[發(fā)明專利]裝配式多、高層鋼結(jié)構(gòu)十字自復(fù)位人字形預(yù)應(yīng)力支撐體系

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410147234.9
• 申請日: 2014-04-12
• 公開（公告）號: CN103967118A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉學(xué)春;林娜;張愛林;翟文博;封曉龍;李曉通
• 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;E04B1/08;E04B1/19;E04B1/58;E04B1/98;E04B5/40
• 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.裝配式多、高層鋼結(jié)構(gòu)十字自復(fù)位人字形預(yù)應(yīng)力支撐體系，其特征在于：其包括主體板架（1）和柱子系統(tǒng)（16）、自復(fù)位支撐構(gòu)件（2）；主體板架包括：基礎(chǔ)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(chǔ)板架、B基礎(chǔ)板架和C基礎(chǔ)板架，將A、B、C基礎(chǔ)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(chǔ)板架（1-1）上，與基礎(chǔ)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(fù)位支撐構(gòu)件（2）通過高強螺栓與整體框架的耳板（9）相連，形成整個結(jié)構(gòu)體系；

所述主體板架（1）由A板、B板、C板三種基礎(chǔ)板架（1-1）組成的基本單元構(gòu)成，將A板、C板、B板、A板順序連接，其中A板基礎(chǔ)板架為邊緣部位的基礎(chǔ)板架（1-1），B板、C板兩基礎(chǔ)板為中間位置的板架，且B板、C板基礎(chǔ)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(chǔ)板架（1-1）上，與基礎(chǔ)板架（1-1）形成整體；

三種基礎(chǔ)板架（1-1）中，不與其他基礎(chǔ)板架（1-1）相鄰一邊的梁均為寬梁（3）；與其他基礎(chǔ)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(gòu)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(chǔ)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(chǔ)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(cè)基礎(chǔ)板架（1-1），為寬梁（3）和窄梁（4）組成的矩形的基礎(chǔ)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(cè)長邊一邊布置柱子（8）；與其他基礎(chǔ)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(chǔ)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(jié)點，其中中間節(jié)點為節(jié)點VI，兩端的節(jié)點為節(jié)點V；節(jié)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(cè)由窄梁組成的長邊半個柱座的寬度；節(jié)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(jié)點V、節(jié)點VI處的柱座凸出相連的窄梁半個柱座，形成一個凸起；

C板與B板、A板相鄰的兩長邊均不布置柱子，C板與B板相鄰的長邊的節(jié)點，中間位置節(jié)點是節(jié)點VIII，兩端是節(jié)點VII；節(jié)點VIII為四條窄梁組成，其中兩窄梁共線；另外兩窄梁位于C板中間位置，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(jié)點VII為相互垂直的一條窄梁和一條寬梁組成；窄梁與寬梁的內(nèi)側(cè)長邊垂直對齊，即C節(jié)點VIII、節(jié)點VII均形成凹槽，使得節(jié)點VIII凹槽與B板節(jié)點V的凸起相吻合、節(jié)點VII凹槽與B節(jié)點VI的凸起相吻合；

柱座（7）為上下帶柱座法蘭（7-3）、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（11-1）通過焊接連接在一起；將柱蓋板（11-1）、柱座法蘭（7-3）、梁用螺栓連接在一起；

樓板（1-2）澆注在A板、B板、C板上，與基礎(chǔ)板架（1-1）形成整體；

結(jié)構(gòu)自復(fù)位支撐構(gòu)件，所述為一種角鋼裝配式鋼結(jié)構(gòu)自復(fù)位防屈曲支撐，該支撐由內(nèi)部耗能內(nèi)芯（20）、外圍角鋼約束構(gòu)件（24）、彈簧（18）三部分構(gòu)成；內(nèi)部耗能內(nèi)芯（20）插入外圍角鋼約束構(gòu)件（24）的中間空隙中；支撐柱（17）穿過內(nèi)芯連接板（28）對稱布置角鋼端部，支撐柱固定在角鋼端板（29）與方鋼管端部（27）之間；彈簧（18）套在支撐柱（17）上，加設(shè)在內(nèi)芯連接板（28）與角鋼端板（29）之間；彈簧（18）只在內(nèi)芯連接板（28）擠壓時起作用；為使內(nèi)部耗能內(nèi)芯（20）軸向變形耗能，使得內(nèi)部耗能內(nèi)芯（20）比外圍角鋼約束構(gòu)件（24）長；

角鋼兩端各套入一段方鋼管（19），方鋼管（19）與角鋼端板（29）焊接連接，方鋼管（19）一端加設(shè)兩塊固定板，即方鋼管端板（27），另一端與角鋼端板（29）焊接相連，以固定支撐柱（17）；將彈簧（18）套在支撐柱（17）上，內(nèi)芯的對應(yīng)位置處，上下各焊接一塊帶孔的板，即內(nèi)芯連接板（28），內(nèi)芯連接板上（28）所帶孔的孔徑大小與支撐柱直徑（17）相等，以使支撐柱（17）能穿過此板；彈簧（18）設(shè)在內(nèi)芯連接板（28）與角鋼端板（29）之間，在內(nèi)芯連接板移動時擠壓彈簧起防屈曲作用；

內(nèi)部耗能內(nèi)芯（20）為十字型雙片鋼板；將兩片一字型鋼板垂直相交焊接在一起，構(gòu)成十字形雙片角鋼；為使耗能內(nèi)芯易于進入塑性耗能，削弱芯片板中部，呈圓弧形；耗能內(nèi)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(nèi)芯垂直焊接連接；支撐構(gòu)件端部最外連接板帶有螺栓孔，將高強螺栓與框架連接在一起；上連接板（21）、下連接板（22）由短加勁肋焊接連接在一起；短加勁肋與兩板均垂直；內(nèi)芯連接板（28）用來約束支撐柱（17），并隨內(nèi)芯板的抽動來壓縮彈簧（18）；

外圍角鋼約束構(gòu)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(nèi)芯厚度相同；套筒（25）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；

結(jié)構(gòu)自復(fù)位預(yù)應(yīng)力支撐構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力索（30）對稱布置在耗能內(nèi)芯（20）的兩側(cè)；穿過外部角鋼約束構(gòu)件中間的橫向加勁肋（26），其兩端分別與內(nèi)部耗能內(nèi)芯兩端的上連接板（21）相連，連接點位于兩相鄰短加勁肋（26）區(qū)格的中心。