[發(fā)明專利]工業(yè)化的模塊式多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力偏心支撐體系

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410104419.1
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN103882948A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張愛林;趙亮;劉學(xué)春;王藝蒙;馬林;張勛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E04B1/00
• 分類號: E04B1/00;E04B1/02;E04B1/19;E04B1/58;E04B5/14
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 紀(jì)佳

1.一種工業(yè)化的模塊式多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力偏心支撐體系，其特征在于，所述工業(yè)化的模塊式多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力偏心支撐體系是由裝配式樓板,裝配式預(yù)應(yīng)力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）、次梁Ⅰ（4）、次梁Ⅱ（5）、加勁板（6）、樓板（7）、柱座（8）、連接板Ⅱ（17）和連接板Ⅲ（25）構(gòu)成；所述A板的所有構(gòu)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(gòu)件拼裝成所述裝配式樓板A；兩個短主梁Ⅰ(1)垂直擺放，通過柱座(8)和加勁板(6)將短主梁Ⅰ(1)進(jìn)行連接，柱座(8)的上下法蘭板(10)分別與垂直的兩個短主梁Ⅰ(1)的上下翼緣齊平，所述加勁板(6)的兩個側(cè)面分別與短主梁Ⅰ(1)翼緣相連，兩塊加勁板(6)分別連接在上翼緣和下翼緣上，所有的連接部位均為焊接；次梁Ⅰ（4）與次梁Ⅱ（5）垂直，與一個短主梁Ⅰ(1)垂直，通過加勁板(6)與一個短主梁Ⅰ（1）和次梁Ⅱ（5）相連，所述加勁板（6）的兩個側(cè)面連接一個短主梁Ⅰ（1）和次梁Ⅰ（4）的翼緣，和次梁Ⅰ（4）和次梁Ⅱ（5）的翼緣，兩塊加勁板（6)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；次梁Ⅱ(5)垂直于一個短主梁Ⅰ(1)和次梁Ⅰ（4），通過加勁板（6）與一個短主梁Ⅰ（1）和次梁Ⅰ（4）進(jìn)行連接，所述加勁板（6）的兩個側(cè)面連接短主梁Ⅰ（1）和次梁Ⅱ（5）的翼緣，和次梁Ⅰ（4）和次梁Ⅱ（5）的翼緣，加勁板（6）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；兩個連接板Ⅲ（25）位于短主梁Ⅰ（1）的端部，連接板Ⅲ（25）的上下端與短主梁Ⅰ（1）的翼緣相連，一個側(cè)邊與短主梁Ⅰ（1）的腹板相連；一個連接板Ⅱ（17）位于次梁Ⅱ（5）的端部，連接板Ⅱ（17）的上下端與次梁Ⅱ（5）的翼緣相連，一個側(cè)邊與次梁Ⅱ（5）的腹板相連，所有的連接部位均采用為焊接；樓板（7）放置于各個梁所圍成的平面上，采用抗剪鍵將樓板（7）連接在各個梁上；

所述B板由短主梁Ⅰ（1）、短主梁Ⅱ（3）、次梁Ⅰ（4）、次梁Ⅱ（5）、次梁Ⅲ（2）、加勁板（6）、樓板（7）、柱座（14）、連接板Ⅱ（17）、連接板Ⅲ（25）和連接板Ⅳ（26）構(gòu)成；所述B板的所有構(gòu)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(gòu)件拼裝成所述裝配式樓板B；次梁Ⅰ（4）垂直于短主梁Ⅰ（1）和次梁Ⅲ（2），通過加勁板（6）將次梁Ⅰ（4）與短主梁Ⅰ（1）和次梁Ⅲ（2）進(jìn)行連接，所述加勁板（6）的兩個側(cè)面連接一個短主梁Ⅰ（1）和次梁Ⅰ（4）的翼緣，和次梁Ⅰ（4）和次梁Ⅲ（2）的翼緣，兩塊加勁板（6）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；兩個短主梁Ⅰ（1）放置在同一條直線上，通過柱座（14）相連，柱座（14）的上下法蘭板（10）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；短主梁Ⅱ（3）與次梁Ⅱ（5）平行，與兩個短主梁Ⅰ（1）和次梁Ⅲ（2）垂直，加勁板（6）與兩個短主梁Ⅰ（1）相連，柱座（14）的上下法蘭板（10）分別與短主梁Ⅱ（3)的上下翼緣齊平，所述加勁板(6)的兩個側(cè)面分別與短主梁Ⅰ(1)和短主梁Ⅱ（3）的翼緣相連，兩塊加勁板（6）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；次梁Ⅲ（2）平行于兩個短主梁Ⅰ（1），垂直于短主梁Ⅱ（3）、次梁Ⅰ（4）和次梁Ⅱ（5），通過加勁板（6）和連接板Ⅳ（26）與短主梁Ⅱ（3）、次梁Ⅰ（4）和次梁Ⅱ（5）進(jìn)行連接；所述連接板Ⅴ（26）為矩形鋼板，位于短主梁Ⅱ（3）的端部，連接板Ⅳ（26）的上下端與短主梁Ⅱ（3）的翼緣相連，一個側(cè)邊與短主梁Ⅱ（3）的腹板相連；所述加勁板（6）的兩個側(cè)面連接次梁Ⅲ（2）和短主梁Ⅱ（3）的翼緣，連接次梁Ⅲ（2）和次梁Ⅰ（4）的翼緣，和連接次梁Ⅲ（2）和次梁Ⅱ（5），加勁板（6）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；兩個連接板Ⅲ（25）位于短主梁Ⅰ（1）的端部，連接板Ⅲ（25）的上下端與短主梁Ⅰ（1）的翼緣相連，一個側(cè)邊與短主梁Ⅰ（1）的腹板相連；一個連接板Ⅰ（2）位于次梁Ⅱ（5）的端部，連接板Ⅲ（25）的上下端與次梁Ⅱ（5）的翼緣相連，一個側(cè)邊與次梁Ⅱ（5）的腹板相連，所有的連接部位均采用為焊接；兩個連接板Ⅲ（25）位于短主梁Ⅰ（1）的端部，連接板Ⅲ（25）的上下端與短主梁Ⅰ（1）的翼緣相連，一個側(cè)邊與短主梁Ⅰ（1）的腹板相連；一個連接板Ⅱ（17）位于次梁Ⅱ（5）的端部，連接板Ⅱ（17）的上下端與次梁Ⅱ（5）的翼緣相連，一個側(cè)邊與次梁Ⅱ（5）的腹板相連，所有的連接部位均采用為焊接；樓板（7）放置于各個梁所圍成的平面上，采用抗剪鍵將樓板7連接在各個梁上；

所述C板由短主梁Ⅱ（3）、次梁Ⅲ（2）、加勁板（6）、樓板（7）、柱座（15）、連接板Ⅱ（17）、連接板Ⅲ（25）和連接板Ⅳ（26）構(gòu)成；所述C板的所有構(gòu)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(gòu)件拼裝成所述裝配式樓板C；所述兩個次梁Ⅲ（2）垂直放置，通過加勁板（6）進(jìn)行連接，作為正方形裝配式樓板C的兩個鄰邊，所有連接均為焊接；另外兩個次梁Ⅲ（2）亦垂直放置，通過加勁板（6）進(jìn)行連接，作為正方形裝配式樓板C的另外兩個鄰邊，所有連接均為焊接；通過加勁板（6）將C板的四條邊進(jìn)行連接，形成正方形框架，所述加勁板（6）的兩個側(cè)面分別與垂直放置的兩個次梁Ⅲ（2）翼緣相連，兩塊加勁板（6）分別連接在上翼緣和下翼緣上，所有的連接部位均為焊接；四個短主梁Ⅱ（3）的一端分別連接在柱座（15）的四個側(cè)面上，柱座（15）的上下法蘭板分別與四個短主梁Ⅱ（3）上下翼緣齊平，其中兩個短主梁Ⅱ（3）在一條直線上，另兩個短主梁Ⅱ（3）在一條直線上，柱座（15）位于C板的偏心，相鄰的兩個短主梁Ⅱ（3）之間通過加勁板（6）進(jìn)行連接，所述加勁板（6）的兩個側(cè)面分別與兩個短主梁Ⅱ（3）的翼緣相連，兩塊加勁板（6）分別連接在上翼緣和下翼緣上，所有的連接部位均為焊接；所述短主梁Ⅱ（3）的另一端連接在次梁Ⅲ（2）上，通過加勁板（6）和連接板Ⅳ（26）與次梁Ⅲ（2）相連，所述加勁板（6）的兩個側(cè)面分別與次梁Ⅲ（2）和短主梁Ⅱ（3）的翼緣相連，兩塊加勁板（6）分別連接在上翼緣和下翼緣上，所有的連接部位均為焊接；所述連接板Ⅳ（26）位于短主梁Ⅱ（3）與次梁Ⅲ（2）相連接的一端，連接板Ⅳ（26）的上下端與短主梁Ⅱ（3）的翼緣相連，一個側(cè)邊與短主梁Ⅱ（3）的腹板相連，所有的連接部位均為焊接；一個連接板Ⅱ（17）位于次梁Ⅲ（2）的端部，連接板連接板Ⅱ（17）的上下端與次梁Ⅲ（2）的翼緣相連，一個側(cè)邊與次梁Ⅲ（2）的腹板相連，所有的連接部位均采用為焊接；樓板（7）放置于各個梁所圍成的平面上，采用抗剪鍵將樓板（7）連接在各個梁上；

所述柱座包括三種形式的柱座，分別為柱座Ⅰ（8），柱座Ⅱ（14）和柱座Ⅲ（15）；柱座Ⅳ（9）由兩個法蘭板Ⅰ（10）和一個方鋼管Ⅰ（11）組成，兩個法蘭板Ⅰ（10）分別位于方鋼管Ⅰ（11）的兩個端頭上，所有連接均采用焊接；所述柱座Ⅰ（8）由柱柱座Ⅳ（9）和兩個連接板Ⅰ（16）組成，兩個連接板Ⅰ（16）分別位于柱座Ⅳ（9）相鄰的兩個外側(cè)面的中軸線上，與法蘭板Ⅰ（10）和方鋼管Ⅰ（11）相連；所述連接板Ⅰ（16）是一個矩形鋼板，平行于法蘭板Ⅰ（10）的兩個面分別與上下法蘭板Ⅰ（10）連接，垂直于法蘭板Ⅰ（10）的兩個平行的面，一個與方鋼管Ⅰ（11）相連，一個與法蘭板Ⅰ（10）的外邊緣平齊，所有連接均采用焊接；所述柱座Ⅱ（14）由柱座Ⅳ（9）和三個連接板Ⅰ（16）組成，三個連接板Ⅰ（16）分別位于柱座Ⅳ（9）的三個外側(cè)面的中軸線上，與法蘭板Ⅰ（10）和方鋼管Ⅰ（11）相連；所述連接板Ⅰ（16）是一個矩形鋼板，平行于法蘭板Ⅰ（10）的兩個面分別與上下法蘭板Ⅰ（10）連接，垂直于法蘭板Ⅰ（10）的兩個平行的面，一個與方鋼管Ⅰ（11）相連，一個與法蘭板Ⅰ（10）的外邊緣平齊，所有連接均采用焊接；所述柱座Ⅲ（15）由柱座Ⅳ（9）和四個連接板Ⅰ（16）組成，四個連接板Ⅰ（16）分別位于柱座Ⅳ（9）的四個外側(cè)面的中軸線上，與法蘭板Ⅰ（10）和方鋼管Ⅰ（11）相連；所述連接板Ⅰ（16）是一個矩形鋼板，平行于法蘭板Ⅰ（10）的兩個面分別與上下法蘭板Ⅰ（10）連接，垂直于法蘭板Ⅰ（10）的兩個平行的面，一個與方鋼管Ⅰ（11）相連，一個與法蘭板Ⅰ（10）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Ⅲ（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Ⅲ（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(yīng)；所述法蘭柱Ⅱ（22）由一個方鋼管Ⅲ（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Ⅲ（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（10）的螺栓孔相對應(yīng)；所述法蘭柱Ⅲ（24）由一個方鋼管Ⅲ（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Ⅲ（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（10）的螺栓孔相對應(yīng)；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(jié)點實現(xiàn)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（8）和相鄰的梁進(jìn)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（14）和相鄰的梁進(jìn)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Ⅲ（15）和相鄰的梁進(jìn)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(jìn)行拼接，拼接方式是將A板的次梁Ⅰ（4）和B板的次梁Ⅰ（4）進(jìn)行拼接，A板的次梁Ⅱ（5）和B板的次梁Ⅱ（5）進(jìn)行拼接，所有的拼接均采用螺栓進(jìn)行現(xiàn)場拼接；所述裝配式樓板B板與所述裝配式樓板C板進(jìn)行拼接，拼接方式是將B板的次梁Ⅲ（2）和C板的次梁Ⅲ（2）進(jìn)行拼接，所有的拼接均采用螺栓進(jìn)行現(xiàn)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，裝配式樓板體系的四個角板為A板單元，與A板單元連接的是B板單元，與B板單元另一邊相連的是C板單元，樓板體系的中部為C板單元；

預(yù)應(yīng)力偏心支撐（27）的兩個端部是預(yù)應(yīng)力索頭，中間部分采用預(yù)應(yīng)力索，或者是預(yù)應(yīng)力鋼拉桿；所述耳板Ⅰ（28）和耳板Ⅱ（29）的端部包含法蘭板，通過采用螺栓將耳板Ⅰ（28）和耳板Ⅱ（29）連接與梁柱節(jié)點處，或者是梁的翼緣處，預(yù)應(yīng)力偏心支撐（27）通過預(yù)應(yīng)力索頭與耳板Ⅰ（28）和耳板Ⅱ（29）相連，整體形成預(yù)應(yīng)力偏心支撐結(jié)構(gòu)體系。

2.根據(jù)權(quán)利要求所述的一種工業(yè)化的模塊式多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力偏心支撐體系中，其特征在于，所述所有的梁是型鋼梁，或者是在梁的腹板處開設(shè)洞口的開洞梁，便于各種管線穿過。