一種多高層裝配式鋼結構框架-預應力偏心支撐體系制造技術

一種多高層裝配式鋼結構框架-預應力偏心支撐體系，屬于結構工程技術領域，包括裝配式梁板、裝配式立柱和預應力斜支撐。該體系中裝配式梁板由樓板、柱座節(jié)點和配型鋼腹桿的空腹式鋼梁組成，空腹式鋼梁與柱座節(jié)點相連，樓板支撐于空腹式鋼梁上；裝配式立柱由箱型柱和法蘭板組成。施工時可將裝配式梁板與裝配式立柱拼接為框架結構，并在此鋼框架的基礎上布置預應力偏心斜支撐，形成耗能梁段，提高了結構的抗側剛度和耗能能力。本新型結構體系的所有構件均在工廠預制，施工現(xiàn)場通過螺栓快速裝配從而形成結構體系。無混凝土澆筑和焊接作業(yè)，改善了傳統(tǒng)建筑存在的建設周期長、材料浪費嚴重、施工過程污染大等缺點，并可實現(xiàn)建筑的工廠一體化生產(chǎn)。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種多高層裝配式鋼結構框架-預應力偏心支撐體系，屬于結構工程

技術介紹
據(jù)中國鋼協(xié)統(tǒng)計，2011年我國鋼產(chǎn)量突破7億噸大關，連續(xù)16年穩(wěn)居世界各國鋼產(chǎn)量首位，中國雖然作為世界上建筑規(guī)模、鋼材產(chǎn)量最大的國家，但房屋(包括住宅)鋼結構的發(fā)展卻嚴重滯后。目前發(fā)達國家，如美國和歐洲國家鋼結構建筑面積占總建筑面積50% 以上，日本占到80%，而我國不到4%。并且傳統(tǒng)建筑存在建設周期長、材料浪費嚴重、施工過程污染大等缺點，無法滿足震災后快速重建的需要。因此在吸取汶川地震的慘烈教訓后，工業(yè)化裝配式高層鋼結構體系創(chuàng)新勢在必行。相關研究不僅符合國家推廣使用鋼結構和推行住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展戰(zhàn)略， 而且符合節(jié)能減排的需要，具有廣闊的發(fā)展前景和應用價值。目前預應力拉索只用在大跨度空間結構中，將預應力弓I入高層建筑中，作為抗側力構件在實際工程中尚未實現(xiàn)。傳統(tǒng)的鋼框架結構體系，結構的側向剛度較小，在風與地震荷載作用下層間位移較大，難以滿足舒適度要求。新型多高層鋼結構框架-預應力偏心支撐體系，在鋼框架的基礎上增加了橫向和縱向預應力拉支撐，提高了結構的側向剛度，改善了結構的變形性能。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術提出了一種屬于結構工程
的新型多高層裝配式鋼結構框架-預應力偏心支撐體系。其目的在于實現(xiàn)多高層鋼結構體系的設計標準化、生產(chǎn)工業(yè)化、安裝機械化，推進裝配式鋼結構建筑的發(fā)展。并且解決傳統(tǒng)建筑中存在的建設周期長、材料浪費嚴重、施工過程污染大等缺點，顯著地減少工期，降低工程造價。引入預應力斜支撐作為抗側力構件，提高結構的側向剛度，改善結構在高烈度地震和強風荷載作用下的變形性能。本專利技術所述的多高層裝配式鋼結構框架-預應力偏心支撐體系，包括裝配式梁板、裝配式立柱和預應力斜支撐所述裝配式梁板包括配型鋼腹桿的空腹式鋼梁，柱座節(jié)點和樓板，所述空腹式鋼梁通過梁端封板，與其他空腹式鋼梁或者柱座節(jié)點連接，形成梁板底部框架，再將樓板支撐于所述梁板底部框架上并進行連接，形成裝配式梁板；所述裝配式梁板在工廠預制，在施工現(xiàn)場通過其梁端封板或者柱座節(jié)點相互拼接，作為框架結構梁板層；所述框架結構梁板層再通過裝配式立柱進行上下連接，形成多層鋼框架結構，所述的裝配式立柱位于裝配式梁板上的柱座節(jié)點上；在所述鋼框架結構的基礎上，將預應力斜支撐連接到框架結構梁板層中的鋼梁或柱底作為抗側力構件；所述的裝配式梁板、裝配式立柱和預應力斜支撐均在工廠預制，施工現(xiàn)場通過螺栓進行裝配；本專利技術所述的一種多高層裝配式鋼結構框架-預應力偏心支撐體系，:所述的裝配式梁板包括三種規(guī)格，分別為A板，B板與C板；所述A板包括柱座節(jié)點10、雙角鋼橫向主梁11、雙角鋼縱向主梁12、單角鋼橫向主梁13、單角鋼縱向次梁14、連接板115、連接板1116和樓板17 ;雙角鋼縱向主梁12和雙角鋼橫向主梁11相互垂直，且均通過梁端封板，與雙向柱座節(jié)點10上的槽鋼連板采用螺栓相連，并且連接處的上下端面處分別焊接有一連接板1116，連接板1116的兩端分別連接在雙角鋼縱向主梁12和雙角鋼橫向主梁11的上下弦桿和雙向柱座節(jié)點10的上下法蘭板上； 雙角鋼縱向主梁12的另一端連接與雙角鋼橫向主梁11平行的單角鋼橫向主梁13，雙角鋼縱向主梁12與單角鋼橫向主梁13通過上下兩個斷面的連接板115相連，并且雙角鋼縱向主梁12與單角鋼橫向主梁13的上下弦桿均與兩塊連接板115焊接相連；單角鋼縱向次梁 14連接在所述的雙角鋼橫向主梁11和單角鋼橫向主梁13的另一端，與雙角鋼縱向主梁12 平行相對，單角鋼縱向次梁14與單角鋼橫向主梁13之間通過連接在上下弦桿處的兩個連接板115連接；所述的雙角鋼橫向主梁11、雙角鋼縱向主梁12、單角鋼橫向主梁13、單角鋼縱向次梁14構成一長方形框架；所述的兩個長方形框架進行連接構成一個拼接的底部框架；兩個長方形框架中的單角鋼縱向次梁14對齊并通過螺栓進行連接，并且兩根雙角鋼橫向主梁11位于一條直線上，兩根單角鋼橫向主梁13位于一條直線上；所述底部框架通過角鋼梁上弦桿上部栓釘與兩塊樓板17相連；雙角鋼橫向主梁11的上下端均通過梁端封板與三向柱座節(jié)點10兩個相對方向上的槽鋼連板采用螺栓相連，所述的兩根單角鋼縱向次梁14連接在三向柱座節(jié)點10上的與所述兩個方向垂直的槽鋼連板上；所述A板的所有構件均在工廠中預制和組裝；所述B板包括雙角鋼縱向主梁12、單角鋼橫向主梁13、單角鋼縱向次梁14、連接板115、連接板1116和樓板17 ;雙角鋼縱向主梁12和單角鋼橫向主梁13相互垂直，雙角鋼縱向主梁12端部與單角鋼橫向主梁13端部的上下弦桿和梁端封板分別焊接相連，且再通過上下兩個斷面的連接板115相連，并且雙角鋼縱向主梁12與單角鋼橫向主梁13的上下弦桿均與兩塊連接板115焊接相連；雙角鋼縱向主梁12的另一端連接有與單角鋼橫向主梁 13水平的另一根單角鋼橫向主梁13，雙角鋼縱向主梁12與這根單角鋼橫向主梁13通過上下兩個斷面的連接板Π16相連，并且雙角鋼縱向主梁12與單角鋼橫向主梁13的上下弦桿均與兩塊連接板Π16焊接相連；單角鋼縱向次梁14連接在所述的兩根雙單角鋼橫向主梁 13的另一端，與雙角鋼縱向主梁12水平相對，單角鋼縱向次梁14與兩根單角鋼橫向主梁 13的連接形式和所述的雙角鋼縱向主梁12與兩根單角鋼橫向主梁13的連接形式相同；所述的雙角鋼縱向主梁12、兩根單角鋼橫向主梁13、單角鋼縱向次梁14構成一長方形框架； 所述的兩個長方形框架進行連接構成一個拼接的底部框架；兩個長方形框架中的單角鋼縱向次梁14對齊并通過螺栓進行連接，并且一個長方形框架水平相對的兩根單角鋼橫向主梁13和另一個長方向框架水平相對的兩根單角鋼橫向主梁13分別位于一條直線上；所述底部框架通過角鋼梁上弦桿上部栓釘與兩塊樓板17相連；所述B板的所有構件均在工廠中預制和組裝；所述C板包括柱座節(jié)點10、雙角鋼縱向主梁12、單角鋼橫向主梁13、單角鋼縱向次梁14、連接板115、連接板1116和樓板17 ;雙角鋼縱向主梁12和單角鋼橫向主梁13相互垂直，且均通過梁端封板，與三向柱座節(jié)點10上的兩個相鄰的槽鋼連板采用螺栓相連， 并且連接處的上下端面處分別焊接有一連接板1116，連接板1116的兩端分別連接在雙角鋼縱向主梁12和單角鋼橫向主梁13的上下弦桿上；雙角鋼縱向主梁12的另一端連接有與單角鋼橫向主梁13水平的另一根單角鋼橫向主梁13，雙角鋼縱向主梁12端部與這根單角鋼橫向主梁13端部的上下弦桿和梁端封板分別焊接相連，且雙角鋼縱向主梁12與單角鋼橫向主梁13再通過上下兩個斷面的連接板115相連，并且雙角鋼縱向主梁12與單角鋼橫向主梁13的上下弦桿均與兩塊連接板115焊接相連；單角鋼縱向次梁14連接在所述的兩根單角鋼橫向主梁13的另一端，與雙角鋼縱向主梁12水平相對，單角鋼縱向次梁14 一端端部與單角鋼橫向主梁13另一端部的上下弦桿和梁端封板分別焊接相連，且單角鋼縱向次梁14與單角鋼橫向主梁13之間再通過連接在上下弦桿處的兩個連接板115連接；單角鋼縱向次梁14另一端端部與單角鋼橫向主梁13之間通過連接在上下弦桿處的兩個連接板 1116連接；所述的雙角鋼縱向主梁12、兩根單角鋼橫向主梁13、單角鋼縱向次梁14構成一長方形框架本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種多高層裝配式鋼結構框架?預應力偏心支撐體系，包括裝配式梁板、裝配式立柱和預應力斜支撐，其特征在于：?所述裝配式梁板包括配型鋼腹桿的空腹式鋼梁，柱座節(jié)點和樓板，所述空腹式鋼梁通過梁端封板，與其他空腹式鋼梁或者柱座節(jié)點連接，形成梁板底部框架，再將樓板支撐于所述梁板底部框架上并進行連接，形成裝配式梁板；所述裝配式梁板在工廠預制，在施工現(xiàn)場通過其梁端封板或者柱座節(jié)點相互拼接，作為框架結構梁板層；所述框架結構梁板層再通過裝配式立柱進行上下連接，形成多層鋼框架結構，所述的裝配式立柱位于裝配式梁板上的柱座節(jié)點上；在所述鋼框架結構的基礎上，將預應力斜支撐連接到框架結構梁板層中的鋼梁或柱底作為抗側力構件，并在鋼梁上形成耗能梁段；所述的裝配式梁板、裝配式立柱和預應力斜支撐均在工廠預制，施工現(xiàn)場通過螺栓進行裝配。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉學春，張愛林，孫超，黃歡，
申請(專利權)人：北京工業(yè)大學，
類型：發(fā)明
國別省市：