固定于钢框架拟失效柱2与第四梁端加劲钢板74之间。

蜂窝梁下腹板61上的各通孔与蜂窝梁上腹板62上的各通孔依次错开分布。

各通孔的横截面为圆形结构。

实施例二

参考图2，本实施例中，所述第一耗能部件91、第二耗能部件92、第三耗能部件93及第四耗能部件94均包括若干根带锚具的钢索11；

第一耗能部件91中的各钢索11固定于钢框架柱1的侧面与第一梁端加劲钢板71之间；

第二耗能部件92中的各钢索11固定于钢框架拟失效柱2与第二梁端加劲钢板72之间；

第三耗能部件93中的各钢索11固定于钢框架柱1的侧面与第三梁端加劲钢板73之间；

第四耗能部件94中的各钢索11固定于钢框架拟失效柱2与第四梁端加劲钢板74之间。

蜂窝梁下腹板61上的各通孔与蜂窝梁上腹板62上的各通孔依次对齐分布。

各通孔的横截面为圆形结构。

实施例三

参考图3及图12，本实施例中，所述第一耗能部件91、第二耗能部件92、第三耗能部件93及第四耗能部件94均为中部为弯折结构的钢板10；

第一耗能部件91的一端固定于钢框架柱1与蜂窝梁中翼缘板4的连接位置处，第一耗能部件91的另一端固定于蜂窝梁下翼缘板3与第一梁端加劲钢板71的连接位置处；

第二耗能部件92的一端固定于第二梁端加劲钢板72与蜂窝梁中翼缘板4的连接位置处；第二耗能部件92的另一端固定于钢框架拟失效柱2与蜂窝梁下翼缘板3的连接位置处；

第三耗能部件93的一端固定于钢框架柱1与蜂窝梁上翼缘板5的连接位置处，第三耗能部件93的另一端第三梁端加劲钢板73与蜂窝梁中翼缘板4的连接位置处；

第四耗能部件94的一端固定于第四梁端加劲钢板74与蜂窝梁上翼缘板5的连接位置处，第四耗能部件94的另一端固定于蜂窝梁中翼缘板4与钢框架拟失效柱2的连接位置处。

蜂窝梁下腹板61上的各通孔与蜂窝梁上腹板62上的各通孔依次错开分布。

各通孔的横截面为圆形结构。

实施例四

参考图4，本实施例中，所述第一耗能部件91、第二耗能部件92、第三耗能部件93及第四耗能部件94均为中部为弯折结构的钢板10；

第一耗能部件91的一端固定于钢框架柱1与蜂窝梁中翼缘板4的连接位置处，第一耗能部件91的另一端固定于蜂窝梁下翼缘板3与第一梁端加劲钢板71的连接位置处；

第二耗能部件92的一端固定于第二梁端加劲钢板72与蜂窝梁中翼缘板4的连接位置处；第二耗能部件92的另一端固定于钢框架拟失效柱2与蜂窝梁下翼缘板3的连接位置处；

第三耗能部件93的一端固定于钢框架柱1与蜂窝梁上翼缘板5的连接位置处，第三耗能部件93的另一端第三梁端加劲钢板73与蜂窝梁中翼缘板4的连接位置处；

第四耗能部件94的一端固定于第四梁端加劲钢板74与蜂窝梁上翼缘板5的连接位置处，第四耗能部件94的另一端固定于蜂窝梁中翼缘板4与钢框架拟失效柱2的连接位置处。

蜂窝梁下腹板61上的各通孔与蜂窝梁上腹板62上的各通孔依次对齐分布。

各通孔的横截面为圆形结构。

实施例五

参考图5，本实施例中，所述第一耗能部件91、第二耗能部件92、第三耗能部件93及第四耗能部件94均包括若干根带锚具的钢索11；

第一耗能部件91中的各钢索11固定于钢框架柱1的侧面与第一梁端加劲钢板71之间；

第二耗能部件92中的各钢索11固定于钢框架拟失效柱2与第二梁端加劲钢板72之间；

第三耗能部件93中的各钢索11固定于钢框架柱1的侧面与第三梁端加劲钢板73之间；

第四耗能部件94中的各钢索11固定于钢框架拟失效柱2与第四梁端加劲钢板74之间。

蜂窝梁下腹板61上的各通孔与蜂窝梁上腹板62上的各通孔依次错开分布。

各通孔的横截面为多边形结构。

实施例六

参考图6，本实施例中，所述第一耗能部件91、第二耗能部件92、第三耗能部件93及第四耗能部件94均包括若干根带锚具的钢索11；

第一耗能部件91中的各钢索11固定于钢框架柱1的侧面与第一梁端加劲钢板71之间；

第二耗能部件92中的各钢索11固定于钢框架拟失效柱2与第二梁端加劲钢板72之间；

第三耗能部件93中的各钢索11固定于钢框架柱1的侧面与第三梁端加劲钢板73之间；

第四耗能部件94中的各钢索11固定于钢框架拟失效柱2与第四梁端加劲钢板74之间。

蜂窝梁下腹板61上的各通孔与蜂窝梁上腹板62上的各通孔依次对齐分布。

各通孔的横截面为多边形结构。

实施例七

参考图7，本实施例中，所述第一耗能部件91、第二耗能部件92、第三耗能部件93及第四耗能部件94均为中部为弯折结构的钢板10；

第一耗能部件91的一端固定于钢框架柱1与蜂窝梁中翼缘板4的连接位置处，第一耗能部件91的另一端固定于蜂窝梁下翼缘板3与第一梁端加劲钢板71的连接位置处；

第二耗能部件92的一端固定于第二梁端加劲钢板72与蜂窝梁中翼缘板4的连接位置处；第二耗能部件92的另一端固定于钢框架拟失效柱2与蜂窝梁下翼缘板3的连接位置处；

第三耗能部件93的一端固定于钢框架柱1与蜂窝梁上翼缘板5的连接位置处，第三耗能部件93的另一端第三梁端加劲钢板73与蜂窝梁中翼缘板4的连接位置处；

第四耗能部件94的一端固定于第四梁端加劲钢板74与蜂窝梁上翼缘板5的连接位置处，第四耗能部件94的另一端固定于蜂窝梁中翼缘板4与钢框架拟失效柱2的连接位置处。

蜂窝梁下腹板61上的各通孔与蜂窝梁上腹板62上的各通孔依次错开分布。

各通孔的横截面为多边形结构。

实施例八

参考图8，本实施例中，所述第一耗能部件91、第二耗能部件92、第三耗能部件93及第四耗能部件94均为中部为弯折结构的钢板10；

第一耗能部件91的一端固定于钢框架柱1与蜂窝梁中翼缘板4的连接位置处，第一耗能部件91的另一端固定于蜂窝梁下翼缘板3与第一梁端加劲钢板71的连接位置处；

第二耗能部件92的一端固定于第二梁端加劲钢板72与蜂窝梁中翼缘板4的连接位置处；第二耗能部件92的另一端固定于钢框架拟失效柱2与蜂窝梁下翼缘板3的连接位置处；

第三耗能部件93的一端固定于钢框架柱1与蜂窝梁上翼缘板5的连接位置处，第三耗能部件93的另一端第三梁端加劲钢板73与蜂窝梁中翼缘板4的连接位置处；

第四耗能部件94的一端固定于第四梁端加劲钢板74与蜂窝梁上翼缘板5的连接位置处，第四耗能部件94的另一端固定于蜂窝梁中翼缘板4与钢框架拟失效柱2的连接位置处。

蜂窝梁下腹板61上的各通孔与蜂窝梁上腹板62上的各通孔依次对齐分布。

各通孔的横截面为多边形结构。

需要说明的是，钢板10的中部为Z形弯折结构。