[發(fā)明專利]一種新型多高層鋼結(jié)構(gòu)裝配式組合結(jié)構(gòu)體系

在審

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• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107237398A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李天祺;鄒昀;殷詩寶;王城泉;楊麗梅
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: E04B1/00
• 分類號: E04B1/00;E04B1/24;E04B1/58;E04B5/38;E04C3/32;E04C3/06
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)工程的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型多高層鋼結(jié)構(gòu)裝配式組合結(jié)構(gòu)體系及其實施方法。

背景技術(shù)

建筑工業(yè)化是當(dāng)前我國建筑領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢，也是國家大力推進和支持的發(fā)展方向。預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)是建筑工業(yè)化的產(chǎn)物，具有施工節(jié)奏快，產(chǎn)品質(zhì)量好、預(yù)算造價低，施工效率高，生產(chǎn)工藝簡單等優(yōu)勢。裝配式建筑的典型特征在于簡化現(xiàn)場施工工作，大幅度縮短現(xiàn)場施工工期，其核心就是要減少現(xiàn)場工作量，特別是影響關(guān)鍵工期的工作。

傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)一直采用框架梁柱體系，鋼結(jié)構(gòu)工廠預(yù)制，現(xiàn)場拼裝，樓板采用現(xiàn)澆樓板，傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)本質(zhì)上雖也屬于裝配式建筑，但存在現(xiàn)場焊接工作量大、桿件數(shù)量多，現(xiàn)澆樓板自重大，施工工期長，造價高于普通混凝土結(jié)構(gòu)等問題，背離工業(yè)化建筑快速、經(jīng)濟的核心，至今在整個建筑工程中實際占比份額偏低。

針對上述現(xiàn)有工程中存在的問題，本發(fā)明提出了一種新型多高層鋼結(jié)構(gòu)裝配式組合結(jié)構(gòu)體系，采用L形桁架鋼柱做為垂直方向的承載構(gòu)件以及橫向抗彎構(gòu)件，施工過程中一次吊裝，無需設(shè)置臨時支撐。梁、桁架柱連接節(jié)點上改變傳統(tǒng)的剛性連接形式，改用高強螺栓連接，從而省去大量焊接工作，大大降低工期。樓面板采用預(yù)制疊合板的形式，既可以實現(xiàn)體系的預(yù)制裝配化，同時保證結(jié)構(gòu)體系具有較好的整體性。體系外墻采用裝配式外掛板體系，安裝快捷方便。新型鋼結(jié)構(gòu)裝配式組合結(jié)構(gòu)體系克服了傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)的不足，實現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)建筑快速、經(jīng)濟的優(yōu)勢，將建筑施工現(xiàn)場大部分程序簡化為在工廠生產(chǎn)制造，減少了對現(xiàn)場環(huán)境的影響，提高建筑產(chǎn)品質(zhì)量，降低建筑成本，體現(xiàn)了建筑工業(yè)化的基礎(chǔ)核心，可以在多高層建筑結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種新型多高層鋼結(jié)構(gòu)裝配式組合結(jié)構(gòu)體系及其實施方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

由預(yù)制L形桁架鋼柱做為垂直方向的承載構(gòu)件以及橫向抗彎構(gòu)件；在桁架柱水平方向設(shè)置外伸梁段，與鋼梁用螺栓進行連接；樓面板采用預(yù)制鋼筋混凝土疊合板，預(yù)制板通過栓釘與鋼梁連接；在鋪好的預(yù)制板上現(xiàn)澆混凝土面層，通過裝配整體式樓面板協(xié)同各桁架鋼柱共同工作；外墻體采用外掛式預(yù)制墻板，免去現(xiàn)場外裝飾工作，從而形成梁、柱、板、墻高度預(yù)制化的裝配式組合結(jié)構(gòu)體系。

所述的L形桁架鋼柱，平面布置上為L形，在豎直方向上為帶水平腹桿和斜腹桿的桁架形式，L形桁架鋼柱可以在工廠里加工，在滿足結(jié)構(gòu)及運輸要求的前提下通過計算確定每一節(jié)鋼桁架墻柱的寬度和長度。桁架鋼柱在現(xiàn)場與基礎(chǔ)中的預(yù)埋件進行焊接，無需臨時支撐即可達到穩(wěn)定狀態(tài)。

所述的L形桁架鋼柱在水平方向上設(shè)置外伸梁段，外伸梁段截面為工字形，外伸梁段的高度為預(yù)制鋼梁高度的一半，在水平方向上等間距設(shè)置加勁肋，在外伸梁段上等間距對稱預(yù)留螺栓孔。

所述的預(yù)制鋼梁，在梁兩端做成變截面外伸段，變截面外伸段截面為工字形，預(yù)制鋼梁的兩端做成變截面外伸段，變截面外伸段截面的高度為預(yù)制鋼梁整體高度的一半，與鋼柱外伸梁段對稱設(shè)置加勁肋及螺栓孔，現(xiàn)場施工時直接將預(yù)制鋼梁兩端變截面外伸段搭在桁架鋼柱外伸梁段之上，將加勁肋和螺栓孔上下對齊后用高強螺栓進行連接。

所述的鋼筋混凝土疊合板，混凝土采用輕質(zhì)混凝土，鋼筋采用三角形桁架筋，預(yù)制板的厚度為80-120mm，在樓板兩端預(yù)留螺栓孔，現(xiàn)場施工時直接將板搭在鋼梁上，并用高強螺栓通過預(yù)留螺栓孔將預(yù)制板和鋼梁進行連接。預(yù)制板鋪設(shè)完成后，在上面澆筑混凝土現(xiàn)澆面層，通過裝配整體式樓面板協(xié)同各桁架鋼柱共同工作。

所述的預(yù)制墻板，可以根據(jù)工程需要在工廠進行預(yù)制，在現(xiàn)場通過下支上拉的方式與鋼框架進行連接。

本發(fā)明的優(yōu)點是：桁架鋼柱、鋼梁、樓板、墻板都可以工廠生產(chǎn)，現(xiàn)場拼裝，施工快捷方便。桁架鋼柱取代傳統(tǒng)的單柱，施工過程中一次吊裝，無需設(shè)置臨時支撐，預(yù)制鋼梁和桁架柱用螺栓連接，減少了焊接等繁瑣的工作流程，裝配整體式樓面板協(xié)同各桁架鋼柱共同工作，既可以實現(xiàn)體系的預(yù)制裝配化，同時保證結(jié)構(gòu)體系具有較好的整體性，體系外墻采用裝配式外掛板體系，安裝快捷方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)體系的立面示意圖；

圖2是本發(fā)明的桁架鋼柱的立面和平面示意圖；

圖3是本發(fā)明的預(yù)制板的平面示意圖；

圖4是本發(fā)明的預(yù)制梁柱節(jié)點的示意圖；

圖5是梁柱節(jié)點示意圖的1-1剖面圖；

圖6是梁柱節(jié)點示意圖的2-2剖面圖；