CN103206010A - 一种装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系 - Google Patents

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Abstract

一种装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系属于结构工程技术领域。本发明包括装配式桁架楼板、装配式柱和偏心支撑构件,所述装配式桁架板包括配有角钢腹杆的格构式桁架梁、梁柱节点和楼板;所述装配式桁架板在工厂预制,在施工现场将装配式桁架楼板通过其梁端封板或者梁柱节点与装配式柱相互拼接,作为框架结构梁板层;所述的框架结构梁板层通过装配式柱在层间反弯点处进行上下连接形成多层钢框架结构;在钢框架结构的基础上,将预应力偏心支撑构件连接到框架结构梁板层中的桁架梁或柱底部作为抗侧力构件;所述的装配式桁架板,装配式柱和偏心支撑构件均在工厂预制,施工现场通过螺栓进行装配。

Description

一种装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系

技术领域

[0001] 本发明涉及一种装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系,属于结构工程技术领域。

背景技术

[0002] 我国每年城乡新建房屋面积20亿平方米,其中80%以上为高能耗建筑,我国单位建筑面积能耗是发达国家的2倍以上。据中国钢协统计,2011年我国钢产量突破7亿吨大关,连续16年稳居世界各国钢产量首位,发达国家钢结构建筑面积占总建筑面积50%以上,日本占到80%,而我国不到4%。中国作为世界上建筑规模、钢材产量最大的国家,房屋包括住宅钢结构的发展严重滞后。

[0003]目前,国内外对高层钢结构住宅的系统研究正处于起步阶段,工业化装配式高层钢结构体系创新势在必行。传统的钢结构住宅建筑施工时采用了大量的焊接,施工速度慢,对环境的污染严重,最重要的是焊缝的质量不宜控制,严重影响建筑物的安全性能。

[0004] 传统的钢框架结构体系,结构的侧向刚度难以满足要求,变形较大,容易引起非结构构件的破坏,装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系,在钢框架的基础上增加了横向和纵向偏心支撑,提高了结构的侧向刚度,改善了结构的变形性能。

发明内容

[0005] 本发明提出了一种属于结构工程技术领域的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系。其目的在于在钢结构体系的生产和施工中,将模块化,工厂化,标准化和装配化相结合,实现了工厂化生产,现场快速装配,在保证施工质量的前提下,提高了施工速度,减少了施工工期,降低了工程造价。该结构体系能够实现主体钢结构框架和抗侧力构件的快速安装,并且能够抵抗地震和风荷载,体现了钢结构的优势。

[0006] 所述装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系,包括装配式桁架楼板、装配式柱和偏心支撑构件;

[0007] 所述装配式桁架楼板包括格构式桁架梁、连接板和楼板,所述格构式桁架梁通过连接板与其他格构式桁架梁连接,形成桁架楼板底部框架,再将楼板支撑于桁架板底部框架上并进行连接,形成装配式桁架楼板;所述装配式桁架楼板在工厂预制,在施工现场将装配式桁架楼板通过其梁端封板与装配式柱上的梁柱节点相互拼接形成多层钢框架结构;在所述钢框架结构的基础上,将预应力偏心支撑构件连接到框架结构梁板层中的桁架梁或柱底部作为抗侧力构件;所述的装配式桁架板、装配式柱和预应力偏心支撑构件均在工厂预制,施工现场通过螺栓进行装配。

[0008] 所述的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系,其装配式桁架板包括三种规格,分别为A板,B板与C板;

[0009] 所述A板包括梁柱节点7、长宽梁10、宽梁11、窄梁12、次梁13、连接板I (16、连接板II (17和楼板14 ;宽梁11和长宽梁10相互垂直,且均通过梁端封板,与双向梁柱节点上的槽钢连板采用螺栓相连,并且连接处的上下端面处分别焊接有一连接板116,连接板116的两端分别连接在宽梁11和长宽梁10的上下弦杆上;宽梁11的另一端连接有与长宽梁10平行的窄梁12,宽梁11所述端部与窄梁12端部的上下弦杆分别焊接相连,且宽梁11与窄梁12再通过连接板1117相连,并且宽梁11与窄梁12的上下弦杆均与两块连接板1117焊接相连;次梁13连接在所述的长宽梁10和窄梁12的另一端,与宽梁11水平相对,次梁13一端端部与窄梁12另一端部的上下弦杆分别焊接相连,且次梁13与窄梁12之间再通过连接在上下弦杆处的两个连接板1117连接;次梁13另一端端部与长宽梁10之间通过连接在上下弦杆处的两个连接板116连接;所述的长宽梁10、宽梁11、窄梁12、次梁13构成一长方形框架;所述的两个长方形框架进行连接构成一个拼接的框架;两个长方形框架中的次梁13对齐并通过螺栓或上弦杆上部加盖板用螺栓进行连接,并且两根长宽梁10位于一条直线上,两根窄梁12位于一条直线上;两根长宽梁10的上下端均通过梁端封板与三向梁柱节点两个相对方向上的带肋型钢连接板采用螺栓相连,所述的两根次梁13连接在三向梁柱节点上的与所述两个方向垂直的带肋型钢连接板上;所述框架通过桁架梁上弦杆上部锚固件与两块楼板14相连;

[0010] 所述B板包括宽梁11、窄梁12、次梁13、连接板1117、连接板116和楼板14,宽梁11和窄梁12相互垂直,宽梁11端部与窄梁12端部的上下弦杆焊接相连,且再通过连接板1117相连,并且宽梁11与窄梁12的上下弦杆均与两块连接板1117焊接相连;宽梁11的另一端通过连接板116连接有与所述窄梁12平行的另一根窄梁12,并且宽梁11与窄梁12的上下弦杆均与两块连接板116焊接相连;次梁13连接在所述的两根双窄梁12的另一端,与宽梁11水平相对,次梁13与两根窄梁12的连接形式和所述的宽梁11与两根窄梁12的连接形式相同;所述的宽梁11、两根窄梁12、次梁13构成一长方形框架;所述的两个长方形框架进行连接构成一个拼接的框架;两个长方形框架中的次梁13对齐并通过螺栓或上弦杆上部加盖板用螺栓进行连接,并且一个长方形框架水平相对的两根窄梁12和另一个长方向框架水平相对的两根窄梁12分别位于一条直线上;

[0011] 所述C板包括梁柱节点7、宽梁11、窄梁12、次梁13、连接板1117、连接板116和楼板14,宽梁11和窄梁12相互垂直,且均通过梁端封板,与三向梁柱节点上的两个相邻的带肋型钢连接板采用螺栓相连,并且连接处的上下端面处分别焊接有一连接板116,连接板116的两端分别连接在宽梁11和窄梁12的上下弦杆上;宽梁11的另一端通过焊接连接有与窄梁12平行的另一根窄梁12,宽梁11端部与这根窄梁12端部的上下弦杆分别焊接相连,且宽梁11与窄梁12再通过连接板1117相连,并且宽梁11与窄梁12的上下弦杆均与两块连接板Π17焊接相连;次梁13连接在所述的两根窄梁12的另一端,与宽梁11水平相对,次梁13 —端部与窄梁12另一端部的上下弦杆分别焊接相连,且次梁13与窄梁12之间再通过连接在上下弦杆处的两个连接板1117连接;次梁13另一端端部与窄梁12之间通过连接在上下弦杆处的两个连接板116连接;所述的宽梁11、两根窄梁12、次梁13构成一长方形框架;所述的两个长方形框架进行连接构成一个拼接的底部框架;两个长方形框架中的次梁13对齐并通过螺栓或上弦杆上部加盖板用螺栓进行连接,并且一个长方形框架水平相对的两根窄梁12和另一个长方向框架水平相对的两根窄梁12分别位于一条直线上;两根窄梁12的上下端均通过梁端封板与四向梁柱节点两个相对方向上的带肋型钢连接板采用螺栓相连,所述的两根次梁13连接在三向梁柱节点上的与所述两个方向垂直的带肋型钢连接板上;所述底部框架通过桁架梁上弦杆上部锚固件与两块楼板14相连;

[0012] 在一种装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,所述A板和B板,将A板和B板水平对齐,将A板的宽梁11的没有连接梁柱节点7的一端和B板的宽梁11有连接板1117的一端通过梁端封板用螺栓进行拼接;将A板的次梁13的没有连接梁柱节点7的一端和B板的次梁13的有连接板1117的一端通过螺栓将梁端封板进行拼接;在A板的窄梁12和B板的窄梁12节点板处通过螺栓或上弦杆上部加盖板用螺栓将单梁每隔一段固定距离进行拼接,使得两片单梁连接成为双梁;然后在拼接节点上下两面用螺栓加盖板;从而完成A板和B板的拼接;

[0013] 在一种装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,所述B板和C板,将B板和C板水平对齐,将B板的宽梁11的有连接板116的一端和C板的三向梁柱节点外露带肋型钢连接件通过梁端封板采用螺栓相连;将B板的次梁13的有连接板116的一端和C板的四向梁柱节点外露带肋型钢连接件通过梁端封板采用螺栓相连板的两根窄梁12的上下端均通过梁端封板与四向梁柱节点两个相对方向上的带肋型钢连接板采用螺栓相连,将B板的窄梁12的另一端分别通过梁端封板与C板的三向梁柱节点上与所述外露带肋型钢连接件垂直的带肋型钢连接件通过梁端封板采用螺栓相连;在B板的窄梁12和C板的窄梁12节点板处通过螺栓或上弦杆上部加盖板用螺栓将单梁每隔一段固定距离进行拼接,使得两片单梁连接成为双梁;然后在拼接节点上下两面用螺栓加盖板;从而完成B板和C板的拼接。

[0014] 所述的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,其装配式柱有三种形式,分别为二向装配式柱、三向装配式柱和四向装配式柱;把两片带肋型钢连接件22焊接于箱型柱6相邻两侧从而形成二向装配式柱;把三片带肋型钢连接件22焊接于箱型柱6三边从而形成三向装配式柱;把四片带肋型钢连接件22焊接于箱型柱6四边从而形成四向装配式柱;其中带肋型钢连接件22腹板上开有螺栓孔,方便与梁上端封板用螺栓拼接;所述箱型柱上端内壁焊有上下柱连接板8,上下柱拼接时将连接板8插入到上端箱型柱内壁中,通过螺栓将上下梁柱连接。

[0015] 所述的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,所涉及的梁是由上下弦杆1、腹杆2和节点板3拼接组成的桁架梁,其中上下弦杆使用角钢,或者使用槽型钢,或者使用方钢管,腹杆2使用角钢,腹杆与弦杆成30度-60度的角度;且分为单梁和双梁,单梁每隔一段固定距离设置连接孔,便于在板与板的拼接时用螺栓或上弦杆上部加盖板用螺栓将两片单梁拼接成为双梁,对于双梁,腹杆2、上下弦杆和节点板3的连接使用螺栓连接或者使用焊接,均在工厂加工完成;

[0016] 所述的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,预应力偏心支撑构件由预应力索19和耳板组成,耳板在工厂通过焊接或者螺栓连接于钢框架结构的柱底部或者桁架梁18上下弦杆处,预应力索19和每层楼上端和下端的耳板在施工现场通过螺栓相连接,在梁上形成耗能梁段,形成框架-偏心支撑结构;预应力索19通过将连接套23拧紧施加预应力;所述预应力索为高强度钢棒,或者使用高强度钢绞线、高强度型钢构件,或者使用带阻尼器的高强度钢棒、高强度钢绞线或者高强度型钢构件。

[0017] 本发明的有益效果是,在上述装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,所采用的梁都是桁架梁,由于梁的腹部空隙较大,便于管线穿过,有效的增加了房间的净高。

[0018] 所述装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系,完全采用螺栓进行现场装配,取消了传统的现场焊接方式和混凝土浇筑方式,有效的保证了施工质量,完全避免了混凝土浇筑和钢材焊接造成的环境污染,实现现场施工的“无水、无火、无尘”的三无标准,减少了火灾等危害事故的发生。并且抗侧力体系能有效提高结构的侧向刚度,改善结构的变形性能,使结构有更大的安全贮备。本发明在构件拆除时,可以高效的回收利用,减少了建筑垃圾,真正的实现了绿色环保的理念,是一种绿色的,可持续发展的钢结构体系。

附图说明

[0019] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0020] 图1是本发明的装配式桁架楼板拼接平面布置图

[0021] 图2是本发明的装配式桁架楼板不带节点板角钢桁架梁示意图

[0022] 图3是本发明的装配式桁架楼板不带节点板槽钢钢桁架梁示意图

[0023] 图4是本发明的装配式桁架楼板不带节点板方钢管桁架梁示意图

[0024] 图5是本发明的装配式桁架板楼带节点板角钢桁架梁示意图

[0025] 图6是本发明的二向装配式柱示意图

[0026] 图7是本发明的三向装配式柱示意图

[0027] 图8是本发明的四向装配式柱示意图

[0028] 图9是本发明的桁架楼板分解图

[0029] 图10是本发明的桁架楼板拼装完成图

[0030] 图11是本发明的装配式桁架板A单元分解图

[0031] 图12是本发明的装配式桁架板A单元拼装完成图

[0032] 图13是本发明的装配式桁架板B单元分解图

[0033] 图14是本发明的装配式桁架板B单元拼装完成图

[0034] 图15是本发明的装配式桁架板C单元分解图

[0035] 图16是本发明的装配式桁架板C单元拼装完成图

[0036] 图17是本发明的装配式桁架板A、B和C单元拼装完成图

[0037] 图18是本发明的上下层框架拼装完成图

[0038] 图19是本发明的装配式桁架板节点Jl分解图

[0039] 图20是本发明的装配式桁架板节点J2分解图

[0040] 图21是本发明的装配式桁架板节点J3分解图

[0041] 图22是本发明的装配式桁架板节点J4分解图

[0042] 图23是本发明的装配式桁架板节点J5分解图

[0043] 图24是本发明的装配式桁架板节点J6分解图

[0044] 图25是本发明的装配式桁架板节点J7分解图

[0045] 图26是本发明的装配式桁架板节点J8分解图

[0046] 图27是本发明的装配式桁架板节点J9分解图

[0047] 图28是本发明的装配式桁架板节点JlO分解图

[0048] 图29是本发明的装配式桁架板节点Jll分解图

[0049] 图30是本发明的装配式桁架板节点J12分解图

[0050] 图31是本发明的装配式桁架板节点J17分解图[0051] 图32是本发明的工业化多高层装配式钢结构框架-偏心门架式支撑体系I示意图

[0052] 图33是本发明的工业化多高层装配式钢结构框架-偏心门架式支撑体系II示意图

[0053] 图34是本发明的工业化多高层装配式钢结构框架-偏心人字形支撑体系示意图

[0054] 图35是本发明的工业化多高层装配式钢结构框架-偏心V字形支撑体系示意图

[0055] 图36是本发明的工业化多高层装配式钢结构框架-偏心单斜杆式支撑体系示意图

[0056] 图37是本发明的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系耳板121详图

[0057] 图38是本发明的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系耳板1120详图

[0058] 图39是本发明的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系耳板III24详图

[0059] 图40是本发明的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系耳板柱底部连接详图

[0060] 图中1.上下弦杆I,2.腹杆,3.节点板,4.上下弦杆II,5.上下弦杆111,6,箱型柱,7.梁柱节点,8.上下柱连接板,9.装配式柱,10.长宽梁,11.宽梁,12.窄梁,13.次梁,14.楼板,15.桁架楼板,16.连接板I,17.连接板II,18.桁架梁,19.预应力索,20.耳板II,21.耳板I,22.带肋型钢连接件,23.连接套,24耳板II1.具体实施方式

[0061] 下面结合附图对本发明进行详细说明:

[0062] 如附图1所示,本发明的装配式桁架板的拼接位置设置在主梁的中部,此部位剪力和弯矩相对较小,从结构力学的角度讲,拼接位置的设置合理。

[0063] 如附图2所示,本发明所述的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,所涉及的梁是由角钢拼接组成的桁架梁,包括上下弦杆I1、腹杆2,其中上下弦杆Il和腹杆2都采用角钢,且分为单角钢梁和双角钢梁,单角钢梁每隔一段固定距离设置连接孔,便于在板与板的拼接时用螺栓或上弦杆上部加盖板用螺栓将两片单角钢梁拼接成为双角钢梁,弦杆和腹杆采用焊接连接。上述过程均在工厂加工完成;

[0064] 如附图3所示,或者使用由角钢和槽钢拼接组成的桁架梁,包括上下弦杆114和腹杆2,其中上下弦杆114采用槽钢,腹杆2采用角钢,且分为单槽钢梁和双槽钢梁,单槽钢梁每隔一段固定距离设置连接孔,便于在板与板的拼接时用螺栓或上弦杆上部加盖板用螺栓将两片单槽钢梁拼接成为双槽钢梁,弦杆和腹杆采用焊接连接。上述过程均在工厂加工完成;

[0065] 如附图4所示,或者使用由角钢、方钢管拼接组成的桁架梁,包括上下弦杆III6和腹杆2,其中上下弦杆III6采用方钢管,腹杆2采用角钢,且分为单方钢管梁和双方钢管梁,单方钢管梁每隔一段固定距离设置连接孔,便于在板与板的拼接时用螺栓或上弦杆上部加盖板用螺栓将两片单方钢管梁拼接成为双方钢管梁,弦杆和腹杆采用焊接连接。上述过程均在工厂加工完成;

[0066] 如附图5所示,或者使用由角钢、节点板拼接组成的桁架梁,包括上下弦杆I1、腹杆2和节点板3,其中上下弦杆I1、腹杆2采用角钢,且分为单角钢梁和双角钢梁,单角钢梁每隔一段固定距离设置连接孔,便于在板与板的拼接时用螺栓或上弦杆上部加盖板用螺栓将两片单方钢管梁拼接成为双角钢梁,弦杆和腹杆采用焊接连接。上述过程均在工厂加工完成;

[0067] 对于以上四种梁截面形式,单梁通过螺栓拼接或上弦杆上部加盖板用螺栓连接成双梁的拼接方式具有良好的刚度和稳定性。由于桁架梁的腹部空隙较大,便于管线穿过,有效的增加了房间的净高。

[0068] 本发明所述的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,如附图6 - 8所示,其装配式柱有三种形式,分别为二向装配式柱、三向装配式柱和四向装配式柱;沿箱型柱6上端内壁四周焊接有上下柱连接板8,将两片带肋型钢连接件22焊接于箱型柱6相邻两侧从而形成二向装配式柱;将三片带肋型钢连接件22焊接于箱型柱6的三边从而形成三向装配式柱;将四片带肋型钢连接件22焊接于箱型柱6四边从而形成四向装配式柱;其中带肋型钢连接件22腹板上开有螺栓孔,方便与梁上端封板用螺栓拼接。

[0069] 本发明所述的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,如附图9 -10所示,桁架楼板15包括梁柱节点7、长宽梁10或窄梁12、宽梁11、窄梁12、次梁13、连接板116、连接板Π17和楼板14 ;其特征在于:宽梁11和长宽梁10或窄梁12相互垂直,并且连接处的上下端面处分别焊接有一连接板116,连接板116的两端分别连接在宽梁11和长宽梁10或窄梁12的上下弦杆上;宽梁11的另一端连接有与长宽梁10水平的窄梁12,宽梁11所述端部与窄梁12端部的上下弦杆分别焊接相连,且宽梁11与窄梁12再通过上下两个断面的连接板1117相连,并且宽梁11与窄梁12的上下弦杆均与两块连接板1117焊接相连;次梁13连接在所述的长宽梁10和窄梁12的另一端,与宽梁11水平相对,次梁13 —端端部与窄梁12另一端部的上下弦杆分别焊接相连,且次梁13与窄梁12之间再通过连接在上下弦杆处的两个连接板1117连接;次梁13另一端端部与长宽梁10之间通过连接在上下弦杆处的两个连接板116连接;所述的长宽梁10或窄梁12、宽梁11、窄梁12、次梁13构成一长方形框架;所述框架通过桁架梁上弦杆上部锚固件与楼板14相连;所述桁架楼板在工厂中预制完成。

[0070] 在装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,如附图11 - 12所示,所述A板包括带有长宽梁10的桁架楼板15、两个二向装配式柱和一个三向装配式柱;其特征在于:所述两个带有长宽梁10的桁架楼板15通过其次梁13用螺栓或上弦杆上加盖板用螺栓连接构成一个框架;所述两个二向装配式柱分别与框架两端外露的长宽梁10的梁端封板和宽梁11的梁端封板用通过加肋型钢连接件22用螺栓连接;所述三向装配式柱与框架中部外露的两个长宽梁10另一端的梁端封板和两个单角钢次梁13外露的梁端封板通过加肋型钢连接件22用螺栓连接。所述A板的桁架楼板和装配式柱均在工厂中预制,其桁架楼板与装配式柱的拼接在施工现场完成。

[0071] 在装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,如附图13 - 14所示,所述B板包括两个带有窄梁12的桁架楼板15 ;其特征在于:所述两个带有窄梁12的桁架楼板15通过其次梁13用螺栓或上弦杆上加盖板用螺栓连接构成一个框架;所述B板的所有构件均在工厂中预制和组装;

[0072] 在装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,如附图15 - 16所示,所述C板包括两个带有窄梁12的桁架楼板15、两个三向装配式柱和一个四向装配式柱;其特征在于;所述两个带有窄梁12的桁架楼板15通过其次梁13用螺栓或上弦杆上加盖板用螺栓连接构成一个框架;所述两个三向装配式柱分别与框架两端外露的窄梁12的梁端封板和宽梁11的梁端封板用通过加肋型钢连接件22用螺栓连接;所述四向装配式柱与框架中部外露的两个窄梁12另一端的梁端封板和两个单角钢次梁13外露的梁端封板通过加肋型钢连接件22用螺栓连接。所述C板的桁架楼板和装配式柱均在工厂中预制,其桁架楼板与装配式柱的拼接在施工现场完成。

[0073] 本发明所述的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,如附图17所示,所述A板和B板,将A板和B板水平对齐,将A板的宽梁11的没有连接梁柱节点7的一端和B板的宽梁11有连接板Π17的一端通过梁端封板用螺栓进行拼接板的次梁12的没有连接梁柱节点7的一端和B板的次梁12的有连接板1117的一端通过螺栓将梁端封板进行拼接;在A板的窄梁12和B板的窄梁12节点板处通过螺栓上弦杆上加盖板用螺栓将单梁每隔一段固定距离进行拼接,使得两片单梁连接成为双梁;然后在拼接节点上下两面用螺栓加盖板;从而完成A板和B板的拼接;

[0074] 本发明所述的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,如附图17所示,所述B板和C板,将B板和C板水平对齐,将B板的宽梁11的有连接板116的一端和C板的三向梁柱节点J8外露加肋型钢连接件22通过梁端封板采用螺栓相连;将B板的次梁12的有连接板116的一端和C板的四向梁柱节点J7外露加肋型钢连接件22通过梁端封板采用螺栓相连;将B板的两根窄梁12的上下端均通过梁端封板与四向梁柱节点J7两个相对方向上的加肋型钢连接件22采用螺栓相连,将B板的窄梁12的另一端分别通过梁端封板与C板的三向梁柱节点J7上与所述外露加肋型钢连接件22垂直的加肋型钢连接件22通过梁端封板采用螺栓相连;在B板的窄梁12和C板的窄梁12节点板处通过螺栓或上弦杆上加盖板用螺栓将单梁每隔一段固定距离进行拼接,使得两片单梁连接成为双梁;然后在拼接节点上下两面用螺栓加盖板;从而完成B板和C板的拼接。

[0075] 综上所述,A、B、C板拼接所成的整体楼板在拼接处有节点J9、节点J10、节点Jll和节点J12四种不同的节点形式,其中节点J9和节点JlO处在拼接节点上下覆盖板以加大节点刚度。

[0076] 在上述装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,如附图19 - 26所示,分别作出了装配式桁架板节点J1-J8的分解详图;如附图27 - 30所示,分别作出了装配式桁架板节点J9-J12的分解详图;附图31为上下层框架连接节点J17分解详图。

[0077] 本发明所述的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,如附图32所示,其门架式抗侧力构件I由预应力索19、连接套23、耳板121和耳板1120组成;耳板121通过焊接或者螺栓连接于桁架梁18上,预应力索19和耳板121通过螺栓连接;耳板1120通过焊接或者螺栓连接于柱底部上,预应力索19和耳板1120通过螺栓连接;预应力索19通过将连接套23拧紧施加预应力;所述预应力索为高强度钢棒,或者使用高强度钢绞线、高强度型钢构件,或者使用带阻尼器的高强度钢棒、高强度钢绞线或者高强度型钢构件。

[0078] 本发明所述的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,如附图33所示,其门架式抗侧力构件II由预应力索19、连接套23和耳板121组成;耳板121通过焊接或者螺栓连接于桁架梁18上,预应力索19和耳板121通过螺栓连接;预应力索19通过将连接套23拧紧施加预应力;所述预应力索为高强度钢棒,或者使用高强度钢绞线、高强度型钢构件,或者使用带阻尼器的高强度钢棒、高强度钢绞线或者高强度型钢构件。[0079] 本发明所述的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,如附图34所示,其人字形抗侧力构件由预应力索19、连接套23、耳板121和耳板III24组成;耳板121通过焊接或者螺栓连接于桁架梁18上,预应力索19和耳板121通过螺栓连接;耳板III24通过焊接或者螺栓连接于桁架梁18上,预应力索19和耳板III24通过螺栓连接;预应力索19通过将连接套23拧紧施加预应力;所述预应力索为高强度钢棒,或者使用高强度钢绞线、高强度型钢构件,或者使用带阻尼器的高强度钢棒、高强度钢绞线或者高强度型钢构件。

[0080] 本发明所述的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,如附图35所示,其V字形抗侧力构件由预应力索19、连接套23、耳板121和耳板III24组成;耳板121通过焊接或者螺栓连接于桁架梁18上,预应力索19和耳板121通过螺栓连接;耳板III24通过焊接或者螺栓连接于桁架梁18上,预应力索19和耳板III24通过螺栓连接;预应力索19通过将连接套23拧紧施加预应力;所述预应力索为高强度钢棒,或者使用高强度钢绞线、高强度型钢构件,或者使用带阻尼器的高强度钢棒、高强度钢绞线或者高强度型钢构件。

[0081] 本发明所述的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,如附图36所示,其单斜杆式抗侧力构件由预应力索19、连接套23和耳板121组成;耳板121通过焊接或者螺栓连接于桁架梁18上,预应力索19和耳板121通过螺栓连接;预应力索19通过将连接套23拧紧施加预应力;所述预应力索为高强度钢棒,或者使用高强度钢绞线、高强度型钢构件,或者使用带阻尼器的高强度钢棒、高强度钢绞线或者高强度型钢构件。

[0082] 在上述装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,如附图37 - 40所示,分别作出了耳板与索体连接节点处的分解详图。

Claims (6)

1.一种装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系,包括装配式桁架楼板、装配式柱和偏心支撑构件,其特征在于: 所述装配式桁架楼板包括格构式桁架梁、连接板和楼板,所述格构式桁架梁通过连接板与其他格构式桁架梁连接,形成桁架楼板底部框架,再将楼板支撑于桁架板底部框架上并进行连接,形成装配式桁架楼板;所述装配式桁架楼板在工厂预制,在施工现场将装配式桁架楼板通过其梁端封板与装配式柱上的梁柱节点相互拼接形成多层钢框架结构;在所述钢框架结构的基础上,将预应力偏心支撑构件连接到框架结构梁板层中的桁架梁或柱底部作为抗侧力构件;所述的装配式桁架板、装配式柱和预应力偏心支撑构件均在工厂预制,施工现场通过螺栓进行装配。
2.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系,其特征在于:所述的装配式桁架楼板包括三种规格,分别为A板,B板与C板; 所述A板包括梁柱节点(7)、长宽梁(10)、宽梁(11)、窄梁(12)、次梁(13)、连接板I (16)、连接板II (17)和楼板(14);宽梁(11)和长宽梁(10)相互垂直,且均通过梁端封板,与双向梁柱节点上的槽钢连板采用螺栓相连,并且连接处的上下端面处分别焊接有一连接板I (16),连接板I (16)的两端分别连接在宽梁(11)和长宽梁(10)的上下弦杆上;宽梁(11)的另一端连接有与长宽梁(10)平行的窄梁(12),宽梁(11)所述端部与窄梁(12)端部的上下弦杆分别焊接相连,且宽梁(11)与窄梁(12)再通过连接板II (17)相连,并且宽梁(11)与窄梁(12)的上下弦杆均与两块连接板II (17)焊接相连;次梁(13)连接在所述的长宽梁(10)和窄梁(12)的另一端,与宽梁(11)水平相对,次梁(13) —端端部与窄梁(12)另一端部的上下弦杆分别焊接相连,且次梁(13)与窄梁(12)之间再通过连接在上下弦杆处的两个连接板II ( 17)连接;次梁(13)另一端端部与长宽梁(10)之间通过连接在上下弦杆处的两个连接板I (16)连接;所述的长宽梁(10)、宽梁(11)、窄梁(12)、次梁(13)构成一长方形框架;所述的两个长方形框架进行连接构成一个拼接的框架;两个长方形框架中的次梁(13)对齐并通过螺栓或上弦杆上部加盖板用螺栓进行连接,并且两根长宽梁(10)位于一条直线上,两根窄梁(12)位于一条直线上;两根长宽梁(10)的上下端均通过梁端封板与三向梁柱节点两个相对方向上的带肋型钢连接板采用螺栓相连,所述的两根次梁(13)连接在三向梁柱节点上的与所述两个方向垂直的带肋型钢连接板上;所述框架通过桁架梁上弦杆上部锚固件与两块楼板(14)相连; 所述B板包括宽梁(11)、窄梁(12)、次梁(13)、连接板II (17)、连接板I (16)和楼板(14),宽梁(11)和窄梁(12)相互垂直,宽梁(11)端部与窄梁(12)端部的上下弦杆焊接相连,且再通过连接板II (17)相连,并且宽梁(11)与窄梁(12)的上下弦杆均与两块连接板II (17)焊接相连;宽梁(11)的另一端通过连接板I (16)连接有与所述窄梁(12)平行的另一根窄梁(12),并且宽梁(11)与窄梁(12)的上下弦杆均与两块连接板I (16)焊接相连;次梁(13)连接在所述的两根双窄梁(12)的另一端,与宽梁(11)水平相对,次梁(13)与两根窄梁(12)的连接形式和所述的宽梁(11)与两根窄梁(12)的连接形式相同;所述的宽梁(11)、两根窄梁(12)、次梁(13)构成一长方形框架;所述的两个长方形框架进行连接构成一个拼接的框架;两个长方形框架中的次梁(13)对齐并通过螺栓或上弦杆上部加盖板用螺栓进行连接,并且一个长方形框架水平相对的两根窄梁(12)和另一个长方向框架水平相对的两根窄梁(12)分别位于一条直线上;所述C板包括梁柱节点(7)、宽梁(11)、窄梁(12)、次梁(13)、连接板II (17)、连接板I (16)和楼板(14),宽梁(11)和窄梁(12)相互垂直,且均通过梁端封板,与三向梁柱节点上的两个相邻的带肋型钢连接板采用螺栓相连,并且连接处的上下端面处分别焊接有一连接板I (16),连接板I (16)的两端分别连接在宽梁(11)和窄梁(12)的上下弦杆上;宽梁(11)的另一端通过焊接连接有与窄梁(12)平行的另一根窄梁(12),宽梁(11)端部与这根窄梁(12)端部的上下弦杆分别焊接相连,且宽梁(11)与窄梁(12)再通过连接板II (17)相连,并且宽梁(11)与窄梁(12)的上下弦杆均与两块连接板II (17)焊接相连;次梁(13)连接在所述的两根窄梁(12)的另一端,与宽梁(11)水平相对,次梁(13)—端部与窄梁(12)另一端部的上下弦杆分别焊接相连,且次梁(13)与窄梁(12)之间再通过连接在上下弦杆处的两个连接板II (17)连接;次梁(13)另一端端部与窄梁(12)之间通过连接在上下弦杆处的两个连接板I (16)连接;所述的宽梁(11)、两根窄梁(12)、次梁(13)构成一长方形框架;所述的两个长方形框架进行连接构成一个拼接的底部框架;两个长方形框架中的次梁(13)对齐并通过螺栓或上弦杆上部加盖板用螺栓进行连接,并且一个长方形框架水平相对的两根窄梁(12)和另一个长方向框架水平相对的两根窄梁(12)分别位于一条直线上;两根窄梁(12)的上下端均通过梁端封板与四向梁柱节点两个相对方向上的带肋型钢连接板采用螺栓相连,所述的两根次梁(13)连接在三向梁柱节点上的与所述两个方向垂直的带肋型钢连接板上;所述底部框架通过桁架梁上弦杆上部锚固件与两块楼板(14)相连; 在一种装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系中,所述A板和B板,将A板和B板水平对齐,将A板的宽梁(11)的没有连接梁柱节点(7 )的一端和B板的宽梁(11)有连接板11(17)的一端通过梁端封板用螺栓进行拼接;将A板的次梁(13)的没有连接梁柱节点(7)的一端和B板的次梁(13)的有连接板II (17)的一端通过螺栓将梁端封板进行拼接;在八板的窄梁(12)和B板的窄梁(12)节点板处通过螺栓或上弦杆上部加盖板用螺栓将单梁每隔一段固定距离进行拼接,使得两片单梁连接成为双梁;然后在拼接节点上下两面用螺栓加盖板;从而完成A板和B板的拼接; 在一种装配式钢结构预应力 偏心支撑框架体系中,所述B板和C板,将B板和C板水平对齐,将B板的宽梁(11)的有连接板I (16)的一端和C板的三向梁柱节点外露带肋型钢连接件通过梁端封板采用螺栓相连;将B板的次梁(13)的有连接板I (16)的一端和C板的四向梁柱节点外露带肋型钢连接件通过梁端封板采用螺栓相连板的两根窄梁(12)的上下端均通过梁端封板与四向梁柱节点两个相对方向上的带肋型钢连接板采用螺栓相连,将B板的窄梁(12)的另一端分别通过梁端封板与C板的三向梁柱节点上与所述外露带肋型钢连接件垂直的带肋型钢连接件通过梁端封板采用螺栓相连;在B板的窄梁(12)和C板的窄梁(12)节点板处通过螺栓或上弦杆上部加盖板用螺栓将单梁每隔一段固定距离进行拼接,使得两片单梁连接成为双梁;然后在拼接节点上下两面用螺栓加盖板;从而完成B板和C板的拼接。
3.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系,其特征在于:其装配式柱有三种形式,分别为二向装配式柱、三向装配式柱和四向装配式柱;把两片带肋型钢连接件(22)焊接于箱型柱(6)相邻两侧从而形成二向装配式柱;把三片带肋型钢连接件(22)焊接于箱型柱(6)三边从而形成三向装配式柱;把四片带肋型钢连接件(22)焊接于箱型柱(6)四边从而形成四向装配式柱;其中带肋型钢连接件(22)腹板上开有螺栓孔,方便与梁上端封板用螺栓拼接;所述箱型柱上端内壁焊有上下柱连接板(8),上下柱拼接时将连接板(8 )插入到上端箱型柱内壁中,通过螺栓将上下梁柱连接。
4.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系,其特征在于:所涉及的梁是由上下弦杆(I)、腹杆(2)和节点板(3)拼接组成的桁架梁,其中上下弦杆使用角钢,或者使用槽型钢,或者使用方钢管,腹杆(2)使用角钢,腹杆与弦杆成30度-60度的角度;且分为单梁和双梁,单梁每隔一段固定距离设置连接孔,便于在板与板的拼接时用螺栓或上弦杆上部加盖板用螺栓将两片单梁拼接成为双梁,对于双梁,腹杆(2)、上下弦杆和节点板(3)的连接使用螺栓连接或者使用焊接,均在工厂加工完成。
5.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系,其特征在于:所述预应力偏心支撑构件由预应力索(19)和耳板组成,耳板在工厂通过焊接或者螺栓连接于钢框架结构的柱底部或者桁架梁(18)上下弦杆处,预应力索(19)和每层楼上端和下端的耳板在施工现场通过螺栓相连接,在梁上形成耗能梁段,形成框架-偏心支撑结构;预应力索(19)通过将连接套(23 )拧紧施加预应力;所述预应力索为高强度钢棒,或者使用高强度钢绞线、高强度型钢构件,或者使用带阻尼器的高强度钢棒、高强度钢绞线或者高强度型钢构件。
6.根据权利要求1所述的装配式钢结构预应力偏心支撑框架体系,其特征在于:所述楼板使用压型钢板组合楼板,或者钢筋混凝土楼板,或者OSB刨花板。
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