[發(fā)明專利]模塊化鋼框架

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810628984.6
• 申請(qǐng)日: 2018-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108487455A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王燕;郟書(shū)朔;安琦;楊怡亭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E04B1/19
• 分類(lèi)號(hào): E04B1/19;E04B1/58;E04C3/06;E04C3/32
• 代理公司: 青島清泰聯(lián)信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37256
• 代理人: 高洋;張潔

本發(fā)明提出一種模塊化鋼框架，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，其能夠充分發(fā)揮雙柱雙梁組合效應(yīng)。該框架包括多層相同模塊單元層，每層模塊單元層包括多個(gè)模塊單元，每個(gè)模塊單元均是由框架柱和框架梁連接而成的箱式框架；還包括連接組件，連接組件包括內(nèi)套筒、柱連接螺栓和梁連接螺栓；同一模塊單元層中，中部四根框架柱通過(guò)柱連接螺栓連接成組合中柱，外側(cè)面兩根框架柱通過(guò)柱連接螺栓連接成組合邊柱，角部框架柱為角柱；相鄰兩層模塊單元層中，上下相鄰的兩根組合中柱、兩根組合邊柱以及兩根角柱之間，均分別通過(guò)內(nèi)套筒相連；相鄰兩層模塊單元層中，中部四根框架梁通過(guò)梁連接螺栓連接成組合中梁，外側(cè)面的兩根框架梁通過(guò)梁連接螺栓連接成組合邊梁。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種模塊化鋼框架。

背景技術(shù)

模塊化鋼框架結(jié)構(gòu)具有承載力高、尺寸選擇靈活等特點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展前景。不同于普通的鋼框架結(jié)構(gòu)，模塊化鋼框架通常由多個(gè)模塊單元連接構(gòu)成，每個(gè)模塊單元均是由框架柱和框架梁連接而成的箱式框架；在模塊化鋼框架中，多個(gè)模塊單元呈多排、多列、多層排列，其中，每?jī)蓚€(gè)相鄰模塊單元的相對(duì)兩側(cè)面相互貼合。連接后，模塊化鋼框架的中柱位置為上層四根相互緊鄰的框架柱，以及下層四根相互緊鄰的框架柱，共八根框架柱；邊柱位置為上層兩根相互緊鄰的框架柱，以及下層兩根相互緊鄰的框架柱，共四根框架柱；角柱位置為上層一根框架柱和下層一根框架柱。模塊化鋼框架的中梁位置為四根相互緊鄰的框架梁，邊梁位置為兩根相互緊鄰的框架梁。因而，在模塊化鋼框架內(nèi)部形成“八柱十六梁”的連接節(jié)點(diǎn)，在模塊化鋼框架側(cè)面形成“四柱八梁”的連接節(jié)點(diǎn)，在模塊化鋼框架側(cè)邊形成“雙柱四梁”的連接節(jié)點(diǎn)。

如何通過(guò)連接件將模塊單元安全可靠地連接成模塊化鋼框架，已成為急需研究的問(wèn)題。目前，模塊單元之間的連接節(jié)點(diǎn)形式主要有角件連接節(jié)點(diǎn)、蓋板螺栓連接節(jié)點(diǎn)、預(yù)應(yīng)力連接節(jié)點(diǎn)、梁梁連接節(jié)點(diǎn)和內(nèi)套筒連接板節(jié)點(diǎn)等幾種。其中，角件連接節(jié)點(diǎn)、蓋板螺栓連接節(jié)點(diǎn)和預(yù)應(yīng)力連接節(jié)點(diǎn)三種連接形式類(lèi)似，其連接時(shí)，豎向通過(guò)柱內(nèi)開(kāi)孔安裝螺栓或采用通長(zhǎng)的預(yù)應(yīng)力鋼束施加預(yù)緊力的方式連接，水平方向通過(guò)連接板連接，但是此種連接形式豎向連接強(qiáng)度較弱，導(dǎo)致模塊化鋼框架的抗側(cè)剛度較弱。梁梁連接節(jié)點(diǎn)中，模塊單元的梁與梁之間采用螺栓進(jìn)行連接，而模塊單元柱與柱之間無(wú)直接連接，連接節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度與剛度偏弱。內(nèi)套筒連接板節(jié)點(diǎn)中，豎向通過(guò)內(nèi)套筒將上下模塊單元的框架柱焊接連接，水平方向通過(guò)連接板將內(nèi)套筒焊接連接，采用焊接連接保證了節(jié)點(diǎn)的連接強(qiáng)度與剛度，但卻增加了現(xiàn)場(chǎng)焊接的工作量，現(xiàn)場(chǎng)焊接施工難度較大，難以保證施焊質(zhì)量。總之，采用上述現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)形式連接的現(xiàn)有模塊化鋼框架，由于柱與柱之間或梁與梁之間缺乏有效的連接，會(huì)使節(jié)點(diǎn)形式中柱與柱之間或梁與梁之間存在很大的空隙，不能將相鄰模塊單元的柱和梁有效連接形成組合柱和組合梁，很難充分發(fā)揮模塊化鋼框架結(jié)構(gòu)雙柱雙梁的組合效應(yīng)，結(jié)構(gòu)受力時(shí)易因節(jié)點(diǎn)過(guò)早破壞或單個(gè)模塊單元的框架梁柱截面過(guò)早屈服，而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體破壞。

因而，如何提供一種構(gòu)造簡(jiǎn)單且施工方便的模塊化鋼框架，以充分發(fā)揮模塊化鋼框架結(jié)構(gòu)的雙柱雙梁組合效應(yīng)，是當(dāng)前急需解決的一項(xiàng)技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述的現(xiàn)有模塊化鋼框架的不足，提出一種模塊化鋼框架，其相鄰模塊單元的框架柱和框架梁形成組合柱和組合梁，能夠共同受力以充分發(fā)揮模塊化鋼框架結(jié)構(gòu)的雙柱雙梁組合效應(yīng)，其各連接節(jié)點(diǎn)具有較高的承載力和剛度，同時(shí)，該模塊化鋼框架裝配效率高且施工便捷。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：