[發明專利]工業化裝配式多、高層鋼結構十字自復位中心支撐體系

無效

• 申請號: 201410147233.4
• 申請日: 2014-04-12
• 公開（公告）號: CN103967117A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 張愛林;葉全喜;劉學春;翟文博;林娜;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;E04B1/58;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

1.工業化裝配式多、高層鋼結構十字自復位中心支撐體系，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、樓板（15）；

所述主體板架（1）由A、B、C三種基礎板架組成的基本單元構成，其中A基礎板架為邊緣部位的基礎板架，B、C兩基礎板為中間位置的板架，且B、C基礎板架交替連接；

三種基礎板架中，不與其他基礎板架相鄰一邊的梁均為寬梁（3）；與其他基礎板架相鄰一邊的梁均為窄梁（4）；窄梁的梁寬為寬梁梁寬的一半，寬梁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、B、C三種基礎板架中相互垂直的兩梁，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）的基礎板架中，柱座與相鄰的梁用螺栓連接；

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

B基礎板架，C基礎板架為中間類型的兩種矩形的基礎板架；其中B基礎板架與A基礎板架相鄰的窄梁邊不布置柱子（8）；與C基礎板架相鄰的窄梁邊布置柱子（8），形成節點，其中中間節點為節點6，兩端的節點為節點5；節點6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中心線對齊后，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5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中心線中的一條對齊；窄梁與兩條中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基礎板架節點5、節點6處的柱座凸出相連的窄梁半個柱座，形成一個凸起；

C基礎板架與B基礎板架、A基礎板架相鄰的兩長邊均不布置柱子，C基礎板架與B基礎板架相鄰的長邊的節點，中間位置節點是節點8，兩端是節點7；節點8為四條窄梁組成，其中兩窄梁共線；另外兩窄梁位于C基礎板架中間位置，并排連接且與共線窄梁垂直；兩共線窄梁分別與并排窄梁的不相鄰長邊垂直對齊；節點7為相互垂直的一條窄梁和一條寬梁組成；窄梁與寬梁的內側長邊垂直對齊；即C基礎板架節點8、節點7均形成凹槽，使得節點8凹槽與B基礎板架節點5的凸起相吻合、節點7凹槽與B基礎板架節點6的凸起相吻合；

柱座（7）為上下帶柱座法蘭、四周由帶螺栓孔的柱座連接件（7-1）包裹的柱墩；各部件通過焊接連接在一起；柱子（8）與柱蓋板通過焊接連接在一起；將柱蓋板、柱座法蘭、梁用螺栓連接在一起；

樓板（15）澆注在于A、B、C基礎板架上，與基礎板架形成整體；

結構自復位支撐構件，所述為一種角鋼裝配式鋼結構自復位防屈曲支撐，該支撐由內部耗能內芯（20）、外圍角鋼約束構件（24）、彈簧（18）三部分構成；內部耗能內芯（20）插入外圍角鋼約束構件（24）的中間空隙中；支撐柱（17）穿過內芯連接板（28）對稱布置角鋼端部，數量由計算確定，彈簧（18）套在支撐柱（17）上，加設在內芯連接板（28）與角鋼端板（29）之間；彈簧（18）只在內芯連接板（28）擠壓時起作用；為使內部耗能內芯（20）軸向變形耗能，使得內部耗能內芯（20）比外圍角鋼約束構件（24）長一個距離D，D值有計算確定；

支撐柱（17）穿過內芯連接板（28），對稱布置在角鋼端板（29）與方鋼管端板（27）之間，數量由計算確定，彈簧（18）套在支撐柱（17）上，加設在內芯連接板（28）與角鋼端板（29）之間；支撐柱（17）的數量以及彈簧（18）的預應力大小由計算確定；角鋼兩端各套入一段方鋼管（19），套入的具體長度由計算確定，方鋼管（19）與角鋼端板（29）焊接連接，方鋼管（19）一端加設兩塊固定板，即方鋼管端板（27），另一端與角鋼端板（29）相連，以固定支撐柱（17），將彈簧（18）套在支撐柱（17）上，內芯的對應位置處，上下各焊接一塊帶孔的板，即內芯連接板（28），其孔徑大小與支撐柱（17）相同，以使支撐柱（17）能穿過此板，彈簧（18）設在內芯連接板（28）與角鋼端板（29）之間，起到支撐自復位防屈曲的功能，增強構件的耗能能力；

內部耗能內芯（20）為十字型雙片鋼板；為使耗能內芯易于進入塑性耗能，削弱芯片板中部，呈圓弧形；耗能內芯一端為兩塊與之垂直的連接板：上連接板（21）、下連接板（22），與耗能內芯垂直焊接連接；最上面一塊連接板帶有螺栓孔，由高強螺栓與框架連接在一起；上、下面兩連接板由短加勁肋焊接連接在一起；短加勁肋與兩板均垂直；內芯連接板（28）用來約束支撐柱（17），并隨內芯板的抽動來壓縮彈簧（18），實現支撐構件的自復位功能；

外圍角鋼約束構件（24）為四個角鋼，四個角鋼排成十字形，兩兩相對的肢背用螺栓連接，相對的肢間用螺栓連接；每個螺栓套有套管（25），套管（25）長度與耗能內芯厚度相同；套筒位于螺栓連接的兩肢背間；每個角鋼的雙肢間均連有橫向加勁肋。