CN105951991B - 一种装配式钢结构框架体系 - Google Patents

一种装配式钢结构框架体系 Download PDF

Info

Publication number
CN105951991B
CN105951991B CN201610397779.4A CN201610397779A CN105951991B CN 105951991 B CN105951991 B CN 105951991B CN 201610397779 A CN201610397779 A CN 201610397779A CN 105951991 B CN105951991 B CN 105951991B
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel
shear
plate
column
slab
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610397779.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105951991A (zh
Inventor
胡树青
王培军
张露露
员建成
马国润
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Steel Limited by Share Ltd
Original Assignee
SHANDONG ZHONGTONG STEEL STRUCTURE ENGINEERING Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANDONG ZHONGTONG STEEL STRUCTURE ENGINEERING Co Ltd filed Critical SHANDONG ZHONGTONG STEEL STRUCTURE ENGINEERING Co Ltd
Priority to CN201610397779.4A priority Critical patent/CN105951991B/zh
Publication of CN105951991A publication Critical patent/CN105951991A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105951991B publication Critical patent/CN105951991B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/30Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts being composed of two or more materials; Composite steel and concrete constructions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/02Structures consisting primarily of load-supporting, block-shaped, or slab-shaped elements
    • E04B1/14Structures consisting primarily of load-supporting, block-shaped, or slab-shaped elements the elements being composed of two or more materials
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/343Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport
    • E04B1/34315Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport characterised by separable parts
    • E04B1/34321Structures characterised by movable, separable, or collapsible parts, e.g. for transport characterised by separable parts mainly constituted by panels
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/56Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/04Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
    • E04C3/08Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal with apertured web, e.g. with a web consisting of bar-like components; Honeycomb girders
    • E04C3/083Honeycomb girders; Girders with apertured solid web

Abstract

一种装配式钢结构框架体系,包括立柱、钢梁和剪力墙板,所述立柱包括外围钢板焊接形成的管柱、混凝土填充层和加强筋,所述管柱内填充有混凝土形成混凝土填充层,在所述外围钢板的内壁设有加强筋;立柱的顶部与钢梁两端通过摩擦型高强螺栓连接,所述钢梁为横截面为H型的钢梁,其中钢梁包括上翼板、下翼板和连接上、下翼板的腹板,所述腹板上设有开孔,管线通过腹板上的开孔布置;在所述管柱的外围钢板外侧铰接连接有剪力墙板,所述剪力墙板上设有倾斜的长条孔。框架梁柱节点采用铰接,将框架剪力墙结构体系中竖向分布的力与水平分布的力分开,受力明确,提高了节点出的耗能性,提高节点处的变形量,使得节点处不易过早发生断裂破坏。

Description

一种装配式钢结构框架体系
技术领域
[0001] 本发明涉及钢结构框架技术领域,特别涉及一种装配式钢结构框架体系。
背景技术
[0002] 与混凝土结构相比,钢结构体系构件可标准化生产,施工周期短,质量易控制,材 料可回收,是一种优良的结构体系。但目前国内已有的钢结构体系节点设计大都采用刚性 节点,节点处受力复杂,承担较大负弯矩,在地震作用下结构附加内力大,结构耗能性能差。 中国专利号CN2〇1410111〇74_2公开的一种名称为“刚性节点的工业化装配式蜂窝梁钢结构 偏心支撑体系”发明专利;中国专利号CN201210063584.8公开的一种名称为“一种钢结构梁 柱装配式刚性节点”发明专利;中国专利号CN201010123152.2公开的一种名称为“单层钢结 构厂房框架梁柱工地拼接刚性节点”发明专利等,都属于此类刚性节点案例。
[0003]框架结构中,柱子截面一般采用矩形截面、圆形截面或工字形截面,当柱子承受较 大竖向荷载作用时,设计截面较大截面尺寸远大于墙体厚度房间内会出现柱子棱角,降低 建筑空间利用率。当钢梁采用焊接H型钢时,截面高度较大,若再有设备管线布置,当实腹梁 截面2寸设计较大时,房间使用高度(房间使用高度为建筑层高减去钢梁截面高度及设备 管线高度)将会减小,房间净高使用高度势必降低,影响房间舒适度。中国专利号 CN201520433021.2公开的一种名称为“一种钢结构梁柱节点”实用新型专利所述钢柱为方 形钢管,所述钢梁为H型钢;中国专利号CN2〇142〇6〇l567 • X公开的一种名称为“装配式耗能 型梁柱节点”实用新型专利所述钢柱与钢梁均为H型钢;中国专利号CN201510495925.2公 开的一种名称为“圆钢管混凝土柱与钢梁的连接结构”发明专利采用圆钢管柱及H型钢梁。 [0004]在框架结构抗震设计中,普通钢板剪力墙在地震往复拉压荷载作用下容易发生屈 曲,影响其耗能性能。中国专利号CN201510〇67841.9公开的一种名称为“一种装配式耗能钢 板剪力墙”发明专利;中国专利号CN201410〇88303.3公开的一种名称为“一种装配式加劲钢 板剪力墙”发明专利等都属于实腹式钢板剪力墙,该种剪力墙在地震作往复拉压用下易发 生屈曲,影响耗能性能。
[000S]综上所述,现有的框架钢板剪力墙结构体系存在以下缺点:
[_6] 1、梁柱节点为刚性节点,承受较大负弯矩,地震作用下结构附加内力大。
[0007] 2、普通钢梁钢柱截面尺寸大,房间内有露出的柱子棱角,影响建筑空间使用。
[0008] 3、普通钢板剪力墙在地震作往复拉压用下易发生屈曲,影响耗能性能。
[0009] 因此如何设计一种受力明确、设计简单、施工方便、安全可靠的钢结构框架体系是 本领域亟待解决的一个问题。
发明内容
[0010]为克服现有技术中存在的问题,本发明提供了一种装配式钢结构框架体系。 2〇11]本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:该种装配式钢结构框架体系,包括 立柱、钢梁和剪力墙板,所述立柱包括外围钢板焊接形成的管柱、混凝土填充层和加强筋, 所述管柱内填充有混凝土形成混凝土填充层,在所述外围钢板的内壁设有加强筋;
[0012] 立柱的顶部与钢梁两端通过摩擦型高强螺栓连接,所述钢梁为横截面为H型的钢 梁,其中钢梁包括上翼板、下翼板和连接上、下翼板的腹板,所述腹板上设有开孔,管线通过 腹板上的开孔布置;
[0013] 在所述管柱的外围钢板外侧铰接连接有剪力墙板,所述剪力墙板上设有倾斜的长 条孔。
[0014] 进一步地,所述剪力墙板为钢板,且剪力墙板设有两层,分别为内剪力墙板和外剪 力墙板,内、外剪力墙板上的倾斜的长条孔倾斜方向不同形成交叉布置,剪力墙板的边缘通 过焊接在外围钢板上的端板和螺栓铰接连接。
[0015] 进一步地,所述长条孔均匀布置。
[0016] 进一步地,所述长条孔相对于水平面的倾斜角度为30度至60度。
[0017]进一步地,所述外围钢板内壁的加强筋为倾斜交叉布置。
[0018]进一步地,所述立柱包括中柱、角柱和边柱,所述中柱的横截面为十字形,角柱的 横截面为L形,边柱的横截面为T形。
[0019] 进一步地,所述开孔为圆形、六边形或异形孔。
[0020] 进一步地,所述钢梁的两端通过摩擦型高强螺栓和焊接于外围钢板外的平面端板 或槽型端板连接。
[0021] 综上,本发明的上述技术方案的有益效果如下:
[0022] 1、框架梁柱节点采用较接,将框架剪力墙结构体系中竖向分布的力与水平分布的 力分开,受力明确,提高了节点出的耗能性,提高节点处的变形量,使得节点处不易过早发 生断裂破坏。
[0023] 2、框架柱采用异形钢管混凝土柱,承载力高,室内没有外露的柱子棱角,提高了建 筑空间利用率。
[0024] 3、钢梁采用蜂窝梁,蜂窝梁腹板孔洞既美观又可以布置管线设备,不用额外增加 布线管道,提高建筑层高。
[W)25] 4、采用双层开斜缝钢板剪力墙,斜向缝隙交叉布置,其主要目的是一个方向板带 受拉时可限制另一个方向板带受压屈曲。在地震往复拉压荷载作用下,受拉钢板可为受压 钢板提供面外支撑,限制其发生屈曲,耗能性能好。
[0026] 5、构件之间均通过螺栓连接,拆卸方便,有利于结构震后修复。
附图说明
[0027]图1为本发明铰接框架剪力墙结构体系整体示意图;
[0028]图2为本发明L形立柱横截面结构示意图;
[0029]图3为本发明T形立柱横截面结构示意图;
[0030]图4为本发明十字形立柱横截面结构示意图;
[0031]图5为本发明立柱的纵剖面结构示意图;
[0032]图6为本发明钢梁结构示意图;
[0033]图7为本发明单层剪力墙板示意图;
[0034]图8为本发明采用平面端板连接时的梁柱节点正视图;
[0035]图9为本发明采用平面端板连接时的梁柱节点侧视图;
[0036]图10为本发明采用槽型端板连接时的梁柱节点正视图;
[0037] 图u为本发明采用槽型端板连接时的梁柱节点侧视图;
[0038] 图丨2为本发明采用槽型端板连接时的梁柱节点俯视图。
[0039] 图中:
[0040] 1立柱、2钢梁、3剪力墙板、4管柱、5混凝土填充层、6加强筋、7上翼板、8下翼板、9腹 板、10平面端板、11槽型端板、丨2开孔、13摩擦型高强螺栓、14长条孔、15内剪力墙板、16外 剪力墙板、17端板。
具体实施方式
[0041]以下结合附图对本发明的特征和原理进行详细说明,所举实施例仅用于解释本发 明,并非以此限定本发明的保护范围。
[0042]如图1、图5所示,该发明包括立柱、钢梁和剪力墙板,所述立柱包括外围钢板焊接 形成的管柱、混凝土填充层和加强筋,所述管柱内填充有混凝土形成混凝土填充层,在所述 外围钢板的内壁设有加强筋,加强筋为拉结钢筋,所述外围钢板内壁的加强筋为倾斜交叉 布置。
[0043]如图6所示,立柱的顶部与钢梁两端通过摩擦型高强螺栓连接,如图8-图12所示, 钢梁节点通过焊接于立柱外壁的平面端板与钢梁腹板采用摩擦型高强螺栓连接,在地震作 用下钢梁端部可发生转动,为铰接连接,提高节点的耗能性,增大节点受力时的变形量,节 点处不承担负弯矩,只承担由梁传来的剪力。所述钢梁为横截面为H型的钢梁,其中钢梁包 括上翼板、下翼板和连接上、下翼板的腹板,所述腹板上设有开孔,管线通过腹板上的开孔 布置。因传统的管线布置需要在钢梁设置管线布置设备,因此在一定程度上增大了钢梁的 高度,即降低了房间的使用高度。而在钢梁上设置开孔,一方面可方便设备管线布置,提高 房间使用高度;另一方面可节省钢材,且造型美观,孔型应方便切割,且开孔后的蜂窝梁可 抵抗外部荷载。
[0044]如图7所示,在所述管柱的外围钢板外侧铰接连接有剪力墙板,所述剪力墙板为钢 板,剪力墙板上设有倾斜的长条孔,所述长条孔均匀布置。且剪力墙板设有两层,分别为内 剪力墙板和外剪力墙板,内、外剪力墙板上的倾斜的长条孔倾斜方向不同形成交叉布置,剪 力墙板的边缘通过焊接在外围钢板上的端板和螺栓铰接连接。当然剪力墙板设置一层或 者多层亦可。两层剪力墙板倾斜的长条孔交叉布置,其主要目的是一个方向板带受拉时可 限制另一个方向板带受压屈曲。长条孔倾斜角度根据数值模拟结果建议取30°至60°。结构 竖向荷载由蜂窝梁传递给异形钢管混凝土柱,水平荷载由双层开斜缝钢板剪力墙承担,将 框架剪力墙结构体系竖向传力体系与水平传力体系分开,受力明确。
[0045] 如图2、图3、图4所示,所述立柱包括中柱、角柱和边柱,所述中柱的横截面为十字 形,角柱的横截面为L形,边柱的横截面为T形。其中L形柱对应单个房间墙角,十字形柱对应 中间墙角,T形柱对应连接两边房间的墙角。
[0046] 所述开孔为圆形、六边形或异形孔,可以根据实际管线的布置设计开孔的形状和 大小。
[0047] 上述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述,并非对本发明的范围进 行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域相关技术人员对本发明的各种变形和 改进,均应扩入本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1. 一种装配式钢结构框架体系,包括立柱、钢梁和剪力墙板,其特征在于:所述立柱包 括外围钢板焊接形成的管柱、混凝土填充层和加强筋,所述管柱内填充有混凝土形成混凝 土填充层,在所述外围钢板的内壁设有加强筋; 立柱的顶部与钢梁两端通过摩擦型高强螺栓连接,所述钢梁为横截面为H型的钢梁,其 中钢梁包括上翼板、下翼板和连接上、下翼板的腹板,所述腹板上设有开孔,管线通过腹板 上的开孔布置; 在所述管柱的外围钢板外侧铰接连接有剪力墙板,所述剪力墙板上设有倾斜的长条 孔; 所述剪力墙板为钢板,且剪力墙板设有两层,分别为内剪力墙板和外剪力墙板,内、外 剪力墙板上的倾斜的长条孔倾斜方向不同形成交叉布置,剪力墙板的边缘通过焊接在外围 钢板上的端板和螺检较接连接; 所述外围钢板内壁的加强筋为倾斜交叉布置。
2.根据权利要求1所述的装配式钢结构框架体系,其特征在于:所述长条孔均匀布置。
3.根据权利要求1或2所述的装配式钢结构框架体系,其特征在于:所述长条孔相对于 水平面的倾斜角度为30度至60度。
4. 根据权利要求1所述的装配式钢结构框架体系,其特征在于:所述立柱包括中柱、角 柱和边柱,所述中柱的横截面为十字形,角柱的横截面为L形,边柱的横截面为T形。
5. 根据权利要求1所述的装配式钢结构框架体系,其特征在于:所述开孔为圆形、六边 形或异形孔。
6.根据权利要求1所述的装配式钢结构框架体系,其特征在于:所述钢梁的两端通过摩 擦型高强螺栓和焊接于外围钢板外的平面端板或槽型端板连接。
CN201610397779.4A 2016-06-07 2016-06-07 一种装配式钢结构框架体系 Active CN105951991B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610397779.4A CN105951991B (zh) 2016-06-07 2016-06-07 一种装配式钢结构框架体系

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610397779.4A CN105951991B (zh) 2016-06-07 2016-06-07 一种装配式钢结构框架体系

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105951991A CN105951991A (zh) 2016-09-21
CN105951991B true CN105951991B (zh) 2018-07-03

Family

ID=56908761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610397779.4A Active CN105951991B (zh) 2016-06-07 2016-06-07 一种装配式钢结构框架体系

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105951991B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108979196A (zh) * 2018-08-27 2018-12-11 西安建筑科技大学 利用带斜缝内填板预防钢框架结构连续倒塌的加固结构
CN110965635A (zh) * 2019-10-25 2020-04-07 汉尔姆建筑科技有限公司 一种建筑的支撑结构及分层工业化建筑
CN111236490A (zh) * 2020-02-26 2020-06-05 西安建筑科技大学 一种两片叠合斜开缝钢板剪力墙结构
CN111236489A (zh) * 2020-02-26 2020-06-05 西安建筑科技大学 一种全加劲中心对成斜开缝钢板墙结构

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1959027A (zh) * 2006-09-28 2007-05-09 贵州大学 异形钢管混凝土组合柱结构
CN103850349A (zh) * 2014-01-15 2014-06-11 浙江杭萧钢构股份有限公司 一种用于工业化居住建筑的框架-钢管束组合结构体系
CN204728528U (zh) * 2015-05-07 2015-10-28 中国建筑东北设计研究院有限公司 多腔体工字形外包钢板剪力墙
CN205804602U (zh) * 2016-06-07 2016-12-14 山东中通钢构建筑股份有限公司 一种装配式钢结构框架体系

Also Published As

Publication number Publication date
CN105951991A (zh) 2016-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102979178B (zh) 一种工业化多高层装配式钢结构框架-偏心支撑体系
CN102979175B (zh) 一种工业化多高层装配式钢结构框架-预应力偏心支撑体系
CN104712089B (zh) 开网复合切变连接结构
CN204023778U (zh) 预制装配式混凝土梁柱的连接节点
CN104631659B (zh) 预制装配式带钢板暗支撑叠合板式混凝土双肢剪力墙
CN102635163B (zh) 装配整体式多层大跨度双向多跨空间钢网格盒式结构建筑
CN102979168B (zh) 一种工业化多高层装配式钢结构框架-中心支撑体系
CN201554121U (zh) 内套管式方矩形钢管柱与h形钢梁的连接节点
CN203462764U (zh) 一种大悬挑提升反力架
CN102979163B (zh) 一种多高层装配式钢结构框架-预应力偏心支撑体系
CN104532997B (zh) 一种装配式楼盖体系及其施工方法
CN102979162A (zh) 一种多高层装配式钢结构框架-预应力中心支撑体系
CN102979166B (zh) 一种多高层装配式钢结构框架-偏心支撑体系
CN203977572U (zh) 一种采用现浇空心楼盖的高层楼房
CN102359180A (zh) 桁架组合梁与上下层连接的轻钢结构及其施工方法
CN101245618A (zh) 两边连接组合钢板剪力墙
CN206016309U (zh) 一种整体装配式建筑系统
CN103276849B (zh) 蜂窝梁、混凝土组合板梁及设计方法
CN102587538B (zh) 狗骨式端板螺栓钢连梁联肢剪力墙
CN202767253U (zh) 内隔板和外环板结合式方钢管混凝土柱与钢梁十字节点
CN204040464U (zh) 一种楼板模板支承结构
CN108060746A (zh) 一种装配式预应力混凝土大跨度框架体系及其施工方法
CN206070835U (zh) 一种装配式建筑底层组合楼板
CN103276833B (zh) 一种工业化装配式异形柱框架-钢板剪力墙钢结构体系
CN103290920A (zh) 一种装配式钢结构中心支撑框架体系

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 252000 176 New South Ring Road, Liaocheng, Shandong

Patentee after: China Steel Limited by Share Ltd

Address before: 252000 176 New South Ring Road, Liaocheng, Shandong

Patentee before: Shandong Zhongtong Steel Structure Engineering Co., Ltd.