CN110939202A - 新型楼面水平支撑结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新型楼面水平支撑结构，水平支撑与楼面钢梁固接，水平支撑由多个水平设置的钢带构成，钢带厚度与楼面钢梁翼缘板厚度相当，各钢带宽度根据结构受力需要选择性定制；水平支撑的钢带一端与楼面钢梁上翼缘水平连接，另一端与框架柱连接；钢带表面沿其长度方向设有栓钉，还提供新型楼面水平支撑结构的施工方法，找出楼面水平支撑与钢梁的交汇点；将与钢梁翼缘板厚度相当的钢板切割成钢带，钢带一端与钢梁上翼缘板水平对齐，通过安装锚板与钢梁上翼缘左侧预连接，钢带另一端与框架柱相连；钢带与上翼缘板连接节点的下侧设置衬板，钢带支撑两端与结构等强焊接；钢带上表面固接栓钉，本发明连接构造自重小，受力可靠，不受楼面次梁影响。

Description

新型楼面水平支撑结构及其施工方法

技术领域

本发明属于钢结构建筑技术领域，具体涉及一种新型楼面水平支撑结构及其施工方法。

背景技术

对于高层、超高层建筑，楼盖结构的整体刚度和承载力对于保证刚性楼板假定，使实际结构整体工作特性与设计计算模型尽可能一致，保证结构整体安全有着至关重要的作用。

实际工程中，建筑物的楼层刚度常常因为各种原因无法满足刚性楼板假定。譬如，因为建筑平面尺寸狭长、平面不规则，导致地震作用下结构扭转效应比较显著，单纯依靠传统设计方法和构造措施无法保证楼盖结构的承载力，结构整体安全也受到削弱。再譬如，建筑物常常因为立面造型、内部功能需要，出现楼板不连续、凹凸不规则、大开洞等情况，楼盖被不同程度削弱。这些对有抗震设防要求(特别是高烈度区)的高层建筑也是非常不利的。

为解决上述问题，通常采取两种方法：1)加大楼板厚度及其配筋；2)设置楼面水平支撑。其中第一种方法，一方面加大楼板厚度不仅带来结构自重增加，加大基础及竖向承重构件的负荷，增加造价；另一方面，自重对应的竖向荷载增加了地震作用，对结构抗侧力要求提高，于抗震设计不利。因此，实际工程中更多倾向于采用第二种方法。楼面水平支撑通常采用工字形、矩形、圆管及角钢等截面的杆体或梁体。现有的做法中，水平支撑连接楼面框架柱，水平支撑需要越过楼面次梁，因楼面次梁通常平行布置，间距在2.1m～3.3m左右，而水平支撑标高位于楼面钢梁上翼缘或下翼缘，也可以位于梁高范围内。所以水平支撑会被楼面次梁打断从而变得很零碎。施工时与次梁的连接工作也很繁琐，无法得到广泛使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有通过设置水平支撑结构来弥补楼盖刚度欠缺、承载力不足、不满足整体抗震性能的做法，常常会出现支撑构件零碎、连接节点繁琐、施工困难等缺点。

为解决上述缺陷，本发明提供一种用节约钢材、制作简单、施工方便快捷、便于工业化生产、社会经济性能良好的楼面水平支撑做法。具体的本发明采用的技术手段是：

一种新型楼面水平支撑结构，所述水平支撑与楼面钢梁固接，水平支撑由多个水平设置的钢带构成，钢带厚度与楼面钢梁翼缘板厚度相当，各钢带宽度根据结构受力需要选择性定制；水平支撑的钢带一端与楼面钢梁上翼缘水平连接，另一端与框架柱连接；钢带表面沿其长度方向设有栓钉。

本发明的有益效果：1)本结构水平支撑杆件采用钢带截面形式，自重小，工厂制作简单方便，运输和现场安装方便。2)本新型水平钢带支撑与楼面钢梁翼缘边对边完整对接，连接构造简单、可靠，不受楼面次梁布置方向和间距的影响。3)水平钢带支撑与钢柱的连接构造简单、可靠，不受连接角度的限制。4)水平钢带支撑上设置有栓钉，可以与楼面混凝土有效结合在一起，一方面增加楼面支撑的整体刚度，另一方面也解决单纯钢带本身平面外比较柔的缺点，整体效果好。

优选的，钢带端部设置为斜角端，斜角角度任意设置。钢带与钢梁上翼缘呈任意角度斜交。

优选的，钢带与钢梁上翼缘连接节点下侧设置衬板，钢带与钢梁上翼缘采用带间隙的熔透焊一体。焊接完成后，钢带与梁翼缘板之间形成等强对接连接，保证了支撑连接的高效性。

优选的，钢带与钢梁上翼缘的连接节点上侧设安装锚板，该安装锚板竖向垂直于上翼缘及钢带表面设置，其底边跨钢带与翼缘板的连接缝，左侧与翼缘板固接，右侧与钢带固接。

优选的，所述钢梁上翼缘左侧连接第一钢带，右侧连接第二钢带，第一钢带与第二钢带位于同一中心线上。保证传力直接、高效，不会因为连接偏心给梁翼缘带来次生应力。

进一步的，第一钢带、第二钢带通过设置安装锚板彼此相连，该安装锚板安装于第一钢带与第二钢带的中心线上，该安装锚板具备三个连接点，分别与第一钢带、梁翼缘以及第二钢带固接。

优选的，钢带与圆形框架柱连接的一端，设为与圆形框架柱表面匹配的弧形端部。

优选的，钢带与矩形框架柱角部连接的一端，设为与矩形框架柱棱角匹配的燕尾形端部。

上述新型楼面水平支撑结构的施工方法，按照下列步骤进行：

第一步：a.根据楼面结构布置图，找出楼面水平支撑与钢梁的交汇点；b.将与钢梁翼缘板厚度相当的钢板切割成钢带，根据结构计算受力的需求确定钢带的宽度、数量；

第二步：钢带端部制为斜角边，第一钢带通过至少一个安装锚板于交汇点与钢梁上翼缘左侧预连接；第二钢带通过至少一个安装锚板于交汇点与钢梁上翼缘右侧预连接；预连接时钢带与钢梁上翼缘板水平对齐，第一钢带与第二钢带设置在同一条与钢梁斜交的线上；

第三步：钢带另一端与框架柱相连，钢带与框架柱的连接端制为与框架柱表面形状匹配的端部结构；

第四步：钢带与上翼缘板连接节点的下侧设置衬板，钢带与上翼缘板之间采用带间隙的熔透焊，钢带式水平支撑与梁翼缘板之间形成等强对接连接，焊接完成后拆除安装锚板；同样，钢带支撑与框架柱的连接端沿连接缝走向等强焊接；

第五步：所有钢带上表面沿其构件长度方向均匀固接若干栓钉。

此方法，钢带支撑与楼面钢梁翼缘边对边完整对接，连接构造简单、可靠，不受楼面次梁布置方向和间距的影响。工厂制作简单方便，运输和现场安装方便。可以与楼面混凝土有效结合在一起，一方面增加楼面支撑的整体刚度，另一方面也解决单纯钢带本身平面外比较柔的缺点，整体效果好。

附图说明

图1：水平钢带支撑与楼面钢梁翼缘对接示意图；

图2：水平钢带支撑与梁翼缘连接结构；

图3：水平钢带支撑与梁翼缘板的预固定结构；

图4：水平钢带支撑与圆形框架柱的连接结构；

图5：水平钢带支撑与矩形框架柱的连接结构；

图6：设置栓钉的示意图。

图7：水平钢带支撑的另一实施例结构；

图8：第一钢带与第二钢带节点结构图。

图中：钢梁1、第一钢带2、第二钢带3、衬板4、安装锚板5、框架柱6。

具体实施方式

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”及“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。

下面结合附图及具体实施例对本发明技术方案详细描述：

实施例一：

结合附图1、图2、图4、图5和图6所示，一种新型楼面水平支撑结构，所述水平支撑与楼面钢梁固接，水平支撑由多个水平设置的钢带(2、3)构成，钢带(2、3)厚度与楼面钢梁1翼缘板厚度相当，各钢带宽度根据结构受力需要选择性定制；水平支撑的钢带(2、3)一端与楼面钢梁1上翼缘水平连接，另一端与框架柱6连接；钢带表面沿其长度方向设有栓钉7。

其中，钢带与钢梁上翼缘连接节点下侧设置衬板4，钢带与上翼缘采用带间隙的熔透焊一体。焊接完成后，钢带支撑与梁翼缘之间形成等强对接连接，保证了支撑连接的高效性。

实施例二：

如图1所示在实施例一的基础上，所述钢带端部制为斜角端，斜角端可以设置为任意角度，钢带与钢梁1翼缘板斜交，交角根据受力需要设置。

进一步的，所述梁翼缘左侧连接第一钢带2，右侧连接第二钢带3，第一钢带2与第二钢带3位于同一中心线上，第一钢带2和第二钢带3共线，构成在受力方向与钢梁相交的一个构造线，保证传力直接、高效。再进一步，这种支撑构造线不仅设计一条，还可以在该交点上增加另一方向的斜交支撑，双斜交线结构如图7所示。

结合图3所示，由于钢带自重不大，在焊接前可以采用安装锚板5将钢带(2或3)端部与梁翼缘板做临时固定。具体的，钢带与楼面钢梁1上翼缘的连接节点上侧设安装锚板5，该安装锚板5竖向垂直于钢梁上翼缘及钢带表面设置，其底边跨钢带与翼缘板的连接缝，左侧与钢梁上翼缘板固接，右侧与钢带(2或3)固接。

实施例三：

在实施例二中设计的与钢梁斜交一条或多条支撑构造线基础上，如图8所示，实施例三为：第一钢带2与第二钢带3进一步通过安装锚板5＇相连，该安装锚板5＇大于上述跨一条焊缝的锚板，该安装锚板5＇安装于第一钢带2与第二钢带3的中心线上，该安装锚板5＇具备三个连接点，分别与第一钢带2、上翼缘以及第二钢带3固接。该安装锚板5＇有效传导第一钢带和第二钢带的受力，减轻钢梁的受力，还具备锚板的作用，加强钢带与混凝土的结构。

钢带与圆形框架柱6连接的一端，设为与圆形框架柱表面匹配的弧形端部。

钢带与矩形框架柱6角部连接的一端，设为与矩形框架柱棱角匹配的燕尾形端部。

本发明的安装锚板5具体形状为：安装锚板5上部为方形，下部设有用于避让接缝的拱形凹口。所述用于连接第一钢带与第二钢带的安装锚板5＇需要设计两个拱形凹口。

上述新型楼面水平支撑结构的施工方法，按照下列步骤进行：

第一步：a.根据楼面结构布置图，找出楼面水平支撑与钢梁的交汇点；b.将与钢梁翼缘板厚度相当的钢板切割成钢带，根据结构计算受力的需求确定钢带的宽度、数量。

第二步：钢带端部制为斜角边，第一钢带通过至少一个安装锚板于交汇点与钢梁上翼缘左侧预连接；第二钢带通过至少一个安装锚板于交汇点与钢梁上翼缘右侧预连接；预连接时钢带与钢梁上翼缘板水平对齐，第一钢带与第二钢带设置在同一条与钢梁斜交的线上。

第三步：钢带另一端与框架柱相连，钢带与框架柱的连接端制为与框架柱表面形状匹配的端部结构。

第四步：钢带与楼面梁上翼缘板连接节点的下侧设置衬板，钢带与上翼缘板之间采用带间隙的熔透焊，钢带式水平支撑与梁翼缘板之间形成等强对接连接，焊接完成后拆除安装锚板；同样，钢带支撑与框架柱的连接端沿连接缝走向等强焊接。

第五步：如图6所示，所有钢带上表面沿其构件长度方向均匀固接若干栓钉7。

进一步，还设有另一组设置在钢梁另一条斜交线上的第一钢带和第二钢带。

进一步，位于同一斜交线上的第一钢带和第二钢带通过安装锚板相连，该安装锚板竖立的设置在钢带及钢梁翼缘板上，其底边与第一钢带、钢梁翼缘以及第二钢带固接。

本发明的有益效果：1)本结构水平支撑杆件采用钢带截面形式，工厂制作简单方便，运输和现场安装方便。2)本结构水平钢带支撑与楼面钢梁翼缘边对边完整对接，连接构造简单、可靠，不受楼面次梁布置方向和间距的影响。3)水平钢带支撑与钢柱的连接构造简单、可靠，不受连接角度的限制。4)水平钢带支撑上设置有栓钉，可以与楼面混凝土有效结合在一起，一方面增加楼面支撑的整体刚度，另一方面也解决单纯钢带本身平面外比较柔的缺点，整体效果好。

Claims (10)

1.一种新型楼面水平支撑结构，所述水平支撑与楼面钢梁固接，其特征是：水平支撑由多个水平设置的钢带构成，钢带厚度与楼面钢梁翼缘板厚度相当，各钢带宽度根据结构受力需要选择性定制；水平支撑的钢带一端与楼面钢梁上翼缘水平连接，另一端与框架柱连接；钢带表面沿其长度方向设有栓钉。

2.根据权利要求1所述新型楼面水平支撑结构，其特征是：钢带与钢梁上翼缘连接节点下侧设置衬板，钢带与钢梁上翼缘采用带间隙的熔透焊一体。

3.根据权利要求1所述新型楼面水平支撑结构，其特征是：钢带端部设置为斜角端，斜角角度任意设置。钢带与钢梁上翼缘呈任意角度斜交。

4.根据权利要求1所述新型楼面水平支撑结构，其特征是：钢带与钢梁上翼缘的连接节点上侧设安装锚板，该安装锚板竖向垂直于上翼缘及钢带表面设置，其底边跨钢带与翼缘板的连接缝，左侧与翼缘板固接，右侧与钢带固接。

5.根据权利要求1-4中任项所述新型楼面水平支撑结构，其特征是：所述钢梁上翼缘左侧连接第一钢带，右侧连接第二钢带，第一钢带与第二钢带位于同一中心线上。

6.根据权利要求5所述新型楼面水平支撑结构，其特征是：第一钢带、第二钢带通过设置安装锚板彼此相连，该安装锚板安装于第一钢带与第二钢带的中心线上，该安装锚板具备三个连接点，分别与第一钢带、梁翼缘以及第二钢带固接。

7.根据权利要求6所述新型楼面水平支撑结构，其特征是：钢带与圆形框架柱连接的一端，设为与圆形框架柱表面匹配的弧形端部。

8.根据权利要求6所述新型楼面水平支撑结构，其特征是：钢带与矩形框架柱角部连接的一端，设为与矩形框架柱棱角匹配的燕尾形端部。

9.一种新型楼面水平支撑结构的施工方法，按照下列步骤进行：

第一步：a.根据楼面结构布置图，找出楼面水平支撑与钢梁的交汇点；b.将与钢梁翼缘板厚度相当的钢板切割成钢带，根据结构计算受力的需求确定钢带的宽度、数量；

第二步：钢带端部制为斜角边，第一钢带通过至少一个安装锚板于交汇点与钢梁上翼缘左侧预连接；第二钢带通过至少一个安装锚板于交汇点与钢梁上翼缘右侧预连接；预连接时钢带与钢梁上翼缘板水平对齐，第一钢带与第二钢带设置在同一条与钢梁斜交的线上；

第三步：钢带另一端与框架柱相连，钢带与框架柱的连接端制为与框架柱表面形状匹配的端部结构；

第四步：钢带与上翼缘板连接节点的下侧设置衬板，钢带与上翼缘板之间采用带间隙的熔透焊，钢带式水平支撑与梁翼缘板之间形成等强对接连接，焊接完成后拆除安装锚板；同样，钢带支撑与框架柱的连接端沿连接缝走向等强焊接；

第五步：所有钢带上表面沿其构件长度方向均匀固接若干栓钉。

10.根据权利要求9所述新型楼面水平支撑结构的施工方法，其特征是：还设有另一组设置在钢梁另一条斜交线上的第一钢带和第二钢带。

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