一種城市軌道交通高架車站及其型鋼混凝土組合柱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程領(lǐng)域，尤其涉及一種應用于橋建合一的橋梁結(jié)構(gòu)和房建結(jié)構(gòu)上的城市軌道交通高架車站及其型鋼混凝土組合柱。
【背景技術(shù)】
[0002]由于建筑空間規(guī)劃需求和外形限制，型鋼混凝土組合柱結(jié)構(gòu)作為一種極具魅力的組合結(jié)構(gòu)形式，與同等截面的鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)相比，其承載力和剛度有明顯的提高，并具備更好的延性，已經(jīng)日益廣泛地應用于各類建筑結(jié)構(gòu)中，為順應城市發(fā)展需求，確保結(jié)構(gòu)安全，產(chǎn)生了很大的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。
[0003]現(xiàn)有的型鋼混凝土柱結(jié)構(gòu)在橋建合一的橋梁結(jié)構(gòu)和房建結(jié)構(gòu)上的應用并不多見，且在承壓性能、變形能力、耐疲勞以及抗沖擊性上仍有很多不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種城市軌道交通高架車站及其型鋼混凝土組合柱，型鋼混凝土柱具有良好的承壓性能，變形能力強，耐疲勞，抗沖擊性能好;既能滿足結(jié)構(gòu)安全和工程經(jīng)濟，也涉及現(xiàn)場施工的可行性和工序安排。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施例提供了一種城市軌道交通高架車站的型鋼混凝土組合柱，應用于橋建合一的橋梁結(jié)構(gòu)和房建結(jié)構(gòu)上，包括:承臺、緊固在承臺上的型鋼混凝土組合柱以及緊固在型鋼混凝土組合柱上的框架橫梁；型鋼混凝土組合柱包括:型鋼柱、排布在型鋼柱外周的構(gòu)造鋼筋和箍筋以及包覆在型鋼柱、構(gòu)造鋼筋和箍筋外部的混凝土包覆體;型鋼柱包括:第一型鋼部、第二型鋼部以及第三型鋼部，第一型鋼部包括第一腹板和分別連接在第一腹板相對兩端部的第一翼緣板，第二型鋼部包括第二腹板和連接在第二腹板一端部的第二翼緣板，第三型鋼部包括第三腹板和連接在第三腹板一端部的第三翼緣板，其中:第二型鋼部的第二腹板和第三型鋼部的第三腹板分別連接第一型鋼部第一腹板的相對兩側(cè)。
[0006]其中，第一型鋼部呈Η形，第二型鋼部和第三型鋼部分別呈T形。
[0007]其中，第二型鋼部以及第三型鋼部可由切割第一型鋼部得到。
[0008]其中，在第一型鋼部第一翼緣板的外側(cè)、第二型鋼部第二翼緣板的外側(cè)以及第三型鋼部第三翼緣板的外側(cè)上分別焊接有多個栓釘。
[0009]其中，構(gòu)造鋼筋沿型鋼混凝土柱的延伸方向設(shè)置，其包括:均勻排布在型鋼柱的四端角位置上的第一構(gòu)造鋼筋和均勻排布在栓釘外側(cè)對應位置上的第二構(gòu)造鋼筋，第一構(gòu)造鋼筋的直徑尺寸大于第二構(gòu)造鋼筋的直徑尺寸。
[0010]其中，箍筋套接在構(gòu)造鋼筋上，其沿型鋼混凝土柱的延伸方向排布設(shè)置，其包括:套接在第一構(gòu)造鋼筋和第二構(gòu)造鋼筋外周的第一箍筋和設(shè)置在第一箍筋內(nèi)側(cè)的第二箍筋，第一箍筋和第二箍筋在型鋼混凝土組合柱的頂部和底部的一定截面高度范圍內(nèi)設(shè)置加密區(qū)域。
[0011]其中，加密區(qū)域中第一箍筋和第二箍筋之間的間距大于第一箍筋和第二箍筋在其它區(qū)域中的間距。
[0012]其中，在型鋼混凝土組合柱和框架橫梁相連接的梁柱節(jié)點位置設(shè)置用以供框架橫梁的橫向主筋和縱向主筋穿過且進行緊固的第一連接套筒。
[0013]其中，在第一連接套筒的周圍分別設(shè)置橫向的水平加勁肋和/或縱向的水平加勁肋。
[0014]其中，型鋼混凝土組合柱和承臺通過柱腳結(jié)構(gòu)相連接，其中，柱腳結(jié)構(gòu)包括:分別連接在第一型鋼部、第二型鋼部以及第三型鋼部同一側(cè)端部的底板，錨栓墊板以及柱腳錨栓，其中:錨栓墊板焊連在底板的四端角，柱腳錨栓穿過錨栓墊板和底板鎖緊。
[0015]其中，柱腳結(jié)構(gòu)還包括:用以供與第一翼緣板、第二翼緣板以及第三翼緣板相交的橫向主筋和/或縱向主筋穿過且進行緊固的第二連接套筒。
[0016]其中，在第二連接套筒的周圍分別設(shè)置橫向的水平加勁肋和/或縱向的水平加勁肋。
[0017]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還公開了一種包括上述城市軌道交通高架車站鋼混凝土柱結(jié)構(gòu)的城市軌道交通高架車站的技術(shù)方案。
[0018]本發(fā)明所提供的城市軌道交通高架車站及其型鋼混凝土組合柱，具有如下有益效果:
[0019]第一、通過第一型鋼部、第二型鋼部以及第三型鋼部組裝形成十字形型鋼柱，周邊配制鋼筋和箍筋的框架柱構(gòu)件，具有良好的承壓性能，變形能力強，耐疲勞，抗沖擊性能好。
[0020]第二、在型鋼混凝土組合柱和框架橫梁相連接的梁柱節(jié)點位置設(shè)置連接套筒，以供框架橫梁的橫向主筋和縱向主筋穿過并能進行緊固，一方面能夠保證梁柱節(jié)點施工安全，降低施工風險，另一方面能夠提升施工效率，節(jié)省工期。
[0021]第三、型鋼混凝土組合柱和承臺通過柱腳結(jié)構(gòu)相連接，可以保證型鋼混凝土組合柱的準確定位，能有效的承受城市軌道交通高架車站上部結(jié)構(gòu)的自重和列車運動荷載，在抗震方面也有著良好性能。
[0022]第四、制備及施工方法合理，既能滿足結(jié)構(gòu)安全和工程經(jīng)濟，也涉及現(xiàn)場施工的可行性和工序安排。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1是本發(fā)明實施例城市軌道交通高架車站的型鋼混凝土組合柱的立面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2是本發(fā)明實施例城市軌道交通高架車站的型鋼混凝土組合柱的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3是本發(fā)明實施例城市軌道交通高架車站的型鋼混凝土組合柱的型鋼柱的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4是本發(fā)明實施例城市軌道交通高架車站的型鋼混凝土組合柱的配筋的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖5是本發(fā)明實施例城市軌道交通高架車站的型鋼混凝土組合柱的梁柱節(jié)點的配筋構(gòu)造示意圖。
[0029]圖6是本發(fā)明實施例城市軌道交通高架車站的型鋼混凝土組合柱如圖5所示A-A的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖7是本發(fā)明實施例城市軌道交通高架車站的型鋼混凝土組合柱如圖5所示B-B的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖8是本發(fā)明實施例城市軌道交通高架車站的型鋼混凝土組合柱的柱腳結(jié)構(gòu)的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖9是本發(fā)明實施例城市軌道交通高架車站的型鋼混凝土組合柱如圖8所示C-C的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖10是本發(fā)明實施例城市軌道交通高架車站的型鋼混凝土組合柱如圖8所示D-D的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖11是本發(fā)明實施例城市軌道交通高架車站的型鋼混凝土組合柱如圖8所示E-E的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0035]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0036]結(jié)合參見圖1-圖11所示，為本發(fā)明城市軌道交通高架車站的型鋼混凝土組合柱的實施例一。
[0037]本實施例中的城市軌道交通高架車站的型鋼混凝土組合柱應用于橋建合一的橋梁結(jié)構(gòu)和房建結(jié)構(gòu)上。其中:橋建合一結(jié)構(gòu)是指:橋梁和房建結(jié)構(gòu)結(jié)合，橋梁的蓋梁、墩柱、基礎(chǔ)為橋梁結(jié)構(gòu)和房建結(jié)構(gòu)共有，橋梁的橫向框架通過縱向房建結(jié)構(gòu)梁板整體澆筑所形成的空間框架體系，如圖1 -圖2所示。
[0038]本實施例中的城市軌道交通高架車站采用橫向單跨三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)型式，車站的總長為186m，寬18.2m。其中:地面一層設(shè)為設(shè)備用房，地上二層為站廳層，地上三層為站臺層，站廳層設(shè)有立柱、框架橫梁，縱向框架梁以及電纜夾層等結(jié)構(gòu)，站臺層設(shè)有行車道層框架橫梁、軌道梁以及縱向框架梁等結(jié)構(gòu)，實際應用時，可進行調(diào)整。同時，上述結(jié)構(gòu)中中受列車荷載影響較大的軌道梁及其支承結(jié)構(gòu)可以按現(xiàn)行鐵路橋涵規(guī)范進行設(shè)計，受列車荷載影響較小以至不受影響的一般建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以按現(xiàn)行建筑規(guī)范進行設(shè)計。
[0039]進一步的，本實施例中的城市軌道交通高架車站的型鋼混凝土組合柱，包括:承臺
2、緊固在承臺2上的型鋼混凝土組合柱1以及緊固在型鋼混凝土組合柱1上的框架橫梁3。
[0040]其中:如圖3所示，型鋼混凝土組合柱1包括:型鋼柱11、排布在型鋼柱11外周的構(gòu)造鋼筋和箍筋以及包覆在型鋼柱11、構(gòu)造鋼筋和箍筋外部的混凝土包覆體14.
[0041]型鋼柱11包括:第一型鋼部111、第二型鋼部112以及第三型鋼部113，第一型鋼部Ill包括第一腹板11 la和分別連接在第一腹板11 la相對兩端部的第一翼緣板111b，第二型鋼部112包括第二腹板112a和連接在第二腹板112a—端部的第二翼緣板112b，第三型鋼部113包括第三腹板113a和連接在第三腹板113a—端部的第三翼緣板113b，其中:
[0042]第二型鋼部112的第二腹板112a和第三型鋼部113的第三腹板113a分別連接第一型鋼部111第一腹板111a的相對兩側(cè)。
[0043]本實施例中，第一型鋼部111呈Η形，第二型鋼部112和第三型鋼部113分別呈T形。在具體實施時，第二型鋼部112以及第三型鋼部113可由切割所述第一型鋼部111得到。具體地，第一型鋼部111可以選用寬翼緣熱乳Η型鋼或焊接Η型鋼;第二型鋼部112以及第三型鋼部113可以把第一型鋼部111從第一腹板111a中間剖分而成，也可以直接采用鋼板焊接成Τ型。
[0044]本實施中，首先制備形狀結(jié)構(gòu)相同的兩塊第一型鋼部111，把鋼板焊接成Η型鋼，然后把其中一塊Η型鋼切割成兩塊Τ型鋼，形成第二型鋼部112和第三型鋼部113，最后把第二型鋼部112和第三型鋼部113與第一型鋼部111的第一腹板111a焊接起來，從而得