CN106759904A - 一种预制装配扁柱钢框架‑支撑结构体系 - Google Patents

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巢斯
诸培娟
赵昕
缪小卫
何荣
沈春阳
韩晓丹
李悦
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    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
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Abstract

本发明涉及一种预制装配扁柱钢框架‑支撑结构体系,该体系设置在隔墙中,包括多根沿纵向且相互平行设置的框架柱、水平架设在相邻两框架柱之间的多根水平钢梁以及相互交叉设置在上下相邻两水平钢梁之间的支撑方钢管,所述的框架柱内浇筑有混凝土,并且所述的框架柱的宽度与隔墙厚度相同。与现有技术相比,本发明预制装配扁柱钢框架‑支撑结构体系避免了钢结构住宅一般采用的钢管束剪力墙体系、框架剪力墙体系等抗侧力体系的成本高、用钢量大、户型无法百变的不足之处,满足绿色节能环保建筑,施工速度快的需求,更好地符合住宅产业化发展的方向。

Description

一种预制装配扁柱钢框架-支撑结构体系
技术领域
本发明属于建筑结构工程技术领域,涉及一种预制装配扁柱钢框架-支撑结构体系。
背景技术
目前,高层钢结构住宅一般采用钢管束剪力墙、钢框架剪力墙和框架(或框架支撑、异形柱框架)等抗侧力系统。其中,钢管束剪力墙体系处于初步发展阶段,通过模数化的钢管焊接形成剪力墙,内部浇筑混凝土,抗侧刚度大且工业化程度高。剪力墙厚度与隔墙厚度相同,建筑效果好。但是,钢管束剪力墙体系用钢量非常大,现场水平焊接作业较多,不仅影响施工速度而且施工质量也很难控制,且因表面积较大使得防腐、防火成本较高,综合经济成本非常昂贵。最近几年出现的由于钢结构施工质量造成的工程质量问题不胜枚举,现场焊接是其中一个重要的因素,现场焊接质量不易控制,而且对环境造成很大的污染。
而钢框架剪力墙体系中,剪力墙采用双钢板剪力墙,端部设置与内隔墙同厚的方钢柱作为剪力墙端柱。剪力墙的长宽比须大于4,两侧钢板厚度基本构造控制,需设置竖向及横向加劲肋,用以满足运输及安装过程中的刚度要求,以免产生较大变形。该体系中剪力墙刚度较大,但刚度效率远低于支撑,用钢量偏大,且可能会影响后期建筑调整。上述两种结构体系都无法满足住宅百变的需求。
授权公告号为CN103206012B专利公布了一种工业化装配式多、高层钢框架支撑体系,包括钢结构主体板架、柱子系统、支撑系统,所述钢结构主体板架包括基础板架、楼板;柱子系统包括柱子、柱盖板或柱子、柱盖板、柱座法兰。支撑系统由支承构件和支撑连接件构成。支承构件分为预应力支承构件和分预应力支承构件两种。在工厂将所述宽梁、窄梁、楼板做成一体,宽梁和窄梁均为在工厂由角钢或者槽钢焊接而成。管线在宽梁和窄梁的腹板槽钢间通过,形成A基础板架、B基础板架和C基础板架。该专利支撑体系存在成本高、用钢量大、户型无法百变等不足之处。相比于上述专利,本发明结构体系支撑强度高,耗钢量少,同时可根据用户需求改变户型。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种不外漏,适用于各类建筑,支撑强度高,耗钢量少,整体刚度高的预制装配扁柱钢框架-支撑结构体系。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种预制装配扁柱钢框架-支撑结构体系,该体系设置在隔墙中,包括多根沿纵向且相互平行设置的框架柱、水平架设在相邻两框架柱之间的多根水平钢梁以及相互交叉设置在上下相邻两水平钢梁之间的支撑方钢管,所述的框架柱内浇筑有混凝土,并且所述的框架柱的宽度与隔墙厚度相同。
所述的框架柱为矩形钢管柱,该矩形钢管柱内部设有中空腔。
所述的矩形钢管柱的截面高度<600mm时,所述的中空腔设有1个;所述的矩形钢管柱的截面高度≥600mm时,所述的中空腔设有2个。
所述的矩形钢管柱内部沿中空腔的外缘围设有与中空腔相适配的横隔板。
所述的中空腔为矩形中空腔,与该矩形中空腔相适配的横隔板的直角处开设有透气孔。
所述的矩形钢管柱内部设有一对相互平行设置的加强隔板,该加强隔板与矩形钢管柱的截面高度方向相垂直。
所述的加强隔板仅在水平钢梁刚接时进行设置,并且加强隔板和与其相对的矩形钢管柱的侧壁之间的距离小于水平钢梁的宽度。
所述的加强隔板和与其相应一侧的矩形钢管柱之间围设成一连接腔,该连接腔中设有钢板肋。
所述的钢板肋的位置与水平钢梁的梁腹板的位置相同。
所述的钢板肋的长度为50mm。
在实际施工建造时,由于住宅室内不能露角的功能,本发明结构体系中的框架柱采用宽度与隔墙同厚的矩形钢管柱,柱室内不露角,满足户型百变,后期改造灵活性大的需求。框架柱采用矩形钢管柱,建筑影响小,同时节约用钢量,且规范成熟,同时为了使钢管混凝土柱壁长厚比满足规范要求,需适当设置加劲肋。框架柱內浇混凝土以降低截面尺寸,提高整体刚度,同时降低用钢量。梁嵌固进楼面板中,因而可增加建筑净高,提高了住宅的品质,为用户提供最佳的居住生活享受。
本发明预制装配扁柱钢框架-支撑结构体系避免了钢结构住宅一般采用的钢管束剪力墙体系、框架剪力墙体系等抗侧力体系的成本高、用钢量大、户型无法百变的不足之处,满足绿色节能环保建筑,施工速度快的需求,更好地符合住宅产业化发展的方向。该体系采用超小尺寸扁柱钢管混凝土柱,构件尺寸小,柱室内不露角,满足户型百变,后期改造灵活性大的需求。在结构布置时,要求矩形钢管柱和支撑方钢管均布设在200mm厚的墙体处,不外露,构件可采用预制装配,综合成本低,施工速度快。
与现有技术相比,本发明具有以下特点:
1)本发明预制装配扁柱钢框架-支撑结构体系,其结构布置时,要求矩形钢管柱和支撑方钢管均布设在200mm厚的墙体处,不外露,满足套内无柱,户型百变的需求;
2)框架柱采用矩形钢管柱,建筑影响小,內浇混凝土以降低截面尺寸,提高整体刚度,同时降低用钢量,且规范成熟;
3)钢梁嵌入到楼板中,因而可增加建筑净高,提高了住宅的品质,为用户提供最佳的居住生活享受。
附图说明
图1为本发明框架柱与水平钢梁装配的俯视剖面结构示意图;
图2为本发明框架柱内部横隔板装配处的俯视剖面结构示意图;
图中标记说明:
1—矩形钢管柱、2—水平钢梁、3—中空腔、4—横隔板、5—透气孔、6—加强隔板、7—钢板肋、8—梁腹板、9—连接腔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例:
一种预制装配扁柱钢框架-支撑结构体系,该体系设置在隔墙中,包括多根沿纵向且相互平行设置的框架柱、水平架设在相邻两框架柱之间的多根水平钢梁2以及相互交叉设置在上下相邻两水平钢梁2之间的支撑方钢管,框架柱内浇筑有混凝土,并且框架柱的宽度与隔墙厚度相同。
如图1-2所示,框架柱为矩形钢管柱1,该矩形钢管柱1内部设有中空腔3。矩形钢管柱1的截面高度<600mm时,中空腔3设有1个;矩形钢管柱1的截面高度≥600mm时,中空腔3设有2个。矩形钢管柱1内部沿中空腔3的外缘围设有与中空腔3相适配的横隔板4。中空腔3为矩形中空腔3,与该矩形中空腔3相适配的横隔板4的直角处开设有透气孔5。
矩形钢管柱1内部设有一对相互平行设置的加强隔板6,该加强隔板6与矩形钢管柱1的截面高度方向相垂直。加强隔板6仅在水平钢梁2刚接时进行设置,并且加强隔板6和与其相对的矩形钢管柱1的侧壁之间的距离小于水平钢梁2的宽度。加强隔板6和与其相应一侧的矩形钢管柱1之间围设成一连接腔9,该连接腔9中设有钢板肋7。钢板肋7的位置与水平钢梁2的梁腹板8的位置相同。钢板肋7的长度为50mm。
在实际施工建造时,由于住宅室内不能露角的功能,本实施例结构体系中的框架柱采用宽度与隔墙同厚的矩形钢管柱1,柱室内不露角,满足户型百变,后期改造灵活性大的需求。框架柱采用矩形钢管柱1,建筑影响小,同时节约用钢量,且规范成熟,同时为了使钢管混凝土柱壁长厚比满足规范要求,需适当设置加劲肋。框架柱內浇混凝土以降低截面尺寸,提高整体刚度,同时降低用钢量。梁嵌固进楼面板中,因而可增加建筑净高,提高了住宅的品质,为用户提供最佳的居住生活享受。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预制装配扁柱钢框架-支撑结构体系,该体系设置在隔墙中,其特征在于,包括多根沿纵向且相互平行设置的框架柱、水平架设在相邻两框架柱之间的多根水平钢梁(2)以及相互交叉设置在上下相邻两水平钢梁(2)之间的支撑方钢管,所述的框架柱内浇筑有混凝土,并且所述的框架柱的宽度与隔墙厚度相同。
2.根据权利要求1所述的一种预制装配扁柱钢框架-支撑结构体系,其特征在于,所述的框架柱为矩形钢管柱(1),该矩形钢管柱(1)内部设有中空腔(3)。
3.根据权利要求2所述的一种预制装配扁柱钢框架-支撑结构体系,其特征在于,所述的矩形钢管柱(1)的截面高度<600mm时,所述的中空腔(3)设有1个;所述的矩形钢管柱(1)的截面高度≥600mm时,所述的中空腔(3)设有2个。
4.根据权利要求3所述的一种预制装配扁柱钢框架-支撑结构体系,其特征在于,所述的矩形钢管柱(1)内部沿中空腔(3)的外缘围设有与中空腔(3)相适配的横隔板(4)。
5.根据权利要求3所述的一种预制装配扁柱钢框架-支撑结构体系,其特征在于,所述的中空腔(3)为矩形中空腔(3),与该矩形中空腔(3)相适配的横隔板(4)的直角处开设有透气孔(5)。
6.根据权利要求2所述的一种预制装配扁柱钢框架-支撑结构体系,其特征在于,所述的矩形钢管柱(1)内部设有一对相互平行设置的加强隔板(6),该加强隔板(6)与矩形钢管柱(1)的截面高度方向相垂直。
7.根据权利要求6所述的一种预制装配扁柱钢框架-支撑结构体系,其特征在于,所述的加强隔板(6)仅在水平钢梁(2)刚接时进行设置,并且加强隔板(6)和与其相对的矩形钢管柱(1)的侧壁之间的距离小于水平钢梁(2)的宽度。
8.根据权利要求7所述的一种预制装配扁柱钢框架-支撑结构体系,其特征在于,所述的加强隔板(6)和与其相应一侧的矩形钢管柱(1)之间围设成一连接腔(9),该连接腔(9)中设有钢板肋(7)。
9.根据权利要求8所述的一种预制装配扁柱钢框架-支撑结构体系,其特征在于,所述的钢板肋(7)的位置与水平钢梁(2)的梁腹板(8)的位置相同。
10.根据权利要求8所述的一种预制装配扁柱钢框架-支撑结构体系,其特征在于,所述的钢板肋(7)的长度为50mm。
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