[發明專利]一種多高層裝配式鋼結構偏心支撐體系

有效

• 申請號: 201210485780.4
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN102979164A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 劉學春;張愛林;趙亮;黃歡
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04B1/00
• 分類號: E04B1/00;E04B1/02;E04B1/19;E04B1/58
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.多高層裝配式鋼結構偏心支撐體系，其特征在于，所述多高層裝配式鋼結構偏心支撐體系是由裝配式樓板,裝配式偏心支撐和裝配式法蘭柱采用螺栓裝配而成；所述裝配式樓板由A板，B板和C板3種裝配式樓板拼接而成；

所述A板由短主梁Ⅰ（1）、長主梁Ⅰ（2）、邊次梁（3）、中部次梁（4）、連接板I（5）、樓板（6）、柱座Ⅰ（7）、柱座Ⅱ（8）、連接板Ⅳ（25）和連接板Ⅴ（26）構成；所述A板的所有構件均在工廠加工制作完成，然后通過焊接和栓釘連接將各個構件拼裝成所述裝配式樓板A；短主梁Ⅰ（1）和邊次梁（3）垂直擺放，通過柱座Ⅰ（7）和連接板I（5）將短主梁Ⅰ（1）和邊次梁（3）進行連接，柱座Ⅰ（7）的上下法蘭板Ⅰ（14）分別與短主梁Ⅰ（1）和邊次梁（3）的上下翼緣齊平，所述連接板I（5）的兩個側面分別與短主梁Ⅰ（1）和邊次梁（3）的翼緣相連，兩塊連接板I（5）分別連接在上翼緣和下翼緣上，所有的連接部位均為焊接；兩個短主梁Ⅰ（1）放置在同一條直線上，通過柱座Ⅱ（8）相連，柱座Ⅱ（8）的上下法蘭板Ⅰ（14）分別與兩個短主梁Ⅰ（1）的上下翼緣齊平，所有的連接部位均采用為焊接；中部次梁（4）與邊次梁（3）平行，與兩個短主梁Ⅰ（1）垂直，通過柱座Ⅱ（8）和連接板I（5）與兩個短主梁Ⅰ（1）相連，柱座Ⅱ（8）的上下法蘭板Ⅰ（14）分別與中部次梁（4）的上下翼緣齊平，所述連接板I（5）的兩個側面分別與短主梁Ⅰ（1）和中部次梁（4）的翼緣相連，兩塊連接板I（5）分別連接在上翼緣和下翼緣上，所有的連接部位均采用為焊接；長主梁Ⅰ（2）平行于兩個短主梁Ⅰ（1），垂直于兩個邊次梁（3）和中部次梁（4），通過連接板I（5）、連接板Ⅳ（25）和連接板Ⅴ（26）與兩個邊次梁（3）和中部次梁（4）進行連接；所述連接板Ⅳ（25）位于邊次梁（3）的端部，連接板Ⅳ（25）的上下端與邊次梁（3）的翼緣相連，?一個側邊與邊次梁（3）的腹板相連；所述連接板Ⅴ（26）為矩形鋼板，其中一邊與中部次梁（4）的腹板平行對接相連，另外三條邊分別與長主梁Ⅰ（2）的翼緣和腹板相連；所述連接板I（5）的兩個側面連接長主梁Ⅰ（2）和邊次梁（3）的翼緣，和連接長主梁Ⅰ（2）和中部次梁（4）的翼緣，連接板I（5）分別連接在上翼緣和下翼緣上，所有的連接部位均采用為焊接；樓板（6）放置于各個梁所圍成的平面上，采用栓釘將樓板（6）連接在各個梁上；

所述B板由長主梁Ⅰ（2）、邊次梁（3）、中部次梁（4）、連接板I（5）、樓板（6）、短主梁Ⅱ（11）、連接板Ⅳ（25）和連接板Ⅴ（26）構成；所述B板的所有構件均在工廠加工制作完成，然后通過焊接和栓釘連接將各個構件拼裝成所述裝配式樓板B；短主梁Ⅱ（11）和邊次梁（3）垂直擺放，通過連接板I（5）和連接板Ⅳ（25）將短主梁Ⅱ（11）和邊次梁（3）進行連接，所述連接板Ⅳ（25）位于邊次梁（3）的端部，連接板Ⅳ（25）的上下端與邊次梁（3）的翼緣相連，?一個側邊與邊次梁（3）的腹板相連，所述連接板I（5）的兩個側面分別與短主梁Ⅱ（11）和邊次梁（3）的翼緣相連，兩塊連接板I（5）分別連接在上翼緣和下翼緣上，所有的連接部位均為焊接；兩個短主梁Ⅱ（11）放置在同一條直線上，沒有直接的連接；中部次梁（4）與邊次梁（3）平行，與兩個短主梁Ⅱ（11）垂直，通過連接板I（5）和連接板Ⅳ（25）與兩個短主梁Ⅱ（11）相連，所述連接板Ⅳ（25）分別位于中部次梁（4）和短主梁Ⅱ（11）的端部，連接板Ⅳ（25）的上下端與梁的翼緣相連，?一個側邊與梁的腹板相連；所述連接板I（5）的兩個側面分別與短主梁Ⅱ（11）和中部次梁（4）的翼緣相連，連接板I（5）分別連接在上翼緣和下翼緣上，所有的連接部位均為焊接；長主梁Ⅰ（2）平行于兩個短主梁Ⅱ（11），垂直于兩個邊次梁（3）和中部次梁（4），通過連接板I（5）、連接板Ⅳ（25）和連接板Ⅴ（26）與兩個邊次梁（3）和中部次梁（4）進行連接，所述連接板Ⅳ（25）位于邊次梁（3）的端部，連接板Ⅳ（25）的上下端與邊次梁（3）的翼緣相連，?一個側邊與邊次梁（3）的腹板相連；所述連接板Ⅴ（26）為矩形鋼板，其中一邊與中部次梁（4）的腹板平行對接相連，另外三條邊分別與長主梁Ⅰ（2）的翼緣和腹板相連；所述連接板I（5）的兩個側面連接長主梁Ⅰ（2）和邊次梁（3）的翼緣，和連接長主梁Ⅰ（2）和中部次梁（4）的翼緣，連接板I（5）分別連接在上翼緣和下翼緣上，所有的連接部位均采用為焊接；樓板（6）放置于各個梁所圍成的平面上，采用栓釘將樓板（6）連接在各個梁上；

所述C板由邊次梁（3）、中部次梁（4）、連接板I（5）、樓板（6）、柱座Ⅲ（9）、柱座Ⅳ（10）、短主梁Ⅱ（11）、長主梁Ⅱ（12）、連接板Ⅳ（25）和連接板Ⅴ（26）構成；所述C板的所有構件均在工廠加工制作完成，然后通過焊接和栓釘連接將各個構件拼裝成所述裝配式樓板C；短主梁Ⅱ（11）和邊次梁（3）垂直擺放，通過柱座Ⅲ（9）和連接板I（5）將短主梁Ⅱ（11）和邊次梁（3）進行連接，柱座Ⅲ（9）的上下法蘭板Ⅰ（14）分別與短主梁Ⅱ（11）和邊次梁（3）的上下翼緣齊平，所述連接板I（5）的兩個側面分別與短主梁Ⅱ（11）和邊次梁（3）的翼緣相連，兩塊連接板I（5）分別連接在上翼緣和下翼緣上，所有的連接部位均為焊接；兩個短主梁Ⅱ（11）放置在同一條直線上，通過柱座Ⅳ（10）相連，柱座Ⅳ（10）的上下法蘭板Ⅰ（14）分別與兩個短主梁Ⅱ（11）的上下翼緣齊平，所有的連接部位均采用為焊接；中部次梁（4）與邊次梁（3）平行，與兩個短主梁Ⅱ（11）垂直，通過柱座Ⅳ（10）和連接板I（5）與兩個短主梁Ⅱ（11）相連，柱座Ⅳ（10）的上下法蘭板Ⅰ（14）分別與中部次梁（4）的上下翼緣齊平，所述連接板I（5）的兩個側面分別與短主梁Ⅰ（1）和中部次梁（4）的翼緣相連，兩塊連接板I（5）分別連接在上翼緣和下翼緣上，所有的連接部位均采用為焊接；長主梁Ⅱ（12）平行于兩個短主梁Ⅱ（11），垂直于兩個邊次梁（3）和中部次梁（4），通過連接板I（5）、連接板Ⅳ（25）和連接板Ⅴ（26）與兩個邊次梁（3）和中部次梁（4）進行連接，所述連接板Ⅳ（25）位于邊次梁（3）的端部，連接板Ⅳ（25）的上下端與邊次梁（3）的翼緣相連，?一個側邊與邊次梁（3）的腹板相連；所述連接板Ⅴ（26）為矩形鋼板，其中一邊與中部次梁（4）的腹板對接相連，另外三條邊分別與長主梁Ⅱ（12）的翼緣和腹板相連；所述連接板I（5）的兩個側面連接長主梁Ⅱ（12）和邊次梁（3）的翼緣，和連接長主梁Ⅱ（12）和中部次梁（4）的翼緣，連接板I（5）分別連接在上翼緣和下翼緣上，所有的連接部位均采用為焊接；樓板（6）放置于各個梁所圍成的平面上，采用栓釘將樓板（6）連接在各個梁上；

所述柱座包括四種形式的柱座，分別為柱座Ⅰ（7），柱座Ⅱ（8）、柱座Ⅲ（9）和柱座Ⅳ（10）；柱座Ⅴ（13）由兩個法蘭板Ⅰ（14）和一個方鋼管Ⅰ（15）組成，兩個法蘭板Ⅰ（14）分別位于方鋼管Ⅰ（15）的兩個端頭上，所有連接均采用焊接；

所述柱座Ⅰ（7）由柱座Ⅴ（13）和兩個連接板Ⅱ（16）組成，兩個連接板Ⅱ（16）分別位于柱座Ⅴ（13）相鄰的兩個外側面的中軸線上，與法蘭板Ⅰ（14）和方鋼管Ⅰ（15）相連；所述連接板Ⅱ（16）是一個矩形鋼板，平行于法蘭板Ⅰ（14）的兩個面分別與上下法蘭板Ⅰ（14）連接，垂直于法蘭板Ⅰ（14）的兩個平行的面，一個與方鋼管Ⅰ（15）相連，一個與法蘭板Ⅰ（14）的外邊緣平齊，所有連接均采用焊接；

所述柱座Ⅱ（8）由柱座Ⅴ（13）和三個連接板Ⅱ（16）組成，三個連接板Ⅱ（16）分別位于柱座Ⅴ（13）的三個外側面的中軸線上，與法蘭板Ⅰ（14）和方鋼管Ⅰ（15）相連；所述連接板Ⅱ（16）是一個矩形鋼板，平行于法蘭板Ⅰ（14）的兩個面分別與上下法蘭板Ⅰ（14）連接，垂直于法蘭板Ⅰ（14）的兩個平行的面，一個與方鋼管Ⅰ（15）相連，一個與法蘭板Ⅰ（14）的外邊緣平齊，所有連接均采用焊接；

所述柱座Ⅲ（9）由柱座Ⅴ（13）、兩個連接板Ⅱ（16）和三個連接板Ⅲ（17）組成，連接板Ⅱ（16）和接板Ⅲ（17）布置在相鄰的三個外側面上，第一個面上布置兩個接板Ⅲ（17），沿面的中軸線對稱布置，第二個面與第一個面相鄰，第二個面上布置一個連接板Ⅲ（17）和一個連接板Ⅱ（16），在靠近第一個面的一側布置連接板Ⅲ（17），在面的中軸線處布置連接板Ⅱ（16），第三個面與第二個面相鄰，第三個面上布置一個連接板Ⅱ（16），位于面的中軸線處；所述連接板Ⅱ（16）是一個矩形鋼板，平行于法蘭板Ⅰ（14）的兩個面分別與上下法蘭板Ⅰ（14）連接，垂直于法蘭板Ⅰ（14）的兩個平行的面，一個與方鋼管Ⅰ（15）相連，一個與法蘭板Ⅰ（14）的外邊緣平齊，所有連接均采用焊接；所述連接板Ⅲ（17）是一個角鋼或者槽鋼，上下截面分別與上下法蘭板Ⅰ（14）連接，外側表面與法蘭板Ⅰ（14）的外邊緣平齊，所有連接均采用焊接；

所述柱座Ⅳ（10）由柱座Ⅴ（13）、三個連接板Ⅱ（16）和四個連接板Ⅲ（17）組成，連接板Ⅱ（16）和接板Ⅲ（17）分別布置在四個面上，第一個面上布置兩個接板Ⅲ（17），沿面的中軸線對稱布置，第二個面與第一個面相鄰，第二個面上布置一個連接板Ⅲ（17）和一個連接板Ⅱ（16），在靠近第一個面的一側布置連接板Ⅲ（17），在面的中軸線處布置連接板Ⅱ（16），第三個面與第二個面相鄰，第三個面上布置一個連接板Ⅱ（16），位于面的中軸線處，第四個面與第三個面和第一個面相鄰，第四個面上布置一個連接板Ⅲ（17）和一個連接板Ⅱ（16），在靠近第一個面的一側布置連接板Ⅲ（17），在面的中軸線處布置連接板Ⅱ（16）；所述連接板Ⅱ（16）是一個矩形鋼板，平行于法蘭板Ⅰ（14）的兩個面分別與上下法蘭板Ⅰ（14）連接，垂直于法蘭板Ⅰ（14）的兩個平行的面，一個與方鋼管Ⅰ（15）相連，一個與法蘭板Ⅰ（14）的外邊緣平齊，所有連接均采用焊接；所述連接板Ⅲ（17）是一個角鋼或者槽鋼，上下截面分別與上下法蘭板Ⅰ（14）連接，外側表面與法蘭板Ⅰ（14）的外邊緣平齊，所有連接均采用焊接；

所述裝配式法蘭柱包括三種形式的裝配式法蘭柱，分別為法蘭柱Ⅰ（20），法蘭柱Ⅱ（22）和法蘭柱Ⅲ（24）；

所述法蘭柱Ⅰ（20）由一個方鋼管Ⅱ（18）和兩個法蘭板Ⅱ（19）組成，兩個法蘭板Ⅱ（19）分別位于方鋼管Ⅱ（18）的兩個端頭上，所有連接均采用焊接；所述法蘭板Ⅱ（19）包含中部螺栓孔和相鄰兩邊外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔與法蘭板Ⅰ（14）的螺栓孔相對應；

所述法蘭柱Ⅱ（22）由一個方鋼管Ⅱ（18）和兩個法蘭板Ⅲ（21）組成，兩個法蘭板Ⅲ（21）分別位于方鋼管Ⅱ（18）的兩個端頭上，所有連接均采用焊接；所述法蘭板Ⅲ（21）的截面形式可以多樣化，包含中部螺栓孔和三邊外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔與法蘭板Ⅰ（14）的螺栓孔相對應；

所述法蘭柱Ⅲ（24）由一個方鋼管Ⅱ（18）和兩個法蘭板Ⅳ（23）組成，兩個法蘭板Ⅳ（23）分別位于方鋼管Ⅱ（18）的兩個端頭上，所有連接均采用焊接；所述法蘭板Ⅳ（23）的截面形式可以多樣化，包含中部螺栓孔和四邊外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔與法蘭板Ⅰ（14）的螺栓孔相對應；

所述法蘭板Ⅱ（19），法蘭板Ⅲ（21）和法蘭板Ⅳ（23），包含中部螺栓孔和外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔的作用是通過采用螺栓將其與柱座相連，外伸部螺栓孔的作用是通過采用螺栓將其與梁相連，使梁柱節點實現剛接的效果，同時外伸部端板也起到支撐上部樓板的作用；所述法蘭柱Ⅰ（20）在拼接后的裝配式樓板體系中，與柱座Ⅰ（7）和相鄰的梁進行連接，所有連接均采用螺栓連接；所述法蘭柱Ⅱ（22）在拼接后的裝配式樓板體系中，與柱座Ⅱ（8）、柱座Ⅲ（9）和相鄰的梁進行連接，所有連接均采用螺栓連接；所述法蘭柱Ⅲ（24）在拼接后的裝配式樓板體系中，與柱座Ⅳ（10）和相鄰的梁進行連接，所有連接均采用螺栓連接；

所述裝配式樓板A板與所述裝配式樓板B板進行拼接，拼接方式是將A板的長主梁Ⅰ（2）和B板的長主梁Ⅰ（2）進行拼接，拼接位置至少為A板的長主梁Ⅰ（2）和B板的長主梁Ⅰ（2）的端部，中部，四分之一處，所有的拼接均采用螺栓進行現場拼接；

所述裝配式樓板B板與所述裝配式樓板C板進行拼接，一種拼接方式是將B板的邊次梁（3）、中部次梁（4）和短主梁Ⅱ（11）與C板的柱座Ⅲ（9）、柱座Ⅳ（10）和短主梁Ⅱ（11）進行拼接，拼接位置至少為B板的邊次梁（3）與C板的柱座Ⅲ（9）拼接，B板的中部次梁（4）與C板的柱座Ⅳ（10）拼接，B板的短主梁Ⅱ（11）與C板的柱座Ⅲ（9）和柱座Ⅳ（10）進行拼接，B板的短主梁Ⅱ（11）和C板的短主梁Ⅱ（11）在短主梁Ⅱ（11）的端部和中部進行拼接，所有的拼接均采用螺栓進行現場拼接；

所述裝配式樓板B板與所述裝配式樓板C板進行拼接，另一種拼接方式是將C板的長主梁Ⅱ（12）和B板的長主梁Ⅰ（2）進行拼接，拼接位置至少為C板的長主梁Ⅱ（12）和B板的長主梁Ⅰ（2）的端部，中部，四分之一處，所有的拼接均采用螺栓進行現場拼接；

所述裝配式樓板C板與所述裝配式樓板A板進行拼接，拼接方式是將C板的長主梁Ⅱ（12）和A板的長主梁Ⅰ（2）進行拼接，拼接位置至少為C板的長主梁Ⅱ（12）和A板的長主梁Ⅰ（2）的端部，中部，四分之一處，所有的拼接均采用螺栓進行現場拼接；

所述裝配式樓板體系的基本組成單元為A板、B板和C板，裝配式樓板體系的兩端為A板單元，中部為B板和C板交替拼接單元；

偏心支撐Ⅰ（27）的端部包含法蘭板，通過采用螺栓將偏心支撐Ⅰ（27）的端部連接與梁柱節點處，或者是梁的翼緣處，整體形成偏心支撐結構體系。