CN110485556A - 一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系及其施工方法 - Google Patents

一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系及其施工方法，可调式独立基础、单孔方形柱、双孔矩形柱和四孔方形柱为该体系的竖向承重构件，装配式组合楼板为该体系的水平承重构件，楼板与柱的连接方式和楼板与基础的连接方式为该体系的竖向承重构件与水平承重构件连接方式。可调式独立基础设置在底层装配式组合楼板底部的节点连接支撑处，单孔方形柱、双孔矩形柱分别设置在装配式组合楼板底部的节点连接支撑处，四孔方形柱设置在装配式组合楼板底部的中心交叉支撑处。通过采用法兰连接原理的思路融入装配式轻钢结构体系的生产、施工中，实现工业流水线生产、现场快速装配，同时减少工期、降低成本。

Description

一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系及其施工 方法
技术领域
本发明涉及一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系及其施工方法，属于结构工程技术领域。
背景技术
装配式建筑是建筑业的一场进化，更是一场革命，不但可以推进建筑工业化及行业规模化，提高施工质量和建筑品质，加快工程进度，调节供给关系，而且有利于文明施工、安全管理、环境保护和节约资源。装配式房屋是采用工厂预制的标准化部件，进行现场安装。
目前，装配式房屋的使用越来越多，然而，现有的装配式房屋大多采用钢框结构、板柱结构、墙板结构及冷弯薄壁型钢结构体系等，装配化程度较低，上述结构体系装配化程度较低且仅适用于低层房屋，对于多层房屋，则面临抗侧力不足、连接刚度较低等缺陷。法兰连接是方钢管柱或圆钢管柱通过螺栓连接的一种连接形式，具有替代现场焊接提高连接施工效率的优点，然而，法兰节点的刚度较低且受力时容易滑移，工程设计中仅视其为铰接，难以达到柱间刚性连接的要求。
综上，基于传统板柱结构，发明一种新型隔舱式法兰连接方式，从而形成一种传力清晰、抗侧力大的结构体系。该结构体系不仅易于实现工业化生产、便于机械安装、装配率高、施工现场连接快捷、显著缩短施工周期、便于拆卸异地重建，而且可实现柱间的刚性连接、对装配式冷弯薄壁型钢结构在我国多高层建筑的应用具有较大的实际工程意义。
发明内容
本发明提出了一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系及其施工方法，其目的在于保证装配式冷弯型钢板柱结构体系的生产及施工模块化、工厂化和装配化的基础上，利用新型隔舱式法兰连接方式实现柱间的刚性连接以提高结构体系的节点刚度与板柱连接可靠度，进而使装配式冷弯型钢板柱结构体系可以向多高层发展，提高该结构体系的建造高度。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下，一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系，该体系包括可调式独立基础(1)、单孔方形柱(2)、双孔矩形柱(3)、四孔方形柱(4)、装配式组合楼板(5)、楼板与柱的连接方式及楼板与基础的连接方式(9)。
可调式独立基础(1)设置在底层装配式组合楼板(5)底部的节点连接支撑处，节点连接支撑处为楼板与基础的连接方式(9)；单孔方形柱(2)和双孔矩形柱(3)分别设置在装配式组合楼板(5)底部的节点连接支撑处，四孔方形柱(4)设置在装配式组合楼板(5)底部的中心交叉支撑处。
楼板与柱的连接方式分为L型节点(6)、T型节点(7)和十字型节点(8)；单孔方形柱(2)通过L型节点(6)与装配式组合楼板(5)连接，双孔矩形柱(3)通过T型节点(7)与装配式组合楼板(5)连接，四孔方形柱(4)通过十字型节点(8)与装配式组合楼板(5)连接。
所述的可调式独立基础(1)作为整体结构的竖向承重构件，由混凝土基础(1a)、可移动支座(1b)、螺杆支座(1c)、基础套筒(1d)和套筒双舱法兰连接板(1e)组成；混凝土基础(1a)由现场现浇混凝土制成；可移动支座(1b)由两片开水平长孔的钢板(1b-1)和短钢柱(1b-2)组成，且两片开水平长孔的钢板(1b-1)的水平长孔互相垂直，通过控制上下层开水平长孔的钢板(1b-1)的相对水平位置调节基础套筒(1d)在水平向的移动，下层开水平长孔的钢板(1b-1)与短钢柱(1b-2)通过满焊连接，上下层开水平长孔的钢板(1b-1)通过螺栓连接；螺杆支座(1c)为一根长螺杆，长螺杆与上层开水平长孔的钢板(1b-1)通过满焊连接；基础套筒(1d)为端部四面带有预留孔的轻钢方形钢管，在基础套筒(1d)的底部焊接与长螺杆尺寸搭配的螺母，通过调节基础套筒(1d)与长螺杆的相对位置调节基础套筒在竖向的移动；套筒双舱法兰连接板(1e)为带有预留孔的多边钢板，套筒双舱法兰连接板(1e)与基础套筒(1d)满焊连接后用来与角部短柱(5d)的短柱法兰连接板(5d-3)通过高强螺栓连接。
所述的单孔方形柱(2)为工厂预制的轻钢方形空心柱，作为整体结构的主要竖向承重构件。单孔方形柱(2)包括单孔方钢管(2a)和单舱法兰连接板(2b)；单孔方钢管(2a)为端部四面标记连接点的的轻钢方形钢管；单舱法兰连接板(2b)为带有预留孔的环形钢板，单舱法兰连接板(2b)与单孔方钢管(2a)熔透焊接后用来与角部短柱(5d)的短柱四边法兰连接板(6a)通过高强螺栓连接；单孔方钢管(2a)与角部短柱(5d)的侧向连接，侧向连接方式为单边螺栓或拉铆钉等方式。
所述的双孔矩形柱(3)为工厂预制的轻钢矩形空心柱，作为竖向承重构件。双孔矩形柱(3)包括矩形钢管(3a)和双舱法兰连接板(3b)；矩形钢管(3a)为端部四面标记连接点的轻钢矩形钢管；双舱法兰连接板(3b)为隔舱式法兰连接板，双舱法兰连接板(3b)为带有预留孔的环形钢板，双舱法兰连接板(3b)将法兰连接板分为两舱，其与矩形钢管(3a)熔透焊接后用来与角部短柱(5d)的短柱三边法兰连接板(7a)通过高强螺栓连接。矩形钢管(3a)与角部短柱(5d)的侧向连接，侧向连接是单边螺栓或拉铆钉等方式。
所述的四孔方形柱(4)为工厂预制的轻钢方形空心柱，作为整体竖向承重构件。所述的装配式组合楼板(5)为按建筑模数在工厂预制的楼板，作为整体结构的水平承重构件。四孔方形柱(4)包括四孔方钢管(4a)、四舱法兰连接板(4b)；四孔方钢管(4a)为端部四面标记连接点的轻钢方形钢管；四舱法兰连接板(4b)为带有隔舱式法兰连接板，四舱法兰连接板(4b)为带有预留孔的环形钢板，且将法兰连接板分为相同大小的四舱，四舱法兰连接板(4b)与四孔方钢管(4a)熔透焊接后用来与角部短柱(5d)的短柱两边法兰连接板(7a)通过高强螺栓连接；四孔方钢管(4a)与角部短柱(5d)的侧向连接，侧向连接为单边螺栓或拉铆钉等。
装配式组合楼板(5)包括主梁(5a)、次梁(5b)、组合板(5c)和角部短柱(5d)；主梁(5a)由上弦杆(5a-1)、下弦杆(5a-2)、斜腹杆(5a-3)和竖腹杆(5a-4)组成，上弦杆(5a-1)、下弦杆(5a-2)和竖腹杆(5a-4)为带外卷边的U型钢，斜腹杆(5a-3)为C型钢，弦杆与腹杆通过自攻螺钉、拉铆钉或点焊等方式连接；次梁(5b)为U型钢与C型钢嵌套形成的箱型梁，在次梁(5b)两端沿腹板各伸出一定长度，且在腹板开有孔洞，便于管线通过，次梁(5b)与竖腹杆(5a-4)通过自攻螺钉、拉铆钉或点焊等方式连接；组合板(5c)由压型钢板(5c-1)、钢筋网(5c-2)和轻质混凝土(5c-3)组成，主梁(5a)和次梁(5b)与压型钢板(5c-1)通过自攻螺钉等方式连接；角部短柱(5d)由方形短钢管(5d-1)、水平矩形连接件(5d-2)和短柱法兰连接板(5d-3)组成，方形短钢管(5d-1)用外径比单孔方形柱(2)的内径小1.0mm-2.0mm的方形钢管，端部四面预留孔，水平矩形连接件(5d-2)用宽度比单孔方形柱(2)的外径小10.0mm-20.0mm的箱型钢管，短柱法兰连接板(5d-3)为带有预留孔的多边钢板，分为短柱四边法兰连接板(6a)、短柱三边法兰连接板(7a)和短柱两边法兰连接板(8a)三种类型，水平矩形连接件(5d-2)和短柱法兰连接板(5d-3)与方形短钢管(5d-1)通过双面焊接；四根依次相互垂直的主梁(5a)通过角部短柱(5d)连接，上弦杆(5a-1)和下弦杆(5a-2)与水平矩形连接件(5d-2)通过自攻螺钉或拉铆钉等方式连接形成装配式组合楼板(5)的外框架。
所述的楼板与柱的连接方式为隔舱式法兰连接，此连接方式为预制装配式梁柱节点，保证了上、下层支撑柱间的刚性连接。隔舱式法兰连接分为隔舱式法兰板之间的连接和柱端侧壁与楼板角部短柱之间的连接。隔舱式法兰板之间的连接为楼板角部短柱(5d)的法兰连接板与支撑柱的隔舱式法兰连接板之间通过高强螺栓连接，连接类型分为单舱、双舱和四舱连接等。柱端侧壁与楼板角部短柱之间的连接为楼板角部短柱(5d)与支撑柱端部的侧面通过连接件连接，连接件可以是自攻螺钉、螺栓、拉铆钉或射钉等连接方式。楼板角部短柱(5d)下端的方形短钢管(5d-1)插入下层支撑柱中上端的小方形腔中，上层支撑柱中下端的小方形腔套入角部短柱(5d)上端的方形短钢管(5d-1)中，并在角部短柱(5d)的法兰连接板和支撑柱的隔舱式法兰连接板对应的预留孔处用高强螺栓连接，方形短钢管(5d-1)与支撑柱上、下两端相应的标记连接点处通过连接件(可以是单边螺栓、拉铆钉等方式)连接；角部短柱(5d)为预制装配式梁柱节点，保证了上、下层支撑柱间的刚性连接，水平矩形连接件(5d-2)保证了主梁(5a)与方形短钢管(5d-1)的刚接。
所述的楼板与基础的连接方式(9)分为楼板角部短柱(5d)与一层支撑柱之间的连接和楼板角部短柱(5d)与独立基础的基础套筒(1d)之间的连接两部分。楼板角部短柱(5d)与一层支撑柱(2、3、4)之间的连接，具体连接方式为：角部短柱(5d)上端的方形短钢管(5d-1)插入一层支撑柱(2、3、4)下端的小方形腔中，并在角部短柱(5d)的短柱法兰连接板(5d-3)和一层支撑柱(2、3、4)的隔舱式法兰连接板(2b、3b、4b)对应的预留孔处用高强螺栓连接，在方形短钢管(5d-1)与一层支撑柱(2、3、4)下端相应的标记连接点处通过连接件(可以是单边螺栓、拉铆钉等方式)连接；楼板角部短柱(5d)与独立基础的基础套筒(1d)之间的连接，具体连接方式为：楼板角部短柱(5d)下端的方形短钢管(5d-1)插入独立基础的基础套筒(1d)的小方形腔中，在角部短柱(5d)的短柱法兰连接板(5d-3)与基础套筒(1d)的套筒双舱法兰连接板(1e)对应的预留孔处用高强螺栓连接，在方形短钢管(5d-1)与基础套筒(1d)标记连接点处通过连接件(可以是单边螺栓、拉铆钉等方式)连接。
所述的双孔矩形柱(3)、四孔方形柱(4)的尺寸均以单孔方形柱(2)的外径尺寸为模数确定，所述的基础套筒(1d)及套筒双舱法兰连接板(1e)的尺寸与双孔矩形柱(3)及双舱法兰连接板(3b)的尺寸相同。
楼板与柱的连接方式(6、7、8)和楼板与基础的连接方式(9)作为整体结构的竖向承重构件与水平承重构件连接方式。
一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系的施工方法，包括如下步骤，
步骤一：按照施工设计图纸进行可调节式独立基础(1)施工，在混凝土基础(1a)上预埋好可调平动自由度的可移动支座(1b)及标高的螺杆支座(1c)，支座上连接基础套筒(1d)，基础套筒的形状分别与单孔方钢管(2a)、矩形钢管(3a)、四孔方钢管(4a)相同，调整所有基础套筒(1d)的顶端标高至设计标高；
步骤二：按设计施工图纸中的顺序，吊装底层装配式组合楼板(5)作为底板，吊装时，由于存在施工误差，调整可调节式独立基础(1)上可移动支座(1b)和螺杆支座(1c)，使得所有基础套筒(1d)间的中心距和标高与设计尺寸一致，吊装过程中将装配式组合楼板(5)下侧的四个角部短柱(5d)中心与基础套筒(1d)中心对准，利用重力将角部短柱(5d)插入在基础套筒(1d)中，并用螺栓在套筒双舱法兰连接板(1e)及基础套筒(1d)侧面相应的预留孔中连接。
步骤三：将第一层的单孔方形柱(2)、双孔矩形柱(3)及四孔方形柱(4)按设计编号套入底层装配式组合楼板(5)上侧的角部短柱(5d)中，用螺栓在相应的预留孔中连接固定形成楼板与柱的连接方式(6、7、8)，完成一层支撑柱的装配。
步骤四：将装配式组合楼板(5)吊装就位，利用重力将装配式组合楼板(5)下侧的四个角部短柱(5d)插入单孔方形柱(2)、双孔矩形柱(3)及四孔方形柱(4)中，用螺栓在相应的预留孔中连接固定形成楼板与支撑柱的连接方式(6、7、8)，完成第二层装配式组合楼板(5)的装配。
步骤五：依次重复S3、S4的工序，完成多层建筑主体结构的装配。
步骤六：安装女儿墙，然后进行屋面找坡、防水及屋面瓦铺装即可完成整体建筑的装配。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、通过柱、楼板、节点的全工厂化预制，大大提高建筑主要受力构件的预制率，从而更有利于保证建筑的结构安全和质量，加快工程进度，提高施工质量，减少人工成本。
2、提出一种新型隔舱式法兰连接方式改进板柱节点，大大减少了节点处的施工现场作业量，相对于传统钢结构提高了装配化程度。
3、通过采用板柱节点植入楼板中优化轻钢板柱式结构体系的方法，使结构受理更合理，大大减少了建筑材料消耗及施工现场作业量，真正实现了快速化绿色施工。
4、节点处采用法兰连接及柱端侧壁螺栓连接代替传统钢结构中的自攻螺钉连接及焊接，不但解决了薄钢板焊接性能差的弊端，而且提高了节点的连接效率及强度。
5、工厂预制钢构件资源利用率高，减少建筑垃圾对环境污染。
6、建筑整体自重轻，强度高，跨度大，实用性强且具备良好的抗震抗风性能。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系示意图。
图2是本发明的结构分解示意图。
图3是本发明的装配式组合楼板示意图。
图4是本发明的可调节式独立基础示意图。
图5是本发明的L型节点示意图。
图6是本发明的T型节点示意图。
图7是本发明的十字型节点示意图。
图8是本发明的楼板与基础连接示意图。
图中：1、可调式独立基础，1a、混凝土基础，1b、水平移动支座，1b-1、开水平长孔的钢板，1b-2、短钢柱，1c、竖向调节螺杆，1d、基础套筒，1e、套筒双舱法兰连接板，2、单孔方形柱，2a、单孔方钢管，2b、单舱法兰连接板，3、双孔矩形柱，3a、矩形钢管，3b、双舱法兰连接板，4、四孔方形柱，4a、四孔方钢管，4b、四舱法兰连接板，5、装配式组合楼板，5a、主梁，5a-1、上弦杆，5a-2、下弦杆，5a-3、斜腹杆，5a-4、竖腹杆，5b、次梁，5c、组合板，5c-1、压型钢板，5c-2、钢筋网，5c-3、轻质混凝土，5d、角部短柱，5d-1、方形短钢管，5d-2、水平矩形连接件，5d-3、短柱法兰连接板，6、L型节点，6a、短柱四边法兰连接板，7、T型节点，7a、短柱三边法兰连接板，8、十字型节点，8a、短柱两边法兰连接板，9、楼板与基础的连接。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明。
一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系，该体系包括可调式独立基础(1)、单孔方形柱(2)、双孔矩形柱(3)、四孔方形柱(4)、装配式组合楼板(5)、楼板与柱的连接方式及楼板与基础的连接方式(9)。
参照图4所示，所述的可调式独立基础(1)由混凝土基础(1a)、可移动支座(1b)、螺杆支座(1c)、基础套筒(1d)和套筒双舱法兰连接板(1e)组成；混凝土基础(1a)由现场现浇混凝土制成；可移动支座(1b)由两片开水平长孔的钢板(1b-1)和短钢柱(1b-2)组成，且两片开水平长孔的钢板(1b-1)的水平长孔互相垂直，通过控制上下层开水平长孔的钢板(1b-1)的相对水平位置调节基础套筒(1d)在水平向的移动，下层开水平长孔的钢板(1b-1)与短钢柱(1b-2)通过满焊连接，上下层开水平长孔的钢板(1b-1)通过螺栓连接；螺杆支座(1c)为一根长螺杆，长螺杆与上层开水平长孔的钢板(1b-1)通过满焊连接；基础套筒(1d)为端部四面带有预留孔的轻钢方形钢管，在基础套筒(1d)的底部焊接与长螺杆尺寸搭配的螺母，通过调节基础套筒(1d)与长螺杆的相对位置调节基础套筒在竖向的移动；套筒双舱法兰连接板(1e)为带有预留孔的多边钢板，套筒双舱法兰连接板(1e)与基础套筒(1d)满焊连接后用来与角部短柱(5d)的法兰连接板通过螺栓连接。
参照图2、5所示，所述的单孔方形柱(2)为工厂预制的轻钢方形空心柱，单孔方形柱(2)包括单孔方钢管(2a)和单舱法兰连接板(2b)；单孔方钢管(2a)为端部四面标记连接点的的轻钢方形钢管；单舱法兰连接板(2b)为带有预留孔的环形钢板，单舱法兰连接板(2b)与单孔方钢管(2a)熔透焊接后用来与角部短柱(5d)的短柱四边法兰连接板(6a)通过高强螺栓连接；单孔方钢管(2a)与角部短柱(5d)的侧向连接，侧向连接方式为单边螺栓或拉铆钉等方式。
参照图2、6所示，所述的双孔矩形柱(3)为工厂预制的轻钢矩形空心柱，双孔矩形柱(3)包括矩形钢管(3a)和双舱法兰连接板(3b)；矩形钢管(3a)为端部四面标记连接点的轻钢矩形钢管；双舱法兰连接板(3b)为隔舱式法兰连接板，双舱法兰连接板(3b)为带有预留孔的环形钢板，双舱法兰连接板(3b)将法兰连接板分为两舱，其与矩形钢管(3a)熔透焊接后用来与角部短柱(5d)的短柱三边法兰连接板(7a)通过高强螺栓连接。矩形钢管(3a)与角部短柱(5d)的侧向连接，侧向连接是单边螺栓或拉铆钉等方式。
参照图2、7所示，所述的四孔方形柱(4)为工厂预制的轻钢方形空心柱，四孔方形柱(4)包括四孔方钢管(4a)、四舱法兰连接板(4b)；四孔方钢管(4a)为端部四面标记连接点的轻钢方形钢管；四舱法兰连接板(4b)为带有隔舱式法兰连接板，四舱法兰连接板(4b)为带有预留孔的环形钢板，且将法兰连接板分为相同大小的四舱，四舱法兰连接板(4b)与四孔方钢管(4a)熔透焊接后用来与角部短柱(5d)的短柱两边法兰连接板(7a)通过高强螺栓连接；四孔方钢管(4a)与角部短柱(5d)的侧向连接，侧向连接为单边螺栓或拉铆钉等。
参照图3所示，所述的装配式组合楼板(5)为按建筑模数在工厂预制的楼板，装配式组合楼板(5)包括主梁(5a)、次梁(5b)、组合板(5c)和角部短柱(5d)；主梁(5a)由上弦杆(5a-1)、下弦杆(5a-2)、斜腹杆(5a-3)和竖腹杆(5a-4)组成，上弦杆(5a-1)、下弦杆(5a-2)和竖腹杆(5a-4)为带外卷边的U型钢，斜腹杆(5a-3)为C型钢，弦杆与腹杆通过自攻螺钉、拉铆钉或点焊等方式连接；次梁(5b)为U型钢与C型钢嵌套形成的箱型梁，在次梁(5b)两端沿腹板各伸出一定长度，且在腹板开有孔洞，便于管线通过，次梁(5b)与竖腹杆(5a-4)通过自攻螺钉、拉铆钉或点焊等方式连接；组合板(5c)由压型钢板(5c-1)、钢筋网(5c-2)和轻质混凝土(5c-3)组成，主梁(5a)和次梁(5b)与压型钢板(5c-1)通过自攻螺钉等方式连接；角部短柱(5d)由方形短钢管(5d-1)、水平矩形连接件(5d-2)和短柱法兰连接板(5d-3)组成，方形短钢管(5d-1)用外径比单孔方形柱(2)的内径小1.0mm-2.0mm的方形钢管，端部四面预留孔，水平矩形连接件(5d-2)用宽度比单孔方形柱(2)的外径小10.0mm-20.0mm的箱型钢管，短柱法兰连接板(5d-3)为带有预留孔的多边钢板，分为短柱四边法兰连接板(6a)、短柱三边法兰连接板(7a)和短柱两边法兰连接板(8a)三种类型，水平矩形连接件(5d-2)和短柱法兰连接板(5d-3)与方形短钢管(5d-1)通过双面焊接；四根依次相互垂直的主梁(5a)通过角部短柱(5d)连接，上弦杆(5a-1)和下弦杆(5a-2)与水平矩形连接件(5d-2)通过自攻螺钉或拉铆钉等方式连接形成装配式组合楼板(5)的外框架。
参照图2所示，所述的楼板与柱的连接方式为隔舱式法兰连接，此连接方式为预制装配式梁柱节点，保证了上、下层支撑柱间的刚性连接。隔舱式法兰连接分为隔舱式法兰板之间的连接和柱端侧壁与楼板角部短柱之间的连接。隔舱式法兰板之间的连接为楼板角部短柱(5d)的法兰连接板与支撑柱的隔舱式法兰连接板之间通过高强螺栓连接，连接类型分为单舱、双舱和四舱连接等。柱端侧壁与楼板角部短柱之间的连接为楼板角部短柱(5d)与支撑柱端部的侧面通过连接件连接，连接件可以是自攻螺钉、螺栓、拉铆钉或射钉等连接方式。楼板角部短柱(5d)下端的方形短钢管(5d-1)插入下层支撑柱中上端的小方形腔中，上层支撑柱中下端的小方形腔套入角部短柱(5d)上端的方形短钢管(5d-1)中，并在角部短柱(5d)的法兰连接板和支撑柱的隔舱式法兰连接板对应的预留孔处用高强螺栓连接，方形短钢管(5d-1)与支撑柱上、下两端相应的标记连接点处通过连接件(可以是单边螺栓、拉铆钉等方式)连接；角部短柱(5d)为预制装配式梁柱节点，保证了上、下层支撑柱间的刚性连接，水平矩形连接件(5d-2)保证了主梁(5a)与方形短钢管(5d-1)的刚接。
参照图8所示，所述的楼板与基础的连接方式(9)分为楼板角部短柱(5d)与一层支撑柱之间的连接和楼板角部短柱(5d)与独立基础的基础套筒(1d)之间的连接两部分。楼板角部短柱(5d)与一层支撑柱(2、3、4)之间的连接，具体连接方式为：角部短柱(5d)上端的方形短钢管(5d-1)插入一层支撑柱(2、3、4)下端的小方形腔中，并在角部短柱(5d)的短柱法兰连接板(5d-3)和一层支撑柱(2、3、4)的隔舱式法兰连接板(2b、3b、4b)对应的预留孔处用高强螺栓连接，在方形短钢管(5d-1)与一层支撑柱(2、3、4)下端相应的标记连接点处通过连接件(可以是单边螺栓、拉铆钉等方式)连接；楼板角部短柱(5d)与独立基础的基础套筒(1d)之间的连接，具体连接方式为：楼板角部短柱(5d)下端的方形短钢管(5d-1)插入独立基础的基础套筒(1d)的小方形腔中，在角部短柱(5d)的短柱法兰连接板(5d-3)与基础套筒(1d)的套筒双舱法兰连接板(1e)对应的预留孔处用高强螺栓连接，在方形短钢管(5d-1)与基础套筒(1d)标记连接点处通过连接件(可以是单边螺栓、拉铆钉等方式)连接。
一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系的施工方法，包括如下步骤，
S1按照施工设计图纸进行可调节式独立基础(1)施工，在混凝土基础(1a)上预埋好可调平动自由度的可移动支座(1b)及标高的螺杆支座(1c)，支座上连接基础套筒(1d)，基础套筒的形状分别与单孔方钢管(2a)、矩形钢管(3a)、四孔方钢管(4a)相同，调整所有基础套筒(1d)的顶端标高至设计标高；
S2按设计施工图纸中的顺序，吊装底层装配式组合楼板(5)作为底板，吊装时，由于存在施工误差，调整可调节式独立基础(1)上可移动支座(1b)和螺杆支座(1c)，使得所有基础套筒(1d)间的中心距和标高与设计尺寸一致，吊装过程中将装配式组合楼板(5)下侧的四个角部短柱(5d)中心与基础套筒(1d)中心对准，利用重力将角部短柱(5d)插入在基础套筒(1d)中，并用螺栓在套筒双舱法兰连接板(1e)及基础套筒(1d)侧面相应的预留孔中连接。
S3将第一层的单孔方形柱(2)、双孔矩形柱(3)及四孔方形柱(4)按设计编号套入底层装配式组合楼板(5)上侧的角部短柱(5d)中，用螺栓在相应的预留孔中连接固定形成楼板与柱的连接方式(6、7、8)，完成一层支撑柱的装配。
S4将装配式组合楼板(5)吊装就位，利用重力将装配式组合楼板(5)下侧的四个角部短柱(5d)插入单孔方形柱(2)、双孔矩形柱(3)及四孔方形柱(4)中，用螺栓在相应的预留孔中连接固定形成楼板与支撑柱的连接方式(6、7、8)，完成第二层装配式组合楼板(5)的装配。
S5依次重复S3、S4的工序，完成多层建筑主体结构的装配。S6安装女儿墙，然后进行屋面找坡、防水及屋面瓦铺装即可完成整体建筑的装配。

Claims (10)

1.一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系，其特征在于：该体系包括可调式独立基础(1)、单孔方形柱(2)、双孔矩形柱(3)、四孔方形柱(4)、装配式组合楼板(5)、楼板与柱的连接方式及楼板与基础的连接方式(9)；
可调式独立基础(1)设置在底层装配式组合楼板(5)底部的节点连接支撑处，节点连接支撑处为楼板与基础的连接方式(9)；单孔方形柱(2)和双孔矩形柱(3)分别设置在装配式组合楼板(5)底部的节点连接支撑处，四孔方形柱(4)设置在装配式组合楼板(5)底部的中心交叉支撑处；
楼板与柱的连接方式分为L型节点(6)、T型节点(7)和十字型节点(8)；单孔方形柱(2)通过L型节点(6)与装配式组合楼板(5)连接，双孔矩形柱(3)通过T型节点(7)与装配式组合楼板(5)连接，四孔方形柱(4)通过十字型节点(8)与装配式组合楼板(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系，其特征在于：所述的可调式独立基础(1)作为整体结构的竖向承重构件，由混凝土基础(1a)、可移动支座(1b)、螺杆支座(1c)、基础套筒(1d)和套筒双舱法兰连接板(1e)组成；混凝土基础(1a)由现场现浇混凝土制成；可移动支座(1b)由两片开水平长孔的钢板(1b-1)和短钢柱(1b-2)组成，且两片开水平长孔的钢板(1b-1)的水平长孔互相垂直，通过控制上下层开水平长孔的钢板(1b-1)的相对水平位置调节基础套筒(1d)在水平向的移动，下层开水平长孔的钢板(1b-1)与短钢柱(1b-2)通过满焊连接，上下层开水平长孔的钢板(1b-1)通过螺栓连接；螺杆支座(1c)为一根长螺杆，长螺杆与上层开水平长孔的钢板(1b-1)通过满焊连接；基础套筒(1d)为端部四面带有预留孔的轻钢方形钢管，在基础套筒(1d)的底部焊接与长螺杆尺寸搭配的螺母，通过调节基础套筒(1d)与长螺杆的相对位置调节基础套筒在竖向的移动；套筒双舱法兰连接板(1e)为带有预留孔的多边钢板，套筒双舱法兰连接板(1e)与基础套筒(1d)满焊连接后用来与角部短柱(5d)的短柱法兰连接板(5d-3)通过高强螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系，其特征在于：所述的单孔方形柱(2)为工厂预制的轻钢方形空心柱，作为整体结构的主要竖向承重构件；单孔方形柱(2)包括单孔方钢管(2a)和单舱法兰连接板(2b)；单孔方钢管(2a)为端部四面标记连接点的的轻钢方形钢管；单舱法兰连接板(2b)为带有预留孔的环形钢板，单舱法兰连接板(2b)与单孔方钢管(2a)熔透焊接后用来与角部短柱(5d)的短柱四边法兰连接板(6a)通过高强螺栓连接；单孔方钢管(2a)与角部短柱(5d)的侧向连接，侧向连接方式为单边螺栓或拉铆钉方式。
4.根据权利要求1所述的一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系，其特征在于：所述的双孔矩形柱(3)为工厂预制的轻钢矩形空心柱，作为竖向承重构件；双孔矩形柱(3)包括矩形钢管(3a)和双舱法兰连接板(3b)；矩形钢管(3a)为端部四面标记连接点的轻钢矩形钢管；双舱法兰连接板(3b)为隔舱式法兰连接板，双舱法兰连接板(3b)为带有预留孔的环形钢板，双舱法兰连接板(3b)将法兰连接板分为两舱，其与矩形钢管(3a)熔透焊接后用来与角部短柱(5d)的短柱三边法兰连接板(7a)通过高强螺栓连接；矩形钢管(3a)与角部短柱(5d)的侧向连接，侧向连接是单边螺栓或拉铆钉方式。
5.根据权利要求1所述的一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系，其特征在于：所述的四孔方形柱(4)为工厂预制的轻钢方形空心柱，作为整体竖向承重构件；所述的装配式组合楼板(5)为按建筑模数在工厂预制的楼板，作为整体结构的水平承重构件；四孔方形柱(4)包括四孔方钢管(4a)、四舱法兰连接板(4b)；四孔方钢管(4a)为端部四面标记连接点的轻钢方形钢管；四舱法兰连接板(4b)为带有隔舱式法兰连接板，四舱法兰连接板(4b)为带有预留孔的环形钢板，且将法兰连接板分为相同大小的四舱，四舱法兰连接板(4b)与四孔方钢管(4a)熔透焊接后用来与角部短柱(5d)的短柱两边法兰连接板(7a)通过高强螺栓连接；四孔方钢管(4a)与角部短柱(5d)的侧向连接，侧向连接为单边螺栓或拉铆钉。
6.根据权利要求1所述的一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系，其特征在于：装配式组合楼板(5)包括主梁(5a)、次梁(5b)、组合板(5c)和角部短柱(5d)；主梁(5a)由上弦杆(5a-1)、下弦杆(5a-2)、斜腹杆(5a-3)和竖腹杆(5a-4)组成，上弦杆(5a-1)、下弦杆(5a-2)和竖腹杆(5a-4)为带外卷边的U型钢，斜腹杆(5a-3)为C型钢，弦杆与腹杆通过自攻螺钉、拉铆钉或点焊方式连接；次梁(5b)为U型钢与C型钢嵌套形成的箱型梁，在次梁(5b)两端沿腹板各伸出一定长度，且在腹板开有孔洞，便于管线通过，次梁(5b)与竖腹杆(5a-4)通过自攻螺钉、拉铆钉或点焊方式连接；组合板(5c)由压型钢板(5c-1)、钢筋网(5c-2)和轻质混凝土(5c-3)组成，主梁(5a)和次梁(5b)与压型钢板(5c-1)通过自攻螺钉方式连接；角部短柱(5d)由方形短钢管(5d-1)、水平矩形连接件(5d-2)和短柱法兰连接板(5d-3)组成，方形短钢管(5d-1)用外径比单孔方形柱(2)的内径小1.0mm-2.0mm的方形钢管，端部四面预留孔，水平矩形连接件(5d-2)用宽度比单孔方形柱(2)的外径小10.0mm-20.0mm的箱型钢管，短柱法兰连接板(5d-3)为带有预留孔的多边钢板，分为短柱四边法兰连接板(6a)、短柱三边法兰连接板(7a)和短柱两边法兰连接板(8a)三种类型，水平矩形连接件(5d-2)和短柱法兰连接板(5d-3)与方形短钢管(5d-1)通过双面焊接；四根依次相互垂直的主梁(5a)通过角部短柱(5d)连接，上弦杆(5a-1)和下弦杆(5a-2)与水平矩形连接件(5d-2)通过自攻螺钉或拉铆钉方式连接形成装配式组合楼板(5)的外框架。
7.根据权利要求1所述的一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系，其特征在于：所述的楼板与柱的连接方式为隔舱式法兰连接，此连接方式为预制装配式梁柱节点，保证了上、下层支撑柱间的刚性连接；隔舱式法兰连接分为隔舱式法兰板之间的连接和柱端侧壁与楼板角部短柱之间的连接；隔舱式法兰板之间的连接为楼板角部短柱(5d)的法兰连接板与支撑柱的隔舱式法兰连接板之间通过高强螺栓连接，连接类型分为单舱、双舱和四舱连接；柱端侧壁与楼板角部短柱之间的连接为楼板角部短柱(5d)与支撑柱端部的侧面通过连接件连接，连接件可以是自攻螺钉、螺栓、拉铆钉或射钉连接方式；楼板角部短柱(5d)下端的方形短钢管(5d-1)插入下层支撑柱中上端的小方形腔中，上层支撑柱中下端的小方形腔套入角部短柱(5d)上端的方形短钢管(5d-1)中，并在角部短柱(5d)的法兰连接板和支撑柱的隔舱式法兰连接板对应的预留孔处用高强螺栓连接，方形短钢管(5d-1)与支撑柱上、下两端相应的标记连接点处通过连接件连接；角部短柱(5d)为预制装配式梁柱节点，保证了上、下层支撑柱间的刚性连接，水平矩形连接件(5d-2)保证了主梁(5a)与方形短钢管(5d-1)的刚接。
8.根据权利要求1所述的一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系，其特征在于：所述的楼板与基础的连接方式(9)分为楼板角部短柱(5d)与一层支撑柱之间的连接和楼板角部短柱(5d)与独立基础的基础套筒(1d)之间的连接两部分；楼板角部短柱(5d)与一层支撑柱之间的连接，具体连接方式为：角部短柱(5d)上端的方形短钢管(5d-1)插入一层支撑柱下端的小方形腔中，并在角部短柱(5d)的短柱法兰连接板(5d-3)和一层支撑柱(2、3、4)的隔舱式法兰连接板对应的预留孔处用高强螺栓连接，在方形短钢管(5d-1)与一层支撑柱下端相应的标记连接点处通过连接件连接；楼板角部短柱(5d)与独立基础的基础套筒(1d)之间的连接，具体连接方式为：楼板角部短柱(5d)下端的方形短钢管(5d-1)插入独立基础的基础套筒(1d)的小方形腔中，在角部短柱(5d)的短柱法兰连接板(5d-3)与基础套筒(1d)的套筒双舱法兰连接板(1e)对应的预留孔处用高强螺栓连接，在方形短钢管(5d-1)与基础套筒(1d)标记连接点处通过连接件连接。
9.根据权利要求1所述的一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系，其特征在于：所述的双孔矩形柱(3)、四孔方形柱(4)的尺寸均以单孔方形柱(2)的外径尺寸为模数确定，所述的基础套筒(1d)及套筒双舱法兰连接板(1e)的尺寸与双孔矩形柱(3)及双舱法兰连接板(3b)的尺寸相同；
楼板与柱的连接方式和楼板与基础的连接方式(9)作为整体结构的竖向承重构件与水平承重构件连接方式。
10.一种装配式冷弯型钢板柱结构隔舱式法兰连接体系的施工方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤一：按照施工设计图纸进行可调节式独立基础(1)施工，在混凝土基础(1a)上预埋好可调平动自由度的可移动支座(1b)及标高的螺杆支座(1c)，支座上连接基础套筒(1d)，基础套筒的形状分别与单孔方钢管(2a)、矩形钢管(3a)、四孔方钢管(4a)相同，调整所有基础套筒(1d)的顶端标高至设计标高；
步骤二：按设计施工图纸中的顺序，吊装底层装配式组合楼板(5)作为底板，吊装时，由于存在施工误差，调整可调节式独立基础(1)上可移动支座(1b)和螺杆支座(1c)，使得所有基础套筒(1d)间的中心距和标高与设计尺寸一致，吊装过程中将装配式组合楼板(5)下侧的四个角部短柱(5d)中心与基础套筒(1d)中心对准，利用重力将角部短柱(5d)插入在基础套筒(1d)中，并用螺栓在套筒双舱法兰连接板(1e)及基础套筒(1d)侧面相应的预留孔中连接；
步骤三：将第一层的单孔方形柱(2)、双孔矩形柱(3)及四孔方形柱(4)按设计编号套入底层装配式组合楼板(5)上侧的角部短柱(5d)中，用螺栓在相应的预留孔中连接固定形成楼板与柱的连接方式，完成一层支撑柱的装配；
步骤四：将装配式组合楼板(5)吊装就位，利用重力将装配式组合楼板(5)下侧的四个角部短柱(5d)插入单孔方形柱(2)、双孔矩形柱(3)及四孔方形柱(4)中，用螺栓在相应的预留孔中连接固定形成楼板与支撑柱的连接方式(6、7、8)，完成第二层装配式组合楼板(5)的装配；
步骤五：依次重复步骤三、步骤四的工序，完成多层建筑主体结构的装配；
步骤六：安装女儿墙，然后进行屋面找坡、防水及屋面瓦铺装即可完成整体建筑的装配。
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