CN103866855B - 多高层装配式钢结构波纹腹板咬合钢梁框架体系 - Google Patents
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Abstract
多高层装配式钢结构波纹腹板咬合钢梁框架体系,属于结构工程技术领域。所述多高层装配式钢结构波纹腹板咬合钢梁框架体系是由装配式楼板和装配式法兰柱采用螺栓装配而成；所述装配式楼板包括A板，B板和C板，装配式楼板之间采用螺栓进行拼接，形成建筑物的整层楼板；所述的波纹腹板咬合钢梁由两个波纹槽钢梁通过螺栓和预应力索装配而成；本发明完全采用高强螺栓进行现场装配，避免了混凝土浇筑和钢材焊接造成的环境污染，结构构件拆除时，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，是一种绿色的结构体系。
Description
技术领域
本发明涉及多高层装配式钢结构波纹腹板咬合钢梁框架体系，属于结构工程技术领域。
背景技术
目前，多高层装配式钢结构体系是钢结构住宅体系发展的主要方向。在装配式钢结构体系中，梁和梁的现场拼装节点是一个关键问题。在现有的装配式钢结构体系中，通常采用的是两个槽钢进行拼装，两个槽钢的腹板对接，通过螺栓进行连接，形成装配式H型钢。但是，在这种拼接方式中，剪力是通过螺栓传递给腹板，腹板为平钢板，所以所需的螺栓数和腹板的用钢量很大，抗剪承载力有待提高。同时，应用在大跨度的装配式钢结构体系中时，传统的装配式钢构件要大幅度地增加梁截面的高度和面积，增加了用钢量。
由此可见，将传统的型钢构件用在装配式钢结构体系之中效果不是很理想，不仅影响构件的受力性能，而且需要消耗大量的钢材，产生不必要的浪费。综上所述，创新出由一种新型受力构件组成的装配式钢结构体系是装配式钢结构发展的必经之路。
发明内容
本发明提出了一种属于结构工程技术领域的多高层装配式钢结构波纹腹板咬合钢梁框架体系。其目的在于提供一种成本低廉，受力性能优越的适用于装配式钢结构体系。
本发明的技术方案如下：
多高层装配式钢结构波纹腹板咬合钢梁框架体系，其特征在于，所述多高层装配式钢结构体系由装配式楼板和装配式法兰柱采用螺栓装配而成；所述装配式楼板由A板，B板和C板3种装配式楼板拼接而成；所述的波纹腹板咬合钢梁由两个波纹槽钢梁通过螺栓和预应力索装配而成；优点在于由波纹腹板咬合钢梁构成的装配式钢结构体系，明显著的提高了装配式钢梁的承载能力，减少了用钢量，同时可以实现大规模的工业化生产和现场快速装配式，减少施工周期。
所述A板由短主梁Ⅰ1、次梁Ⅰ4、次梁Ⅱ5、加劲板6、楼板7、柱座8、连接板Ⅱ17和连接板Ⅲ25构成；所述A板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和栓钉连接将各个构件拼装成所述装配式楼板A。两个短主梁Ⅰ1垂直摆放，通过柱座8和加劲板6将短主梁Ⅰ进行连接，柱座8的上下法兰板10分别与垂直的两个短主梁Ⅰ1的上下翼缘齐平，所述加劲板6的两个侧面分别与短主梁Ⅰ1翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；次梁Ⅰ4与次梁Ⅱ5垂直，与一个短主梁Ⅰ1垂直，通过加劲板6与一个短主梁Ⅰ1和次梁Ⅱ5相连，所述加劲板6的两个侧面连接一个短主梁Ⅰ1和次梁Ⅰ4的翼缘，和次梁Ⅰ4和次梁Ⅱ5的翼缘，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；次梁Ⅱ5垂直于一个短主梁Ⅰ1和次梁Ⅰ4，通过加劲板6与一个短主梁Ⅰ1和次梁Ⅰ4进行连接，所述加劲板6的两个侧面连接短主梁Ⅰ1和次梁Ⅱ5的翼缘，和次梁Ⅰ4和次梁Ⅱ5的翼缘，加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；两个连接板Ⅲ25位于短主梁Ⅰ1的端部，连接板Ⅲ25的上下端与短主梁Ⅰ1的翼缘相连，一个侧边与短主梁Ⅰ1的腹板相连；一个连接板Ⅱ17位于次梁Ⅱ5的端部，连接板Ⅱ17的上下端与次梁Ⅱ5的翼缘相连，一个侧边与次梁Ⅱ5的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；楼板7放置于各个梁所围成的平面上，采用抗剪键将楼板7连接在各个梁上；
所述B板由短主梁Ⅰ1、短主梁Ⅱ3、次梁Ⅰ4、次梁Ⅱ5、次梁Ⅲ2、加劲板6、楼板7、柱座14、连接板Ⅱ17、连接板Ⅲ25和连接板Ⅳ26构成；所述B板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和栓钉连接将各个构件拼装成所述装配式楼板B。次梁Ⅰ4垂直于短主梁Ⅰ1和次梁Ⅲ2，通过加劲板6将次梁Ⅰ4与短主梁Ⅰ1和次梁Ⅲ2进行连接，所述加劲板6的两个侧面连接一个短主梁Ⅰ1和次梁Ⅰ4的翼缘，和次梁Ⅰ4和次梁Ⅲ2的翼缘，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；两个短主梁Ⅰ1放置在同一条直线上，通过柱座14相连，柱座14的上下法兰板10分别与两个短主梁Ⅰ1的上下翼缘齐平，所有的连接部位均采用为焊接；短主梁Ⅱ3与次梁Ⅱ5平行，与两个短主梁Ⅰ1和次梁Ⅲ2垂直，加劲板6与两个短主梁Ⅰ1相连，柱座14的上下法兰板10分别与短主梁Ⅱ3的上下翼缘齐平，所述加劲板6的两个侧面分别与短主梁Ⅰ1和短主梁Ⅱ3的翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；次梁Ⅲ2平行于两个短主梁Ⅰ1，垂直于短主梁Ⅱ3、次梁Ⅰ4和次梁Ⅱ5，通过加劲板6和连接板Ⅳ26与短主梁Ⅱ3、次梁Ⅰ4和次梁Ⅱ5进行连接；所述连接板Ⅴ26为矩形钢板，位于短主梁Ⅱ3的端部，连接板Ⅳ26的上下端与短主梁Ⅱ3的翼缘相连，一个侧边与短主梁Ⅱ3的腹板相连；所述加劲板6的两个侧面连接次梁Ⅲ2和短主梁Ⅱ3的翼缘，连接次梁Ⅲ2和次梁Ⅰ4的翼缘，和连接次梁Ⅲ2和次梁Ⅱ5，加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；两个连接板Ⅲ25位于短主梁Ⅰ1的端部，连接板Ⅲ25的上下端与短主梁Ⅰ1的翼缘相连，一个侧边与短主梁Ⅰ1的腹板相连；一个连接板Ⅰ2位于次梁Ⅱ5的端部，连接板Ⅲ25的上下端与次梁Ⅱ5的翼缘相连，一个侧边与次梁Ⅱ5的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；两个连接板Ⅲ25位于短主梁Ⅰ1的端部，连接板Ⅲ25的上下端与短主梁Ⅰ1的翼缘相连，一个侧边与短主梁Ⅰ1的腹板相连；一个连接板Ⅱ17位于次梁Ⅱ5的端部，连接板Ⅱ17的上下端与次梁Ⅱ5的翼缘相连，一个侧边与次梁Ⅱ5的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；楼板7放置于各个梁所围成的平面上，采用抗剪键将楼板7连接在各个梁上。
所述C板由短主梁Ⅱ3、次梁Ⅲ2、加劲板6、楼板7、柱座15、连接板Ⅱ17、连接板Ⅲ25和连接板Ⅳ26构成；所述C板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和栓钉连接将各个构件拼装成所述装配式楼板C。所述两个次梁Ⅲ2垂直放置，通过加劲板6进行连接，作为正方形装配式楼板C的两个邻边，所有连接均为焊接；另外两个次梁Ⅲ2亦垂直放置，通过加劲板6进行连接，作为正方形装配式楼板C的另外两个邻边，所有连接均为焊接；通过加劲板6将C板的四条边进行连接，形成正方形框架，所述加劲板6的两个侧面分别与垂直放置的两个次梁Ⅲ2翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；四个短主梁Ⅱ3的一端分别连接在柱座15的四个侧面上，柱座15的上下法兰板分别与四个短主梁Ⅱ3上下翼缘齐平，其中两个短主梁Ⅱ3在一条直线上，另两个短主梁Ⅱ3在一条直线上，柱座15位于C板的中心，相邻的两个短主梁Ⅱ3之间通过加劲板6进行连接，所述加劲板6的两个侧面分别与两个短主梁Ⅱ3的翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；所述短主梁Ⅱ3的另一端连接在次梁Ⅲ2上，通过加劲板6和连接板Ⅳ26与次梁Ⅲ2相连，所述加劲板6的两个侧面分别与次梁Ⅲ2和短主梁Ⅱ3的翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；所述连接板Ⅳ26位于短主梁Ⅱ3与次梁Ⅲ2相连接的一端，连接板Ⅳ26的上下端与短主梁Ⅱ3的翼缘相连，一个侧边与短主梁Ⅱ3的腹板相连，所有的连接部位均为焊接；一个连接板Ⅱ17位于次梁Ⅲ2的端部，连接板连接板Ⅱ17的上下端与次梁Ⅲ2的翼缘相连，一个侧边与次梁Ⅲ2的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；楼板7放置于各个梁所围成的平面上，采用抗剪键将楼板7连接在各个梁上；
所述装配式楼板A板与所述装配式楼板B板进行拼接，拼接方式是将A板的次梁Ⅰ4和B板的次梁Ⅰ4进行拼接，A板的次梁Ⅱ5和B板的次梁Ⅱ5进行拼接，所有的拼接均采用螺栓进行现场拼接；所述装配式楼板B板与所述装配式楼板C板进行拼接，拼接方式是将B板的次梁Ⅲ2和C板的次梁Ⅲ2进行拼接，所有的拼接均采用螺栓进行现场拼接；所述装配式楼板体系的基本组成单元为A板、B板和C板，装配式楼板体系的四个角板为A板单元，与A板单元连接的是B板单元，与B板单元另一边相连的是C板单元，楼板体系的中部为C板单元。
所述的次梁Ⅰ4、次梁Ⅱ5和次梁Ⅲ2是装配式波纹腹板咬合钢梁，其是由两个波纹槽钢梁通过螺栓装配而成；所述波纹槽钢梁，其断面口型由上、下翼缘12和腹板13组成，其特征在于，上、下翼缘12平行，腹板13垂直位于上、下翼缘12之间；所述腹板13的断面呈均匀或不均匀周期性重复的波纹，该波纹断面为梯形波纹曲线。所述上、下翼缘12为钢板，钢板中与腹板13平行的一条边为波形曲线，波纹曲线的形状与腹板13的波纹断面形状相同，腹板13放置于上、下翼缘12的波纹曲线边处，腹板13的波纹断面与上、下翼缘12的波纹曲线边吻合相连，腹板13与上、下翼缘12之间分别为单面角焊缝。
所述柱座包括三种形式的柱座，分别为柱座Ⅰ8，柱座Ⅱ14和柱座Ⅲ15；柱座Ⅳ9由两个法兰板Ⅰ10和一个方钢管Ⅰ11组成，两个法兰板Ⅰ10分别位于方钢管Ⅰ11的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述柱座Ⅰ8由柱柱座Ⅳ9和两个连接板Ⅰ16组成，两个连接板Ⅰ16分别位于柱座Ⅳ9相邻的两个外侧面的中轴线上，与法兰板Ⅰ10和方钢管Ⅰ11相连；所述连接板Ⅰ16是一个矩形钢板，平行于法兰板Ⅰ10的两个面分别与上下法兰板Ⅰ10连接，垂直于法兰板Ⅰ10的两个平行的面，一个与方钢管Ⅰ11相连，一个与法兰板Ⅰ10的外边缘平齐，所有连接均采用焊接。所述柱座Ⅱ14由柱座Ⅳ9和三个连接板Ⅰ16组成，三个连接板Ⅰ16分别位于柱座Ⅳ9的三个外侧面的中轴线上，与法兰板Ⅰ10和方钢管Ⅰ11相连；所述连接板Ⅰ16是一个矩形钢板，平行于法兰板Ⅰ10的两个面分别与上下法兰板Ⅰ10连接，垂直于法兰板Ⅰ10的两个平行的面，一个与方钢管Ⅰ11相连，一个与法兰板Ⅰ10的外边缘平齐，所有连接均采用焊接。所述柱座Ⅲ15由柱座Ⅳ9和四个连接板Ⅰ16组成，四个连接板Ⅰ16分别位于柱座Ⅳ9的四个外侧面的中轴线上，与法兰板Ⅰ10和方钢管Ⅰ11相连；所述连接板Ⅰ16是一个矩形钢板，平行于法兰板Ⅰ10的两个面分别与上下法兰板Ⅰ10连接，垂直于法兰板Ⅰ10的两个平行的面，一个与方钢管Ⅰ11相连，一个与法兰板Ⅰ10的外边缘平齐，所有连接均采用焊接。
所述装配式法兰柱包括三种形式的装配式法兰柱，分别为法兰柱Ⅰ20，法兰柱Ⅱ22和法兰柱Ⅲ24；所述法兰柱Ⅰ20由一个方钢管Ⅲ18和两个法兰板Ⅱ19组成，两个法兰板Ⅱ19分别位于方钢管Ⅲ18的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述法兰板Ⅱ19包含中部螺栓孔和相邻两边外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔与法兰板Ⅰ14的螺栓孔相对应。所述法兰柱Ⅱ22由一个方钢管Ⅲ18和两个法兰板Ⅲ21组成，两个法兰板Ⅲ21分别位于方钢管Ⅲ18的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述法兰板Ⅲ21的截面形式可以多样化，包含中部螺栓孔和三边外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔与法兰板Ⅰ10的螺栓孔相对应。所述法兰柱Ⅲ24由一个方钢管Ⅲ18和两个法兰板Ⅳ23组成，两个法兰板Ⅳ23分别位于方钢管Ⅲ18的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述法兰板Ⅳ23的截面形式可以多样化，包含中部螺栓孔和四边外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔与法兰板Ⅰ10的螺栓孔相对应。所述法兰板Ⅱ19，法兰板Ⅲ21和法兰板Ⅳ23，包含中部螺栓孔和外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔的作用是通过采用螺栓将其与柱座相连，外伸部螺栓孔的作用是通过采用螺栓将其与梁相连，使梁柱节点实现刚接的效果，同时外伸部端板也起到支撑上部楼板的作用。所述法兰柱Ⅰ20在拼接后的装配式楼板体系中，与柱座Ⅰ8和相邻的梁进行连接，所有连接均采用螺栓连接；所述法兰柱Ⅱ22在拼接后的装配式楼板体系中，与柱座Ⅱ14和相邻的梁进行连接，所有连接均采用螺栓连接；所述法兰柱Ⅲ24在拼接后的装配式楼板体系中，与柱座Ⅲ15和相邻的梁进行连接，所有连接均采用螺栓连接。
本发明提出的多高层装配式钢结构波纹腹板咬合钢梁框架体系是装配式高层建筑钢结构体系中的创的结构体系。
附图说明
图1是本发明的装配式楼板拼接平面布置图
图2是本发明的装配式楼板A板的示意图
图3是本发明的装配式楼板A板的单元分解图
图4是本发明的装配式楼板B板的示意图
图5是本发明的装配式楼板B板的单元分解图
图6是本发明的装配式楼板C板的示意图
图7是本发明的装配式楼板C板的单元分解图
图8是波纹槽钢梁的单元分解图；
图9是本发明的装配式楼板柱座Ⅰ单元分解图
图10是本发明的装配式楼板柱座Ⅱ单元分解图
图11是本发明的装配式楼板柱座Ⅲ单元分解图
图12是本发明的装配式楼板柱座Ⅳ单元分解图
图13是本发明的装配式法兰柱Ⅰ单元分解图
图14是本发明的装配式法兰柱Ⅱ单元分解图
图15是本发明的装配式法兰柱Ⅲ单元分解图
图16是本发明的装配式楼板中的梁的开洞示意图
图17是本发明的多高层装配式钢结构波纹腹板咬合钢梁框架体系的装配效果图
图中：1、短主梁Ⅰ，2、次梁Ⅲ，3、短主梁Ⅱ，4、次梁Ⅰ，5、次梁Ⅱ，6、加劲板，7、楼板，8、柱座Ⅰ，9、柱座Ⅳ，10、法兰板，11、方钢管Ⅰ，12、上、下翼缘，13、腹板，14、柱座Ⅱ，15、柱座Ⅲ，16、连接板Ⅰ，17、连接板Ⅱ，18、方钢管Ⅲ，19、法兰板Ⅱ，20、法兰柱Ⅰ，21、法兰板Ⅲ，22、法兰柱Ⅱ，23、法兰板Ⅳ，24、法兰柱Ⅲ，25、连接板Ⅲ，26、连接板Ⅳ。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明：
如附图1所示，本发明的装配式楼板的拼接位置设置在主梁中剪力和弯矩相对较小的地方，从结构力学的角度讲，拼接位置的设置非常合理。
本发明提出多高层装配式钢结构波纹腹板咬合钢梁框架体系，其特征在于，所述A板由短主梁Ⅰ1、次梁Ⅰ4、次梁Ⅱ5、加劲板6、楼板7、柱座8、连接板Ⅱ17和连接板Ⅲ25构成；所述A板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和栓钉连接将各个构件拼装成所述装配式楼板A。两个短主梁Ⅰ1垂直摆放，通过柱座8和加劲板6将短主梁Ⅰ1进行连接，柱座8的上下法兰板10分别与垂直的两个短主梁Ⅰ1的上下翼缘齐平，所述加劲板6的两个侧面分别与短主梁Ⅰ1翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；次梁Ⅰ4与次梁Ⅱ5垂直，与一个短主梁Ⅰ1垂直，通过加劲板6与一个短主梁Ⅰ1和次梁Ⅱ5相连，所述加劲板6的两个侧面连接一个短主梁Ⅰ1和次梁Ⅰ4的翼缘，和次梁Ⅰ4和次梁Ⅱ5的翼缘，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；次梁Ⅱ5垂直于一个短主梁Ⅰ1和次梁Ⅰ4，通过加劲板6与一个短主梁Ⅰ1和次梁Ⅰ4进行连接，所述加劲板6的两个侧面连接短主梁Ⅰ1和次梁Ⅱ5的翼缘，和次梁Ⅰ4和次梁Ⅱ5的翼缘，加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；两个连接板Ⅲ25位于短主梁Ⅰ1的端部，连接板Ⅲ25的上下端与短主梁Ⅰ1的翼缘相连，一个侧边与短主梁Ⅰ1的腹板相连；一个连接板Ⅱ17位于次梁Ⅱ5的端部，连接板Ⅱ17的上下端与次梁Ⅱ5的翼缘相连，一个侧边与次梁Ⅱ5的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；楼板7放置于各个梁所围成的平面上，采用抗剪键将楼板7连接在各个梁上；
本发明提出多高层装配式钢结构波纹腹板咬合钢梁框架体系，其特征在于，所述B板由短主梁Ⅰ1、短主梁Ⅱ3、次梁Ⅰ4、次梁Ⅱ5、次梁Ⅲ2、加劲板6、楼板7、柱座14、连接板Ⅱ17、连接板Ⅲ25和连接板Ⅳ26构成；所述B板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和栓钉连接将各个构件拼装成所述装配式楼板B。次梁Ⅰ4垂直于短主梁Ⅰ1和次梁Ⅲ2，通过加劲板6将次梁Ⅰ4与短主梁Ⅰ1和次梁Ⅲ2进行连接，所述加劲板6的两个侧面连接一个短主梁Ⅰ1和次梁Ⅰ4的翼缘，和次梁Ⅰ4和次梁Ⅲ2的翼缘，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；两个短主梁Ⅰ1放置在同一条直线上，通过柱座14相连，柱座14的上下法兰板10分别与两个短主梁Ⅰ1的上下翼缘齐平，所有的连接部位均采用为焊接；短主梁Ⅱ3与次梁Ⅱ5平行，与两个短主梁Ⅰ1和次梁Ⅲ2垂直，加劲板6与两个短主梁Ⅰ1相连，柱座14的上下法兰板10分别与短主梁Ⅱ3的上下翼缘齐平，所述加劲板6的两个侧面分别与短主梁Ⅰ1和短主梁Ⅱ3的翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；次梁Ⅲ2平行于两个短主梁Ⅰ1，垂直于短主梁Ⅱ3、次梁Ⅰ4和次梁Ⅱ5，通过加劲板6和连接板Ⅳ26与短主梁Ⅱ3、次梁Ⅰ4和次梁Ⅱ5进行连接；所述连接板Ⅴ26为矩形钢板，位于短主梁Ⅱ3的端部，连接板Ⅳ26的上下端与短主梁Ⅱ3的翼缘相连，一个侧边与短主梁Ⅱ3的腹板相连；所述加劲板6的两个侧面连接次梁Ⅲ2和短主梁Ⅱ3的翼缘，连接次梁Ⅲ2和次梁Ⅰ4的翼缘，和连接次梁Ⅲ2和次梁Ⅱ5，加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；两个连接板Ⅲ25位于短主梁Ⅰ1的端部，连接板Ⅲ25的上下端与短主梁Ⅰ1的翼缘相连，一个侧边与短主梁Ⅰ1的腹板相连；一个连接板Ⅰ2位于次梁Ⅱ5的端部，连接板Ⅲ25的上下端与次梁Ⅱ5的翼缘相连，一个侧边与次梁Ⅱ5的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；两个连接板Ⅲ25位于短主梁Ⅰ1的端部，连接板Ⅲ25的上下端与短主梁Ⅰ1的翼缘相连，一个侧边与短主梁Ⅰ1的腹板相连；一个连接板Ⅱ17位于次梁Ⅱ5的端部，连接板Ⅱ17的上下端与次梁Ⅱ5的翼缘相连，一个侧边与次梁Ⅱ5的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；楼板7放置于各个梁所围成的平面上，采用抗剪键将楼板7连接在各个梁上。
本发明提出多高层装配式钢结构波纹腹板咬合钢梁框架体系，其特征在于，所述C板由短主梁Ⅱ3、次梁Ⅲ2、加劲板6、楼板7、柱座15、连接板Ⅱ17、连接板Ⅲ25和连接板Ⅳ26构成；所述C板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和栓钉连接将各个构件拼装成所述装配式楼板C。所述两个次梁Ⅲ2垂直放置，通过加劲板6进行连接，作为正方形装配式楼板C的两个邻边，所有连接均为焊接；另外两个次梁Ⅲ2亦垂直放置，通过加劲板6进行连接，作为正方形装配式楼板C的另外两个邻边，所有连接均为焊接；通过加劲板6将C板的四条边进行连接，形成正方形框架，所述加劲板6的两个侧面分别与垂直放置的两个次梁Ⅲ2翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；四个短主梁Ⅱ3的一端分别连接在柱座15的四个侧面上，柱座15的上下法兰板分别与四个短主梁Ⅱ3上下翼缘齐平，其中两个短主梁Ⅱ3在一条直线上，另两个短主梁Ⅱ3在一条直线上，柱座15位于C板的中心，相邻的两个短主梁Ⅱ3之间通过加劲板6进行连接，所述加劲板6的两个侧面分别与两个短主梁Ⅱ3的翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；所述短主梁Ⅱ3的另一端连接在次梁Ⅲ2上，通过加劲板6和连接板Ⅳ26与次梁Ⅲ2相连，所述加劲板6的两个侧面分别与次梁Ⅲ2和短主梁Ⅱ3的翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；所述连接板Ⅳ26位于短主梁Ⅱ3与次梁Ⅲ2相连接的一端，连接板Ⅳ26的上下端与短主梁Ⅱ3的翼缘相连，一个侧边与短主梁Ⅱ3的腹板相连，所有的连接部位均为焊接；一个连接板Ⅱ17位于次梁Ⅲ2的端部，连接板连接板Ⅱ17的上下端与次梁Ⅲ2的翼缘相连，一个侧边与次梁Ⅲ2的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；楼板7放置于各个梁所围成的平面上，采用抗剪键将楼板7连接在各个梁上；
本发明提出多高层装配式钢结构波纹腹板咬合钢梁框架体系，其特征在于，所述装配式楼板A板与所述装配式楼板B板进行拼接，拼接方式是将A板的次梁Ⅰ4和B板的次梁Ⅰ4进行拼接，A板的次梁Ⅱ5和B板的次梁Ⅱ5进行拼接，所有的拼接均采用螺栓进行现场拼接；所述装配式楼板B板与所述装配式楼板C板进行拼接，拼接方式是将B板的次梁Ⅲ2和C板的次梁Ⅲ2进行拼接，所有的拼接均采用螺栓进行现场拼接；所述装配式楼板体系的基本组成单元为A板、B板和C板，装配式楼板体系的四个角板为A板单元，与A板单元连接的是B板单元，与B板单元另一边相连的是C板单元，楼板体系的中部为C板单元。
本发明提出多高层装配式钢结构波纹腹板咬合钢梁框架体系，其特征在于，所述的所述的次梁Ⅰ4、次梁Ⅱ5和次梁Ⅲ2是装配式波纹腹板咬合钢梁，其是由两个波纹槽钢梁通过螺栓装配而成；所述波纹槽钢梁，其断面口型由上、下翼缘12和腹板13组成，其特征在于，上、下翼缘12平行，腹板13垂直位于上、下翼缘12之间；所述腹板13的断面呈均匀或不均匀周期性重复的波纹，该波纹断面为梯形波纹曲线。所述上、下翼缘12为钢板，钢板中与腹板13平行的一条边为波形曲线，波纹曲线的形状与腹板13的波纹断面形状相同，腹板13放置于上、下翼缘12的波纹曲线边处，腹板13的波纹断面与上、下翼缘12的波纹曲线边吻合相连，腹板13与上、下翼缘12之间分别为单面角焊缝。
本发明提出多高层装配式钢结构波纹腹板咬合钢梁框架体系，其特征在于，所述柱座包括三种形式的柱座，分别为柱座Ⅰ8，柱座Ⅱ14和柱座Ⅲ15；柱座Ⅳ9由两个法兰板Ⅰ10和一个方钢管Ⅰ11组成，两个法兰板Ⅰ10分别位于方钢管Ⅰ11的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述柱座Ⅰ8由柱柱座Ⅳ9和两个连接板Ⅰ16组成，两个连接板Ⅰ16分别位于柱座Ⅳ9相邻的两个外侧面的中轴线上，与法兰板Ⅰ10和方钢管Ⅰ11相连；所述连接板Ⅰ16是一个矩形钢板，平行于法兰板Ⅰ10的两个面分别与上下法兰板Ⅰ10连接，垂直于法兰板Ⅰ10的两个平行的面，一个与方钢管Ⅰ11相连，一个与法兰板Ⅰ10的外边缘平齐，所有连接均采用焊接。所述柱座Ⅱ14由柱座Ⅳ9和三个连接板Ⅰ16组成，三个连接板Ⅰ16分别位于柱座Ⅳ9的三个外侧面的中轴线上，与法兰板Ⅰ10和方钢管Ⅰ11相连；所述连接板Ⅰ16是一个矩形钢板，平行于法兰板Ⅰ10的两个面分别与上下法兰板Ⅰ10连接，垂直于法兰板Ⅰ10的两个平行的面，一个与方钢管Ⅰ11相连，一个与法兰板Ⅰ10的外边缘平齐，所有连接均采用焊接。所述柱座Ⅲ15由柱座Ⅳ9和四个连接板Ⅰ16组成，四个连接板Ⅰ16分别位于柱座Ⅳ9的四个外侧面的中轴线上，与法兰板Ⅰ10和方钢管Ⅰ11相连；所述连接板Ⅰ16是一个矩形钢板，平行于法兰板Ⅰ10的两个面分别与上下法兰板Ⅰ10连接，垂直于法兰板Ⅰ10的两个平行的面，一个与方钢管Ⅰ11相连，一个与法兰板Ⅰ10的外边缘平齐，所有连接均采用焊接。
本发明提出多高层装配式钢结构波纹腹板咬合钢梁框架体系，其特征在于，所述装配式法兰柱包括三种形式的装配式法兰柱，分别为法兰柱Ⅰ20，法兰柱Ⅱ22和法兰柱Ⅲ24；所述法兰柱Ⅰ20由一个方钢管Ⅲ18和两个法兰板Ⅱ19组成，两个法兰板Ⅱ19分别位于方钢管Ⅲ18的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述法兰板Ⅱ19包含中部螺栓孔和相邻两边外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔与法兰板Ⅰ14的螺栓孔相对应。所述法兰柱Ⅱ22由一个方钢管Ⅲ18和两个法兰板Ⅲ21组成，两个法兰板Ⅲ21分别位于方钢管Ⅲ18的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述法兰板Ⅲ21的截面形式可以多样化，包含中部螺栓孔和三边外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔与法兰板Ⅰ10的螺栓孔相对应。所述法兰柱Ⅲ24由一个方钢管Ⅲ18和两个法兰板Ⅳ23组成，两个法兰板Ⅳ23分别位于方钢管Ⅲ18的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述法兰板Ⅳ23的截面形式可以多样化，包含中部螺栓孔和四边外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔与法兰板Ⅰ10的螺栓孔相对应。所述法兰板Ⅱ19，法兰板Ⅲ21和法兰板Ⅳ23，包含中部螺栓孔和外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔的作用是通过采用螺栓将其与柱座相连，外伸部螺栓孔的作用是通过采用螺栓将其与梁相连，使梁柱节点实现刚接的效果，同时外伸部端板也起到支撑上部楼板的作用。所述法兰柱Ⅰ20在拼接后的装配式楼板体系中，与柱座Ⅰ8和相邻的梁进行连接，所有连接均采用螺栓连接；所述法兰柱Ⅱ22在拼接后的装配式楼板体系中，与柱座Ⅱ14和相邻的梁进行连接，所有连接均采用螺栓连接；所述法兰柱Ⅲ24在拼接后的装配式楼板体系中，与柱座Ⅲ15和相邻的梁进行连接，所有连接均采用螺栓连接。
本发明的多高层装配式钢结构波纹腹板咬合钢梁框架体系，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。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，可持续发展的刚结构体系。
Claims (3)
1.多高层装配式钢结构波纹腹板咬合钢梁框架体系，其特征在于，所述多高层装配式钢结构体系由装配式楼板和装配式法兰柱采用螺栓装配而成；所述装配式楼板由A板，B板和C板3种装配式楼板拼接而成；所述的波纹腹板咬合钢梁由两个波纹槽钢梁通过螺栓和预应力索装配而成；
所述A板主要由短主梁Ⅰ(1)、次梁Ⅰ(4)、次梁Ⅱ(5)、加劲板(6)、楼板(7)、柱座Ⅰ(8)、连接板Ⅱ(17)和连接板Ⅲ(25)构成；所述A板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和栓钉连接将各个构件拼装成所述装配式楼板A；两个短主梁Ⅰ(1)垂直摆放，通过柱座Ⅰ(8)和加劲板(6)将短主梁Ⅰ(1)进行连接，柱座Ⅰ(8)的上下法兰板(10)分别与垂直的两个短主梁Ⅰ(1)的上下翼缘齐平，所述加劲板(6)的两个侧面分别与短主梁Ⅰ(1)翼缘相连，两块加劲板(6)分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；次梁Ⅰ(4)与次梁Ⅱ(5)垂直，与一个短主梁Ⅰ(1)垂直，通过加劲板(6)与一个短主梁Ⅰ(1)和次梁Ⅱ(5)相连，所述加劲板(6)的两个侧面连接一个短主梁Ⅰ(1)和次梁Ⅰ(4)的翼缘，和次梁Ⅰ(4)和次梁Ⅱ(5)的翼缘，两块加劲板(6)分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；次梁Ⅱ(5)垂直于一个短主梁Ⅰ(1)和次梁Ⅰ(4)，通过加劲板(6)与一个短主梁Ⅰ(1)和次梁Ⅰ(4)进行连接，所述加劲板(6)的两个侧面连接短主梁Ⅰ(1)和次梁Ⅱ(5)的翼缘，和次梁Ⅰ(4)和次梁Ⅱ(5)的翼缘，加劲板(6)分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；两个连接板Ⅲ(25)位于短主梁Ⅰ(1)的端部，连接板Ⅲ(25)的上下端与短主梁Ⅰ(1)的翼缘相连，一个侧边与短主梁Ⅰ(1)的腹板相连；一个连接板Ⅱ(17)位于次梁Ⅱ(5)的端部，连接板Ⅱ(17)的上下端与次梁Ⅱ(5)的翼缘相连，一个侧边与次梁Ⅱ(5)的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；楼板(7)放置于各个梁所围成的平面上，采用抗剪键将楼板(7)连接在各个梁上；
所述B板主要由短主梁Ⅰ(1)、短主梁Ⅱ(3)、次梁Ⅰ(4)、次梁Ⅱ(5)、次梁Ⅲ(2)、加劲板(6)、楼板(7)、柱座Ⅱ(14)、连接板Ⅱ(17)、连接板Ⅲ(25)和连接板Ⅳ(26)构成；所述B板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和栓钉连接将各个构件拼装成所述装配式楼板B；次梁Ⅰ(4)垂直于短主梁Ⅰ(1)和次梁Ⅲ(2)，通过加劲板(6)将次梁Ⅰ(4)与短主梁Ⅰ(1)和次梁Ⅲ(2)进行连接，所述加劲板(6)的两个侧面连接一个短主梁Ⅰ(1)和次梁Ⅰ(4)的翼缘，和次梁Ⅰ(4)和次梁Ⅲ(2)的翼缘，两块加劲板(6)分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；两个短主梁Ⅰ(1)放置在同一条直线上，通过柱座Ⅱ(14)相连，柱座Ⅱ(14)的上下法兰板(10)分别与两个短主梁Ⅰ(1)的上下翼缘齐平，所有的连接部位均采用为焊接；短主梁Ⅱ(3)与次梁Ⅱ(5)平行，与两个短主梁Ⅰ(1)和次梁Ⅲ(2)垂直，加劲板(6)与两个短主梁Ⅰ(1)相连，柱座Ⅱ(14)的上下法兰板(10)分别与短主梁Ⅱ(3)的上下翼缘齐平，所述加劲板(6)的两个侧面分别与短主梁Ⅰ(1)和短主梁Ⅱ(3)的翼缘相连，两块加劲板(6)分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；次梁Ⅲ(2)平行于两个短主梁Ⅰ(1)，垂直于短主梁Ⅱ(3)、次梁Ⅰ(4)和次梁Ⅱ(5)，通过加劲板(6)和连接板Ⅳ(26)与短主梁Ⅱ(3)、次梁Ⅰ(4)和次梁Ⅱ(5)进行连接；所述连接板Ⅳ(26)为矩形钢板，位于短主梁Ⅱ(3)的端部，连接板Ⅳ(26)的上下端与短主梁Ⅱ(3)的翼缘相连，一个侧边与短主梁Ⅱ(3)的腹板相连；所述加劲板(6)的两个侧面连接次梁Ⅲ(2)和短主梁Ⅱ(3)的翼缘，连接次梁Ⅲ(2)和次梁Ⅰ(4)的翼缘，和连接次梁Ⅲ(2)和次梁Ⅱ(5)，加劲板(6)分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；两个连接板Ⅲ(25)位于短主梁Ⅰ(1)的端部，连接板Ⅲ(25)的上下端与短主梁Ⅰ(1)的翼缘相连，一个侧边与短主梁Ⅰ(1)的腹板相连；一个连接板Ⅰ(16)位于次梁Ⅱ(5)的端部，连接板Ⅲ(25)的上下端与次梁Ⅱ(5)的翼缘相连，一个侧边与次梁Ⅱ(5)的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；两个连接板Ⅲ(25)位于短主梁Ⅰ(1)的端部，连接板Ⅲ(25)的上下端与短主梁Ⅰ(1)的翼缘相连，一个侧边与短主梁Ⅰ(1)的腹板相连；一个连接板Ⅱ(17)位于次梁Ⅱ(5)的端部，连接板Ⅱ(17)的上下端与次梁Ⅱ(5)的翼缘相连，一个侧边与次梁Ⅱ(5)的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；楼板(7)放置于各个梁所围成的平面上，采用抗剪键将楼板(7)连接在各个梁上；
所述C板主要由短主梁Ⅱ(3)、次梁Ⅲ(2)、加劲板(6)、楼板(7)、柱座Ⅲ(15)、连接板Ⅱ(17)、连接板Ⅲ(25)和连接板Ⅳ(26)构成；所述C板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和栓钉连接将各个构件拼装成所述装配式楼板C；两个次梁Ⅲ(2)垂直放置，通过加劲板(6)进行连接，作为正方形装配式楼板C的两个邻边，所有连接均为焊接；另外两个次梁Ⅲ(2)亦垂直放置，通过加劲板(6)进行连接，作为正方形装配式楼板C的另外两个邻边，所有连接均为焊接；通过加劲板(6)将C板的四条边进行连接，形成正方形框架，所述加劲板(6)的两个侧面分别与垂直放置的两个次梁Ⅲ(2)翼缘相连，两块加劲板(6)分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；四个短主梁Ⅱ(3)的一端分别连接在柱座Ⅲ(15)的四个侧面上，柱座Ⅲ(15)的上下法兰板分别与四个短主梁Ⅱ(3)上下翼缘齐平，其中两个短主梁Ⅱ(3)在一条直线上，另两个短主梁Ⅱ(3)在一条直线上，柱座Ⅲ(15)位于C板的中心，相邻的两个短主梁Ⅱ(3)之间通过加劲板(6)进行连接，所述加劲板(6)的两个侧面分别与两个短主梁Ⅱ(3)的翼缘相连，两块加劲板(6)分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；所述短主梁Ⅱ(3)的另一端连接在次梁Ⅲ(2)上，通过加劲板(6)和连接板Ⅳ(26)与次梁Ⅲ(2)相连，所述加劲板(6)的两个侧面分别与次梁Ⅲ(2)和短主梁Ⅱ(3)的翼缘相连，两块加劲板(6)分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；所述连接板Ⅳ(26)位于短主梁Ⅱ(3)与次梁Ⅲ(2)相连接的一端，连接板Ⅳ(26)的上下端与短主梁Ⅱ(3)的翼缘相连，一个侧边与短主梁Ⅱ(3)的腹板相连，所有的连接部位均为焊接；一个连接板Ⅱ(17)位于次梁Ⅲ(2)的端部，连接板连接板Ⅱ(17)的上下端与次梁Ⅲ(2)的翼缘相连，一个侧边与次梁Ⅲ(2)的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；楼板(7)放置于各个梁所围成的平面上，采用抗剪键将楼板(7)连接在各个梁上；
所述装配式楼板A板与所述装配式楼板B板进行拼接，拼接方式是将A板的次梁Ⅰ(4)和B板的次梁Ⅰ(4)进行拼接，A板的次梁Ⅱ(5)和B板的次梁Ⅱ(5)进行拼接，所有的拼接均采用螺栓进行现场拼接；所述装配式楼板B板与所述装配式楼板C板进行拼接，拼接方式是将B板的次梁Ⅲ(2)和C板的次梁Ⅲ(2)进行拼接，所有的拼接均采用螺栓进行现场拼接；所述装配式楼板体系的基本组成单元为A板、B板和C板，装配式楼板体系的四个角板为A板单元，与A板单元连接的是B板单元，与B板单元另一边相连的是C板单元，楼板体系的中部为C板单元。
2.根据权利要求1所述的多高层装配式钢结构波纹腹板咬合钢梁框架体系，其特征在于：所述短主梁Ⅰ(1)、短主梁Ⅱ(3)是H型钢，或者是两个槽钢背对背拼接而成的等效H型钢，或者是两个T型钢拼接而成的等效H型钢，或者是四个角钢拼接而成的等效H型钢；所述的次梁Ⅰ、次梁Ⅱ和次梁Ⅲ是装配式波纹腹板咬合钢梁，其是由两个波纹槽钢梁通过螺栓装配而成；所述波纹槽钢梁，其断面口型由上、下翼缘和腹板组成。
3.根据权利要求1所述的多高层装配式钢结构波纹腹板咬合钢梁框架体系，其特征在于：所有的梁是型钢梁，或者是在梁的腹板处开设便于各种管线穿过的洞口的蜂窝钢梁。
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