CN103898969B - 一种刚性节点的装配式钢框架偏心支撑咬合拼接体系 - Google Patents

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Abstract

一种刚性节点的装配式钢框架偏心支撑咬合拼接体系,属于结构工程技术领域。所述结构体系是由装配式楼板、装配式支撑和装配式法兰柱采用螺栓装配而成;所述装配式楼板可拼接成需要规模,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。装配式楼板采用波纹腹板槽钢梁。相邻的装配式楼板的拼接处的两个波纹槽钢梁的腹板咬合对接,在腹板处通过螺栓进行装配连接,装配后的钢梁承咬合状,有效地提高装配式钢梁的抗剪承载能力。本发明的钢结构体系实现了工厂化生产,现场快速装配,同时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。

Description

一种刚性节点的装配式钢框架偏心支撑咬合拼接体系
技术领域
本发明涉及一种刚性节点的装配式钢框架偏心支撑咬合拼接体系,属于结构工程技术领域。
背景技术
2013年1月1日,国务院办公厅以国办发〔2013〕1号转发国家发展改革委、住房城乡建设部制订的《绿色建筑行动方案》。其规定的重要任务中明确提出:大力发展绿色建材,推动建筑工业化。要求住房城乡建设等部门要加快建立促进建筑工业化的设计、施工、部品生产等环节的标准体系,推动结构件、部品、部件的标准化,丰富标准件的种类,提高通用性和可置换性。推广适合工业化生产的预制钢结构等建筑体系,加快发展建设工程的预制和装配技术,提高建筑工业化技术集成水平。支持集设计、生产、施工于一体的工业化基地建设,开展工业化建筑示范试点。预制装配式钢结构住宅能够更好的体现绿色建筑的本质,“绿色建筑行动”为我国房屋钢结构相应体系创新及产业化提供了重大机遇。
目前,装配式钢结构体系是钢结构住宅体系发展的重要方向。传统的钢结构住宅建筑施工时采用了大量的现场焊接,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,装配式钢结构体系有效地克服了传统钢结构住宅的缺点。在装配式钢结构体系中,梁柱节点及梁和梁的现场拼装是一个需要重点研究的问题。
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。传统装配式钢结构节点处的螺栓连接也不能实现节点的刚性连接,造成体系的不足。
由此可见,将传统的型钢构件用在装配式钢结构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。所以,创新出应用于装配式钢结构体系的新型受力构件势在必行。
发明内容
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,实现工厂化生产,现场快速装配,在保证施工质量的前提下,提高施工速度,减少施工工期,降低工程造价。
本发明的技术方案如下:
一种刚性节点的装配式钢框架偏心支撑咬合拼接体系,其特征在于,所述装配式体系由装配式楼板、装配式支撑和装配式法兰柱采用螺栓装配而成;钢结构体系的节点是在工厂焊接而成,能够实现刚性连接;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,优点在于拼接位置位于梁中弯矩和剪力相对较小的位置,与柱子拼接的节点在工厂预制完成,能够很好的满足刚性节点的要求。
所述A板由短主梁Ⅰ、长主梁Ⅰ、短主梁Ⅱ、次梁、加劲板、楼板、柱座和主梁端板构成;所述A板的所有构件均在工厂加工制作完成,然后通过焊接和抗剪键连接将各个构件拼装成所述新型装配式楼板A;短主梁Ⅰ和短主梁Ⅱ垂直摆放,通过柱座和加劲板将短主梁Ⅰ和短主梁Ⅱ进行连接,柱座的上下法兰板分别与短主梁Ⅰ和短主梁Ⅱ的上下翼缘齐平,所述加劲板的两个侧面分别与短主梁Ⅰ和短主梁Ⅱ的翼缘相连,两块加劲板分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;两个短主梁Ⅰ放置在同一条直线上,通过柱座相连,柱座的上下法兰板分别与两个短主梁Ⅰ的上下翼缘齐平,所有的连接部位均为焊接;次梁与短主梁Ⅱ平行,与两个短主梁Ⅰ垂直,通过柱座和加劲板与两个短主梁Ⅰ相连,柱座的上下法兰板分别与次梁的上下翼缘齐平,所述加劲板的两个侧面分别与短主梁Ⅰ和次梁的翼缘相连,两块加劲板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;长主梁Ⅰ平行于两个短主梁Ⅰ,垂直于两个短主梁Ⅱ和次梁,通过加劲板和主梁端板与两个短主梁Ⅱ和次梁进行连接;所述主梁端板位于短主梁Ⅱ的端部,主梁端板的上下端与短主梁Ⅱ的翼缘相连,一个侧边与短主梁Ⅱ的腹板相连;所述加劲板的两个侧面连接长主梁Ⅰ和短主梁Ⅱ的翼缘,和连接长主梁Ⅰ和次梁的翼缘,加劲板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;楼板采用抗剪键连接在由短主梁Ⅰ、长主梁Ⅰ、短主梁Ⅱ、次梁围成的框架上。
所述B板由长主梁Ⅰ、次梁、加劲板、楼板、主梁端板、长主梁Ⅱ和短主梁Ⅲ构成;所述B板的所有构件均在工厂加工制作完成,然后通过焊接和抗剪键连接将各个构件拼装成所述新型装配式楼板B。长主梁Ⅰ和短主梁Ⅲ垂直摆放,通过加劲板和主梁端板将两个长主梁Ⅰ和两个短主梁Ⅲ在梁端部进行连接,形成矩形框架;所述主梁端板位于短主梁Ⅲ的端部,主梁端板的上下端与短主梁Ⅲ的翼缘相连,一个侧边与短主梁Ⅲ的腹板相连;所述加劲板的两个侧面分别与长主梁Ⅰ和短主梁Ⅲ的翼缘相连,设置的两块加劲板分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;所述长主梁Ⅱ与长主梁Ⅰ平行,与短主梁Ⅲ垂直放置,长主梁Ⅱ位于两个长主梁Ⅰ的正中间,长主梁Ⅱ的两个端部分别通过加劲板连接于两个短主梁Ⅲ的中部;所述加劲板的两个侧面分别与长主梁Ⅱ和短主梁Ⅲ的翼缘相连,设置的两块加劲板分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;所述次梁与短主梁Ⅲ平行,与长主梁Ⅰ和长主梁Ⅱ垂直放置,通过加劲板将次梁的梁端连接于长主梁Ⅰ和长主梁Ⅱ的中部,次梁与长主梁Ⅰ相连一端的加劲板的两个侧面分别与次梁和长主梁Ⅰ的翼缘相连,设置的两块加劲板分别连接在上翼缘和下翼缘上,次梁与长主梁Ⅱ相连一端的加劲板的两个侧面分别与次梁和长主梁Ⅱ的翼缘相连,设置的两块加劲板分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;楼板采用抗剪键连接在由长主梁Ⅰ、次梁、长主梁Ⅱ和短主梁Ⅲ围成的框架上。
所述C板由短主梁Ⅰ、长主梁Ⅰ、短主梁Ⅱ、次梁、加劲板、楼板、柱座和主梁端板构成;所述C板的所有构件均在工厂加工制作完成,然后通过焊接和抗剪键连接将各个构件拼装成所述新型装配式楼板C。所述两个短主梁Ⅱ放置在同一直线上,通过柱座进行连接,柱座的上下法兰板分别与短主梁Ⅱ的上下翼缘齐平,作为矩形装配式楼板C板的两条对边,所有连接均为焊接;所述长主梁Ⅰ与短主梁Ⅱ垂直放置,作为矩形装配式楼板C板的另外两条对边,所有连接均为焊接;通过加劲板和主梁端板将C板的四条边进行连接,形成矩形框架,所述加劲板的两个侧面分别与长主梁Ⅰ和短主梁Ⅱ的翼缘相连,两块加劲板分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;所述主梁端板位于短主梁Ⅱ与长主梁Ⅰ相连接的一端,主梁端板的上下端与短主梁Ⅱ的翼缘相连,一个侧边与短主梁Ⅱ的腹板相连,所有的连接部位均为焊接;两个短主梁Ⅰ和两个次梁的一端分别连接在柱座的四个侧面上,柱座的上下法兰板分别与两个短主梁Ⅰ和两个次梁的上下翼缘齐平,两个短主梁Ⅰ在一条直线上,两个次梁在一条直线上,柱座位于C板的中心,相邻的短主梁Ⅰ和次梁之间通过加劲板进行连接,所述加劲板的两个侧面分别与短主梁Ⅰ和次梁的翼缘相连,两块加劲板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Ⅰ的另一端连接在两个短主梁Ⅱ中部的柱座上,柱座的上下法兰板分别与短主梁Ⅰ的上下翼缘齐平,短主梁Ⅰ通过加劲板和柱座与由柱座和两个短主梁Ⅱ组成的C板的边相连,所述加劲板的两个侧面分别与短主梁Ⅰ和短主梁Ⅱ的翼缘相连,两块加劲板分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;所述次梁的另一端连接在长主梁Ⅰ的中部,采用加劲板进行连接,所述加劲板的两个侧面分别与次梁和长主梁Ⅰ的翼缘相连,两块加劲板分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;楼板采用抗剪键连接在由短主梁Ⅰ、长主梁Ⅰ、短主梁Ⅱ、次梁围成的框架上;
所述柱座由两个法兰板和一个方钢管Ⅰ组成,两个法兰板分别位于方钢管Ⅰ的两个端部上,所有连接均采用焊接;法兰柱由一个方钢管Ⅱ和两个法兰板组成,两个法兰板分别位于方钢管Ⅱ的两个端部上,所有连接均采用焊接;所述法兰柱与柱座进行连接,形成钢框架结构体系,所有连接均采用螺栓连接;
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板的长主梁Ⅰ和B板的长主梁Ⅰ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板的长主梁Ⅰ和C板的长主梁Ⅰ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,装配式楼板体系的两端为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B板单元和C板单元交替拼接。
所述装配式楼板之间的拼接采用适用于装配式钢结构体系的波纹腹板槽钢梁。两块相邻的装配式楼板的拼接处的两个波纹槽钢梁的腹板咬合对接,在腹板处通过螺栓进行装配连接。本发明的装配式楼板的拼接,装配后的钢梁承咬合状,依靠钢梁的咬合和螺栓使整个钢梁来承担平面内的剪力,有效地提高装配式钢梁的抗剪承载能力。
所述腹板的断面呈均匀或不均匀周期性重复的波纹,该波纹断面为矩形波纹曲线、梯形波纹曲线、楔形波纹曲线或正弦曲线;所述腹板上开有螺栓孔,用于连接螺栓;所述上翼缘和下翼缘为钢板,钢板中与腹板平行的一条边为波形曲线,波纹曲线的形状与腹板的波纹断面形状相同;所述腹板放置于上翼缘和下翼缘的波纹曲线边处,腹板的波纹断面与上翼缘和下翼缘的波纹曲线边吻合相连。
所述装配式斜支撑是由悬臂杆和斜杆组成,悬臂杆在工厂直接焊接在楼板的相应构件上,在现场施工时,将斜杆和悬臂杆通过盖板和螺栓进行装配,形成斜支撑;所述悬臂杆包括节点悬臂杆和偏心支撑横梁悬臂杆;所述节点悬臂杆位于柱座和梁的连接处,节点悬臂杆的一面与梁的翼缘相连,节点悬臂杆的另一面与柱座的方钢管Ⅰ相连,所有连接均采用焊接;所述偏心支撑横梁悬臂杆焊接在梁的翼缘上,根据偏心支撑的不同形式焊接在梁的不同位置上。
所述短主梁Ⅰ、短主梁Ⅱ、次梁、长主梁Ⅱ和短主梁Ⅲ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;所述长主梁Ⅰ是波纹腹板槽钢梁。
所有的梁是型钢梁,或者是在梁的腹板处开设洞口的蜂窝钢梁,便于各种管线穿过,既节省钢材,又有效的提高房屋的净高。
本发明可以获得如下有益效果:本发明提出的刚性节点的装配式钢框架偏心支撑咬合拼接体系是装配式高层建筑钢结构体系中的创新的结构体系。其将模块化,工厂化和装配化相结合,实现了工厂化生产,现场快速装配,提高施工速度,缩短施工工期,降低工程造价,减少环境污染,拆除后钢材可回收利用,是一种绿色环保的结构体系。
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是本发明的装配式楼板拼接处波纹形腹板钢梁的示意图
图9是本发明的波纹腹板钢梁断面波纹示意图
图10是本发明的装配式楼板拼接示意图
图11是本发明的装配式楼板柱座单元分解图
图12是本发明的装配式法兰柱单元分解图
图13是本发明的装配式楼板中的梁的开洞示意图
图14是本发明的节点悬臂杆示意图
图15是本发明的节点悬臂杆与斜杆的拼接示意图
图16是本发明的偏心支撑横梁悬臂杆示意图
图17是本发明的偏心支撑横梁悬臂杆与斜杆的拼接示意图
图18是本发明的偏心支撑形式示意图
图19是本发明的装配效果图
其中:1—短主梁Ⅰ,2-长主梁Ⅰ,3-短主梁Ⅱ,4-次梁,5—加劲板,6—楼板,7—柱座,8—主梁端板,9—长主梁Ⅱ,10—短主梁Ⅲ,11—法兰板,12—方钢管Ⅰ,13—法兰柱,14—方钢管Ⅱ,15—节点悬臂杆,16—偏心支撑横梁悬臂杆,17—斜杆。
具体实施方式
下面结合附图进行详细说明:
如附图1所示,所述装配式体系由装配式楼板、装配式支撑和装配式法兰柱采用螺栓装配而成;所述装配式楼板体系的基本组成单元为A板、B板和C板,装配式楼板体系的两端为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B板单元和C板单元交替拼接。
如附图2和附图3所示,所述A板由短主梁Ⅰ1、长主梁Ⅰ2、短主梁Ⅱ3、次梁4、加劲板5、楼板6、柱座7和主梁端板8构成;所述A板的所有构件均在工厂加工制作完成,然后通过焊接和抗剪键连接将各个构件拼装成所述新型装配式楼板A。短主梁Ⅰ1和短主梁Ⅱ3垂直摆放,通过柱座7和加劲板5将短主梁Ⅰ1和短主梁Ⅱ3进行连接,柱座7的上下法兰板11分别与短主梁Ⅰ1和短主梁Ⅱ3的上下翼缘齐平,所述加劲板5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5分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;两个短主梁Ⅰ1放置在同一条直线上,通过柱座7相连,柱座7的上下法兰板11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;次梁4与短主梁Ⅱ3平行,与两个短主梁Ⅰ1垂直,通过柱座7和加劲板5与两个短主梁Ⅰ1相连,柱座7的上下法兰板11分别与次梁4的上下翼缘齐平,所述加劲板5的两个侧面分别与短主梁Ⅰ1和次梁4的翼缘相连,两块加劲板5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;长主梁Ⅰ2平行于两个短主梁Ⅰ1,垂直于两个短主梁Ⅱ3和次梁4,通过加劲板5和主梁端板8与两个短主梁Ⅱ3和次梁4进行连接;所述主梁端板8位于短主梁Ⅱ3的端部,主梁端板8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5的两个侧面连接长主梁Ⅰ2和短主梁Ⅱ3的翼缘,和连接长主梁Ⅰ2和次梁4的翼缘,加劲板5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;楼板6采用抗剪键连接在由短主梁Ⅰ1、长主梁Ⅰ2、短主梁Ⅱ3和次梁4围成的框架上。
如附图4和附图5所示,所述B板由长主梁Ⅰ2、次梁4、加劲板5、楼板6、主梁端板8、长主梁Ⅱ9和短主梁Ⅲ10构成;所述B板的所有构件均在工厂加工制作完成,然后通过焊接和抗剪键连接将各个构件拼装成所述新型装配式楼板B。长主梁Ⅰ2和短主梁Ⅲ10垂直摆放,通过加劲板5和主梁端板8将两个长主梁Ⅰ2和两个短主梁Ⅲ10在梁端部进行连接,形成矩形框架;所述主梁端板8位于短主梁Ⅲ10的端部,主梁端板8的上下端与短主梁Ⅲ10的翼缘相连,一个侧边与短主梁Ⅲ10的腹板相连;所述加劲板5的两个侧面分别与长主梁Ⅰ2和短主梁Ⅲ10的翼缘相连,设置的两块加劲板5分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;所述长主梁Ⅱ9与长主梁Ⅰ2平行,与短主梁Ⅲ10垂直放置,长主梁Ⅱ9位于两个长主梁Ⅰ2的正中间,长主梁Ⅱ9的两个端部分别通过加劲板5连接于两个短主梁Ⅲ10的中部;所述加劲板5的两个侧面分别与长主梁Ⅱ9和短主梁Ⅲ10的翼缘相连,设置的两块加劲板5分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;所述次梁4与短主梁Ⅲ10平行,与长主梁Ⅰ2和长主梁Ⅱ9垂直放置,通过加劲板5将次梁4的梁端连接于长主梁Ⅰ2和长主梁Ⅱ9的中部,次梁4与长主梁Ⅰ2相连一端的加劲板5的两个侧面分别与次梁4和长主梁Ⅰ2的翼缘相连,设置的两块加劲板5分别连接在上翼缘和下翼缘上,次梁4与长主梁Ⅱ9相连一端的加劲板5的两个侧面分别与次梁4和长主梁Ⅱ9的翼缘相连,设置的两块加劲板5分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;楼板6采用抗剪键连接在由长主梁Ⅰ2、次梁4、长主梁Ⅱ9和短主梁Ⅲ10围成的框架上。
如附图6和附图7所示,所述C板由短主梁Ⅰ1、长主梁Ⅰ2、短主梁Ⅱ3、次梁4、加劲板5、楼板6、柱座7和主梁端板8构成;所述C板的所有构件均在工厂加工制作完成,然后通过焊接和抗剪键连接将各个构件拼装成所述新型装配式楼板C。所述两个短主梁Ⅱ3放置在同一直线上,通过柱座7进行连接,柱座7的上下法兰板11分别与短主梁Ⅱ3的上下翼缘齐平,作为矩形装配式楼板C板的两条对边,所有连接均为焊接;所述长主梁Ⅰ2与短主梁Ⅱ3垂直放置,作为矩形装配式楼板C板的另外两条对边,所有连接均为焊接;通过加劲板5和主梁端板8将C板的四条边进行连接,形成矩形框架,所述加劲板5的两个侧面分别与长主梁Ⅰ2和短主梁Ⅱ3的翼缘相连,两块加劲板5分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;所述主梁端板8位于短主梁Ⅱ3与长主梁Ⅰ2相连接的一端,主梁端板8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;两个短主梁Ⅰ1和两个次梁4的一端分别连接在柱座7的四个侧面上,柱座7的上下法兰板11分别与两个短主梁Ⅰ1和两个次梁4的上下翼缘齐平,两个短主梁Ⅰ1在一条直线上,两个次梁4在一条直线上,柱座7位于C板的中心,相邻的短主梁Ⅰ1和次梁4之间通过加劲板5进行连接,所述加劲板5的两个侧面分别与短主梁Ⅰ1和次梁4的翼缘相连,两块加劲板5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Ⅰ1的另一端连接在两个短主梁Ⅱ3中部的柱座7上,柱座7的上下法兰板11分别与短主梁Ⅰ1的上下翼缘齐平,短主梁Ⅰ1通过加劲板5和柱座7与由柱座7和两个短主梁Ⅱ3组成的C板的边相连,所述加劲板5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5分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;所述次梁4的另一端连接在长主梁Ⅰ2的中部,采用加劲板5进行连接,所述加劲板5的两个侧面分别与次梁4和长主梁Ⅰ2的翼缘相连,两块加劲板5分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;楼板6采用抗剪键连接在由短主梁Ⅰ1、长主梁Ⅰ2、短主梁Ⅱ3、次梁4围成的框架上;
如附图8所示,本发明的装配式楼板拼接处的波纹槽梁。
如附图9所示,本发明的波纹槽梁多种断面波纹形式。
如附图10所示,本发明的相邻装配式楼板处的螺栓连接。
如附图11和附图12所示,所述柱座7由两个法兰板11和一个方钢管Ⅰ12组成,两个法兰板11分别位于方钢管Ⅰ12的两个端部上,所有连接均采用焊接;法兰柱13由一个方钢管Ⅱ14和两个法兰板11组成,两个法兰板11分别位于方钢管Ⅱ14的两个端部上,所有连接均采用焊接;所述法兰柱13与柱座7进行连接,形成钢框架结构体系,所有连接均采用螺栓连接;
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板的长主梁Ⅰ2和B板的长主梁Ⅰ2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板的长主梁Ⅰ2和C板的长主梁Ⅰ2进行拼接,所有的拼接均采用螺栓进行现场拼接;
如附图13所示,所述所有的梁,均可采用在梁的腹板处开设洞口的蜂窝钢梁,便于各种管线穿过。
如附图14-18所示,所述装配式斜支撑是由悬臂杆和斜杆17组成,悬臂杆在工厂直接焊接在楼板的相应构件上,在现场施工时,将斜杆和悬臂杆通过盖板和螺栓进行装配,形成斜支撑;所述悬臂杆包括节点悬臂杆15和偏心支撑横梁悬臂杆16;所述节点悬臂杆15位于柱座7和梁的连接处,节点悬臂杆的一面与梁的翼缘相连,节点悬臂杆的另一面与柱座7的方钢管Ⅰ12相连,所有连接均采用焊接;所述偏心支撑横梁悬臂杆16焊接在梁的翼缘上,根据偏心支撑的不同形式焊接在梁的不同位置上。
如附图19所示,本发明的装配效果图。

Claims (5)

1.一种刚性节点的装配式钢框架偏心支撑咬合拼接体系,其特征在于:所述刚性节点的装配式钢框架偏心支撑咬合拼接体系由装配式楼板,装配式法兰柱和装配式斜支撑采用螺栓装配而成;钢结构体系的梁柱节点以及斜支撑与框架的连接是在工厂焊接而成,能够实现刚性连接;所述装配式楼板由A板,B板和C板3种装配式楼板组合拼接而成;
所述装配式楼板之间的拼接采用适用于装配式钢结构体系的装配式波纹腹板槽钢梁;两块相邻的装配式楼板的拼接处的两个波纹槽钢梁的腹板咬合对接,在腹板处通过螺栓进行装配连接;本体系的装配式楼板的拼接,装配后的钢梁呈咬合状,依靠钢梁的咬合和螺栓使整个钢梁来承担平面内的剪力,提高装配式钢梁的抗剪承载能力;
所述A板主要由短主梁Ⅰ(1)、长主梁Ⅰ(2)、短主梁Ⅱ(3)、次梁(4)、加劲板(5)、楼板(6)、柱座(7)和主梁端板(8)构成;所述A板的所有构件均在工厂加工制作完成,然后通过焊接和抗剪键连接将各个构件拼装成所述装配式楼板A;短主梁Ⅰ(1)和短主梁Ⅱ(3)垂直摆放,通过柱座(7)和加劲板(5)将短主梁Ⅰ(1)和短主梁Ⅱ(3)进行连接,短主梁Ⅰ(1)和短主梁Ⅱ(3)连接在柱座(7)的方钢管Ⅰ(12)上,所述加劲板(5)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(5)分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;两个短主梁Ⅰ(1)放置在同一条直线上,通过柱座(7)相连,两个短主梁Ⅰ(1)连接在柱座(7)的方钢管Ⅰ(12)上,所有的连接部位均为焊接;次梁(4)与短主梁Ⅱ(3)平行,与两个短主梁Ⅰ(1)垂直,通过柱座(7)和加劲板(5)与两个短主梁Ⅰ(1)相连,次梁(4)连接在柱座(7)的方钢管Ⅰ(12)上,所述加劲板(5)的两个侧面分别与短主梁Ⅰ(1)和次梁(4)的翼缘相连,两块加劲板(5)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;长主梁Ⅰ(2)平行于两个短主梁Ⅰ(1),垂直于两个短主梁Ⅱ(3)和次梁(4),通过加劲板(5)和主梁端板(8)与两个短主梁Ⅱ(3)和次梁(4)进行连接;所述主梁端板(8)位于短主梁Ⅱ(3)的端部,主梁端板(8)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(5)的两个侧面连接长主梁Ⅰ(2)和短主梁Ⅱ(3)的翼缘,以及连接长主梁Ⅰ(2)和次梁(4)的翼缘,加劲板(5)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;楼板(6)放置于各个梁所围成的平面上,采用抗剪键将楼板(6)连接在各个梁上;
所述B板主要由长主梁Ⅰ(2)、次梁(4)、加劲板(5)、楼板(6)、主梁端板(8)、长主梁Ⅱ(9)和短主梁Ⅲ(10)构成;所述B板的所有构件均在工厂加工制作完成,然后通过焊接和抗剪键连接将各个构件拼装成所述装配式楼板B;长主梁Ⅰ(2)和短主梁Ⅲ(10)垂直摆放,通过加劲板(5)和主梁端板(8)将两个长主梁Ⅰ(2)和两个短主梁Ⅲ(10)在梁端部进行连接,形成矩形框架;所述主梁端板(8)位于短主梁Ⅲ(10)的端部,主梁端板(8)的上下端与短主梁Ⅲ(10)的翼缘相连,一个侧边与短主梁Ⅲ(10)的腹板相连;所述加劲板(5)的两个侧面分别与长主梁Ⅰ(2)和短主梁Ⅲ(10)的翼缘相连,设置的两块加劲板(5)分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;所述长主梁Ⅱ(9)与长主梁Ⅰ(2)平行,与短主梁Ⅲ(10)垂直放置,长主梁Ⅱ(9)位于两个长主梁Ⅰ(2)的正中间,长主梁Ⅱ(9)的两个端部分别通过加劲板(5)连接于两个短主梁Ⅲ(10)的中部;所述加劲板(5)的两个侧面分别与长主梁Ⅱ(9)和短主梁Ⅲ(10)的翼缘相连,设置的两块加劲板(5)分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;所述次梁(4)与短主梁Ⅲ(10)平行,与长主梁Ⅰ(2)和长主梁Ⅱ(9)垂直放置,通过加劲板(5)将次梁(4)的梁端连接于长主梁Ⅰ(2)和长主梁Ⅱ(9)的中部,次梁(4)与长主梁Ⅰ(2)相连一端的加劲板(5)的两个侧面分别与次梁(4)和长主梁Ⅰ(2)的翼缘相连,设置的两块加劲板(5)分别连接在上翼缘和下翼缘上,次梁(4)与长主梁Ⅱ(9)相连一端的加劲板(5)的两个侧面分别与次梁(4)和长主梁Ⅱ(9)的翼缘相连,设置的两块加劲板(5)分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;楼板(6)放置于各个梁所围成的平面上,采用抗剪键将楼板(6)连接在各个梁上;
所述C板主要由短主梁Ⅰ(1)、长主梁Ⅰ(2)、短主梁Ⅱ(3)、次梁(4)、加劲板(5)、楼板(6)、柱座(7)和主梁端板(8)构成;所述C板的所有构件均在工厂加工制作完成,然后通过焊接和抗剪键连接将各个构件拼装成所述装配式楼板C;两个所述短主梁Ⅱ(3)放置在同一直线上,通过柱座(7)进行连接,短主梁Ⅱ(3)连接在柱座(7)的方钢管Ⅰ(12)上,作为矩形装配式楼板C板的两条对边,所有连接均为焊接;所述长主梁Ⅰ(2)与短主梁Ⅱ(3)垂直放置,作为矩形装配式楼板C板的另外两条对边,所有连接均为焊接;通过加劲板(5)和主梁端板(8)将C板的四条边进行连接,形成矩形框架,所述加劲板(5)的两个侧面分别与长主梁Ⅰ(2)和短主梁Ⅱ(3)的翼缘相连,两块加劲板(5)分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;所述主梁端板(8)位于短主梁Ⅱ(3)与长主梁Ⅰ(2)相连接的一端,主梁端板(8)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;两个短主梁Ⅰ(1)和两个次梁(4)的一端分别连接在柱座(7)的四个侧面上,两个短主梁Ⅰ(1)和两个次梁(4)连接在柱座(7)的方钢管Ⅰ(12)上,两个短主梁Ⅰ(1)在一条直线上,两个次梁(4)在一条直线上,柱座(7)位于C板的中心,相邻的短主梁Ⅰ(1)和次梁(4)之间通过加劲板(5)进行连接,所述加劲板(5)的两个侧面分别与短主梁Ⅰ(1)和次梁(4)的翼缘相连,两块加劲板(5)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Ⅰ(1)的另一端连接在两个短主梁Ⅱ(3)中部的柱座(7)上,短主梁Ⅰ(1)连接在柱座(7)的方钢管Ⅰ(12)上,短主梁Ⅰ(1)通过加劲板(5)和柱座(7)与由柱座(7)和两个短主梁Ⅱ(3)组成的C板的边相连,所述加劲板(5)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(5)分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;所述次梁(4)的另一端连接在长主梁Ⅰ(2)的中部,采用加劲板(5)进行连接,所述加劲板(5)的两个侧面分别与次梁(4)和长主梁Ⅰ(2)的翼缘相连,两块加劲板(5)分别连接在上翼缘和下翼缘上,所有的连接部位均为焊接;楼板(6)放置于各个梁所围成的平面上,采用抗剪键将楼板(6)连接在各个梁上;
所述柱座(7)由两个法兰板(11)和一个方钢管Ⅰ(12)组成,两个法兰板(11)分别位于方钢管Ⅰ(12)的两个端部上,所有连接均采用焊接;法兰柱(13)由一个方钢管Ⅱ(14)和两个法兰板(11)组成,两个法兰板(11)分别位于方钢管Ⅱ(14)的两个端部上,所有连接均采用焊接;所述法兰柱(13)与柱座(7)进行连接,形成钢框架结构体系,所有连接均采用螺栓连接;
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板的长主梁Ⅰ(2)和B板的长主梁Ⅰ(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板的长主梁Ⅰ(2)和C板的长主梁Ⅰ(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,装配式楼板体系的两端为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B板单元和C板单元交替拼接;
所述装配式斜支撑是由悬臂杆和斜杆(17)组成,悬臂杆在工厂直接焊接在楼板的相应构件上,在现场施工时,将斜杆(17)和悬臂杆通过盖板和螺栓进行装配,形成斜支撑;所述悬臂杆包括节点悬臂杆(15)和偏心支撑横梁悬臂杆(16);所述节点悬臂杆(15)位于柱座(7)和梁的连接处,节点悬臂杆(15)的一面与梁的翼缘相连,节点悬臂杆(15)的另一面与柱座(7)的方钢管Ⅰ(12)相连,所有连接均采用焊接;所述偏心支撑横梁悬臂杆(16)焊接在梁的翼缘上,根据偏心支撑的不同形式焊接在梁的不同位置上。
2.根据权利要求1所述的一种刚性节点的装配式钢框架偏心支撑咬合拼接体系,其特征在于:所述短主梁Ⅰ(1)、短主梁Ⅱ(3)、次梁(4)、长主梁Ⅱ(9)和短主梁Ⅲ(10)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;所述长主梁Ⅰ(2)是波纹腹板钢梁。
3.根据权利要求1所述的一种刚性节点的装配式钢框架偏心支撑咬合拼接体系,其特征在于:所述所有的梁是型钢梁,或者是在梁的腹板处开设洞口的蜂窝钢梁,便于各种管线穿过。
4.根据权利要求1所述的一种刚性节点的装配式钢框架偏心支撑咬合拼接体系,其特征在于:所述斜支撑是型钢支撑,或者是组合梁支撑,或者是防屈曲耗能支撑,或者是带阻尼器的耗能支撑。
5.根据权利要求1所述的一种刚性节点的装配式钢框架偏心支撑咬合拼接体系,其特征在于,所述波纹槽钢梁由上翼缘,腹板和下翼缘组成,所述上翼缘与下翼缘平行,所述腹板垂直位于上翼缘与下翼缘之间;所述腹板的断面呈均匀或不均匀周期性重复的波纹,该波纹为矩形波纹曲线、梯形波纹曲线、楔形波纹曲线或正弦曲线;所述腹板上开有螺栓孔,用于连接螺栓;所述上翼缘和下翼缘为钢板,钢板中与腹板平行的一条边为波形曲线,波纹曲线的形状与腹板的波纹断面形状相同;所述腹板放置于上翼缘和下翼缘的波纹曲线边处,腹板的波纹断面与上翼缘和下翼缘的波纹曲线边吻合相连。
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