[發明專利]工業化裝配式多、高層鋼結構管形單板自復位防屈曲偏心支撐體系

無效

• 申請號: 201410146587.7
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103899002A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 張愛林;封曉龍;葉全喜;劉學春;林娜;孫勇
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04B1/24
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本發明涉及一種新型結構體系，特別是建筑領域應用的一種工業化裝配式鋼結構偏心支撐體系。

背景技術

普通的鋼結構的施工在現場大量使用焊接，不僅影響施工速度而且施工質量也很難控制，最近幾年出現的由于鋼結構施工質量造成的工程質量問題不勝枚舉，現場焊接是其中一個重要的因素，現場焊接質量不易控制，而且對環境造成很大的污染。

傳統的鋼筋混凝土結構需要現場綁扎鋼筋、澆注混凝土，需要大量的人工及養護時間，工程造價大大提高。并且建筑拆除時造成大量的建筑垃圾。

最近幾年，國內學者對裝配式鋼結構的研究僅限于多層，并且施工速度只是稍有減少，并未真正實現鋼結構的快速安裝，體現鋼結構的優勢。

防屈曲支撐構件作為應用于多、高層結構中的抗側力耗能裝置，在中震或大震作用下，防屈曲支撐構件在拉、壓時均能實現全截面充分屈服而不出現支撐構件的整體或局部屈曲破壞，使原來通過主體結構梁端塑性鉸的耗能方式轉變為只在防屈曲支撐部件上集中耗能，從而較好地保護了主體結構。但是傳統防屈曲支撐在強震作用下產生的殘余變形仍不可恢復，并且傳統防屈曲支撐還具有混凝土外圍約束構件（2-3）所導致的加工精度控制困難、濕作業工作量大等諸多問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有工程的上述缺陷，提供一種多、高層鋼結構快速施工的結構體系，該結構體系能夠實現主體鋼結構和自復位支撐構件的快速安裝，并且能夠抵抗高烈度地震，體現出鋼結構的優勢。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

工業化裝配式多、高層鋼結構管形單板自復位防屈曲偏心支撐體系包括鋼結構主體板架、自復位支撐構件、柱子系統，鋼結構主體板架包括基礎板架、樓板。在工廠將寬梁、窄梁、樓板做成一體，寬梁和窄梁均為在工廠由管形單板焊接而成。管線在寬梁和窄梁的腹板管形單板間通過，從而形成A基礎板架、B基礎板架和C基礎板架。在基礎板架與柱座連接部位、寬梁與窄梁連接處采用螺栓連接及部分焊接，柱座與柱子之間采用螺栓通過法蘭連接。

自復位支撐構件可以為彈簧，彈簧通套在支撐柱上與連接板連接。當水平力作用于結構時，自復位支撐構件水平力分量減小甚至抵消作用于結構的水平力，使結構的層間位移為較小值，滿足規范的要求。

有益效果

本發明采用施工階段能夠實現快速裝配式并能夠有效抵抗水平側移的高層鋼結構自復位支撐體系。這種結構形式不僅能夠有效地實現鋼結構構件加工的工業化而且能夠極大地提高施工速度并大幅度降低用鋼量。

通過工程實踐和1:10振動臺實驗發現，該高層鋼結構自復位支撐體系比普通結構體系施工速度提高了500%，而且用鋼量降低50%，并且實現施工現場的“無水、無火、無塵”，減小了現場施工的安全隱患，減小環境污染。

附圖說明

圖1本發明結構主板架平面圖

圖2本發明結構整體板架組合圖

圖3本發明結構框架支撐圖

圖4本發明結構A板架圖

圖5本發明結構B板架圖

圖6本發明結構B板架節點6凸起圖

圖7本發明結構B板架節點5凸起圖

圖8本發明結構C板架圖

圖9本發明結構C板架節點8凹槽圖

圖10本發明結構C板架節點7凹槽圖

圖11本發明結構節點1圖

圖12本發明結構節點1詳圖

圖13發明結構節點2圖

圖14本發明結構節點2詳圖

圖15本發明結構節點3圖

圖16本發明結構節點3詳圖

圖17本發明結構節點4圖

圖18本發明結構節點4詳圖

圖19本發明結構節點5圖

圖20本發明結構節點5詳圖

圖21本發明結構節點6圖

圖22本發明結構節點6詳圖

圖23本發明結構節點7圖

圖24本發明結構節點7詳圖

圖25本發明結構節點8圖

圖26本發明結構節點8詳圖

圖27本發明結構柱座圖

圖28本發明結構柱座詳圖

圖29本發明結構壓型鋼板圖

圖30本發明支撐構件構造圖

圖31本發明支撐構件剖面圖

圖32本發明支撐構件內部耗能內芯圖

圖33本發明支撐構件外部鋼管約束構件圖

圖34本發明支撐構件外部鋼管約束構件剖面圖

圖35本發明支撐構件外部鋼管約束構件截面圖