[發明專利]工業化裝配式多、高層鋼結構單板自復位人字形支撐體系

在審

• 申請號: 201410146755.2
• 申請日: 2014-04-12
• 公開（公告）號: CN103967115A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 劉學春;林娜;張愛林;翟文博;封曉龍;李曉通
• 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;E04B1/38;E04B1/58;E04B1/98
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 紀佳

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人字形支撐體系。

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，完美地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：

一種工業化裝配式多、高層鋼結構自復位人字形支撐體系，包括主體板架1和柱子系統16、自復位支撐構件2；主體板架包括：基礎板架1-1、樓板1-2。將壓型鋼板5放置在于寬梁3和窄梁4上，采用栓釘連接，在壓型鋼板5上澆筑混凝土6，利用寬梁3、窄梁4腹桿的空隙，放置管線等，最終形成A基礎板架、B基礎板架和C基礎板架，將A、B、C基礎板架1-1通過螺栓連接，及焊接連接成主體板架；樓板1-2澆注在A、B、C基礎板架1-1上，與基礎板架1-1形成整體；將柱子8通過螺栓與柱座7連接成整體框架，將耳板9與主體框架連接后，再將自復位支撐構件2通過高強螺栓與整體框架的耳板9相連，形成整個結構體系；

所述主體板架1由A板、B板、C板三種基礎板架1-1組成的基本單元構成，將A板、C板、B板、A板順序連接，其中A板基礎板架為邊緣部位的基礎板架1-1，B板、C板兩基礎板為中間位置的板架，且B板、C板基礎板架1-1交替連接，并通過螺栓連接，及焊接連接成主體板架。樓板1-2澆注在于A、B、C基礎板架1-1上，與基礎板架1-1形成整體；

三種基礎板架1-1中，不與其他基礎板架1-1相鄰一邊的梁均為寬梁3；與其他基礎板架1-1相鄰一邊的梁均為窄梁4；窄梁4的梁寬為寬梁3梁寬的一半，寬梁4的梁寬小于或等于柱座法蘭的寬度；寬梁，窄梁的構造相同，都是桁架梁；其中桁架梁的上下弦桿、腹桿均為槽鋼，腹桿與弦桿成30度-60度的角度；每個桁架梁上下弦桿間至少布置有3個帶螺栓孔的連接槽鋼10，桁架梁兩端各有一塊帶螺栓孔的矩形的端封板；桁架梁的上下弦桿、腹桿、連接槽鋼、端封板之間均為焊接；

A板、B板、C板三種基礎板架1-1中相互垂直的兩梁，沿梁高與兩塊加勁板12通過焊接連接；并排相鄰的梁在兩梁相同位置的連接槽鋼用螺栓連接；帶柱座7的基礎板架1-1中，柱座與相鄰的梁用螺栓連接；

A板為主體板架1的外側基礎板架1-1，為寬梁3和窄梁4組成的矩形的基礎板架1-1，A板架的中間位置有兩個并排相連的窄梁4，且兩窄梁4用螺栓將處于兩梁相同位置的連接槽鋼連接在一起；A板的外側長邊一邊布置柱子8；與其他基礎板架1-1相鄰的長邊一邊不布置柱子8；

B板，C板為中間類型的兩種矩形的基礎板架1-1；其中B板與A板相鄰的窄梁邊不布置柱子8；與C相鄰的窄梁邊布置柱子8，形成節點，其中中間節點為節點VI，兩端的節點為節點V；節點VI為T形，由于柱座法蘭寬大于或等于窄梁梁寬的兩倍，所以把窄梁與柱座法蘭的偏心線對齊后，就使得柱座凸出連接在柱座兩側由窄梁組成 的長邊半個柱座的寬度；節點V為L形，其中柱座與相互垂直的一條寬梁、一條窄梁用螺栓連接在一起，寬梁與柱座法蘭中相互垂直的兩條偏心線中的一條對齊；窄梁與兩條偏心線中的另一條對齊，由于窄梁的梁寬小于或等于柱座法蘭寬度的一半，所以柱座也會凸出由窄梁組成的長邊半個柱座的寬度。即B板節點V、節點VI處的柱座凸出相連的窄梁半個柱座，形成一個凸起；