CN111042328A - 一种分布式模块化抗侧k撑型单元多层框架结构 - Google Patents

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Abstract

一种分布式模块化抗侧K撑型单元多层框架结构，包括立柱、横梁和模块化抗侧K型支撑单元；若干立柱垂直设置，相邻的立柱的顶部以及底部之间水平设置有若干横梁，形成单层框架结构，多个单层框架机构纵向连接形成多层框架结构；模块化抗侧K型支撑单元分布设置在相邻的两个立柱之间；本发明增加了模块化抗侧K撑型单元，提高了结构的抗侧刚度，形成抗侧性能好的结构，提高了结构承载力，具备多道抗震设防线、良好的变形能力和耗能能力。

Description

一种分布式模块化抗侧K撑型单元多层框架结构
技术领域
本发明属于建筑框架结构技术领域，特别涉及一种分布式模块化抗侧K撑型单元多层框架结构。
背景技术
钢结构建筑相比传统的混凝土建筑而言，具有强度高、抗震性好等优点。由于钢构件可以工厂预制化生产，然后运输至施工现场安装，因此可以大大减少工程周期；同时，基于钢材的可重复利用性，采用钢结构建筑还能够减少建筑垃圾的产生，更加绿色环保。因此，钢结构得以广泛应用于工业建筑和民用建筑中。
对于新型建筑工业化来说，建筑的装配式结构体系很重要，既要满足构件预制化和施工机械化等以便于施工装配，还要保持足够的强度和建筑功能要求。现有技术中，由于住宅户型多异性，墙体布置无规律性，使得现有的钢结构的框架柱网难以形成系统的抗侧力体系，支撑难以找到合适的布置位置；此外，由于钢柱截面大于墙厚，往往在房间四角出现凸柱阳角，影响室内建筑使用功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分布式模块化抗侧K撑型单元多层框架结构，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种分布式模块化抗侧K撑型单元多层框架结构，包括立柱、横梁和模块化抗侧K型支撑单元；若干立柱垂直设置，相邻的立柱的顶部以及底部之间水平设置有若干横梁，形成单层框架结构，多个单层框架机构纵向连接形成多层框架结构；模块化抗侧K型支撑单元分布设置在相邻的两个立柱之间；
模块化抗侧K型支撑单元包括竖撑杆、横撑杆和斜撑杆；两个竖撑杆垂直设置在单层框架结构的两个横梁之间，两个横撑杆垂直设置在两个竖撑杆之间，形成矩形框架；两个斜撑杆的一端固定设置在一个竖撑杆的中部，两个斜撑杆的另一端分别固定设置在另一个竖撑杆的端部。
进一步的，横梁为工字钢梁，横梁与竖撑杆连接处通过竖撑杆端板螺栓连接，且横梁与竖撑杆连接处对应的横梁腹板上设置有加劲肋。
进一步的，两个斜撑杆的一端通过第一连接部件与竖撑杆的中部固定连接；第一连接部件包括第一T型端板和第一连接板，第一连接板固定设置在竖撑杆的中部，两个斜撑杆的端部设置有第一T型端板，两个第一T型端板均通过螺栓固定连接在第一连接板上。
进一步的，两个斜撑杆的另一端通过第二连接部件分别与另一个竖撑杆的端部固定连接；第二连接部件包括第二T型端板和第二连接板，两个第二连接板分别设置在横撑杆和竖撑杆连接的拐角处，第二T型端板分别设置在两个斜撑杆的另一端，两个第二T型端板均通过螺栓固定连接在第二连接板上。
进一步的，立柱为矩形钢管柱、圆形钢管柱、工字形钢柱、十字工形钢柱、双槽形钢柱、L形截面钢柱、T形截面钢柱或井字形组合截面钢柱。
进一步的，竖撑杆、横撑杆和斜撑杆为圆形钢管、方形钢管、工字形钢支撑、T形钢支撑、L形钢支撑、槽形钢支撑、十字形钢支撑、阻尼器支撑或防屈曲支撑。
进一步的，横撑杆和竖撑杆连接方式为焊接。
与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
本发明增加了模块化抗侧K撑型单元，提高了结构的抗侧刚度，形成抗侧性能好的结构，提高了结构承载力，具备多道抗震设防线、良好的变形能力和耗能能力。
本发明室内不露柱，增加使用面积和美观性。
本发明结构增加的模块化抗侧K撑型单元可工厂预制装配，节约了现场装配的时间和避免了现场装配带来的焊接不稳定问题，该结构装配化程度高，现场施工方便。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明局部结构示意；
图3为本发明局部结构立体图；
附图标记：1、横梁；2、立柱；3、模块化抗侧K型支撑单元；31、横撑杆；32、竖撑杆；33、斜撑杆；4、加劲肋；5、竖撑杆端板；6、连接部件；61、第一T型端板；62、第一连接板；7、连接部件；71、第二T型端板；72、第二连接板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进一步说明：
请参阅图1至图3，一种分布式模块化抗侧K撑型单元多层框架结构，包括立柱2、横梁1和模块化抗侧K型支撑单元3；若干立柱2垂直设置，相邻的立柱2的顶部以及底部之间水平设置有若干横梁1，形成单层框架结构，多个单层框架机构纵向连接形成多层框架结构；模块化抗侧K型支撑单元3分布设置在相邻的两个立柱2之间；
模块化抗侧K型支撑单元3包括竖撑杆32、横撑杆31和斜撑杆33；两个竖撑杆32垂直设置在单层框架结构的两个横梁1之间，两个横撑杆31垂直设置在两个竖撑杆32之间，形成矩形框架；两个斜撑杆33的一端固定设置在一个竖撑杆32的中部，两个斜撑杆33的另一端分别固定设置在另一个竖撑杆32的端部。
横梁1为工字钢梁，横梁1与竖撑杆32连接处通过竖撑杆端板5螺栓连接，且横梁与竖撑杆连接处对应的横梁腹板上设置有加劲肋4。
两个斜撑杆33的一端通过第一连接部件6与竖撑杆32的中部固定连接；第一连接部件6包括第一T型端板61和第一连接板62，第一连接板62固定设置在竖撑杆32的中部，两个斜撑杆33的端部设置有第一T型端板61，两个第一T型端板61均通过螺栓固定连接在第一连接板62上。
两个斜撑杆33的另一端通过第二连接部件7分别与另一个竖撑杆32的端部固定连接；第二连接部件7包括第二T型端板71和第二连接板72，两个第二连接板72分别设置在横撑杆31和竖撑杆32连接的拐角处，第二T型端板71分别设置在两个斜撑杆33的另一端，两个第二T型端板71均通过螺栓固定连接在第二连接板72上。
立柱2为矩形钢管柱、圆形钢管柱、工字形钢柱、十字工形钢柱、双槽形钢柱、L形截面钢柱、T形截面钢柱或井字形组合截面钢柱。
竖撑杆、横撑杆和斜撑杆为圆形钢管、方形钢管、工字形钢支撑、T形钢支撑、L形钢支撑、槽形钢支撑、十字形钢支撑、阻尼器支撑或防屈曲支撑。
横撑杆和竖撑杆连接方式为焊接。
为提高装配式钢结构的抗侧能力，提高建筑的承载力和稳定性，以及对建筑功能需求的适应性，本发明实施例提供了一种分布式模块化抗侧K撑型单元低层框架结构。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。
参考图1和图2，本发明实施例提供的分布式模块化抗侧K撑型单元框架结构包括平行竖立的多根立柱2、水平设置并连接所述多根立柱2的多道横梁1，以及立柱2之间自由设置的模块化抗侧K型支撑单元3。其中，每个分布式模块化抗侧K撑型单元3包括两根竖撑杆32，两根横撑杆31和两个斜撑杆33，每根竖撑杆32竖直设置且两端分别与对应的横梁1连接，横撑杆31连接两根竖撑杆32，两根斜撑杆33和竖撑杆32呈K型设置，且每根斜撑杆33一端连接于靠近立柱2侧竖撑杆32中部，另一端与远离立柱2侧竖撑杆32连接，能够在框架结构受到水平方向的侧力作用时对立柱进行侧面支撑，提高框架结构的抗侧能力，从而提高建筑的承载力和稳定性。
本发明实施例中不对立柱进行具体限定，包括矩形钢管柱、圆形钢管柱、矩形钢管混凝土柱、圆形钢管混凝土柱、工字形钢柱、十字工形钢柱、双槽形钢柱或L形、T形、井字形异型组合截面钢柱，在施工时可根据实际情况进行选用，提高本发明钢结构的适用范围。优选的，每道横向梁段为工字钢梁。工字钢横梁在保证了较好的承载强度的同时能够减少钢材的消耗和钢结构的自重，从而降低成本和使用寿命。
本发明实施例不对装配式钢结构的斜撑杆和竖撑杆的选用进行具体的限定，该斜撑杆和竖撑杆可以包括圆形钢管、方形钢管、工字形钢支撑、T形钢支撑、L形钢支撑、槽形钢支撑、十字形钢支撑，还可以是阻尼器支撑、防屈曲支撑等消能减震构件。消能减震构件就是在结构构件中安装消能器，人为增加结构阻尼，消耗遭遇冲击时结构构件的振动能量，从而减小结构的振动反应，提高结构构件的抗震性能。
如图3所示，在本发明例中，每根横梁1与竖撑杆32连接处通过在竖撑杆32端部设置的竖撑杆端板5进行螺栓连接，且在每根横梁1与竖撑杆32连接处对应的横梁1腹板上设置有加劲肋4。竖撑杆端板5能够使得模块化抗侧K型支撑单元3与横梁1之间的连接更为紧固，加劲肋4的设置提高了竖撑杆32和横梁1连接处的结构强度。
如图3所示，在本发明例中，每根横撑杆31与竖撑杆32的连接方式为焊接，或在横撑杆31端部设置连接板通过螺栓连接。
如图2所示，在本发明例中，每根斜撑杆33与靠近立柱2侧竖撑杆32的连接方式为焊接，或在连接处设置连接部件6通过螺栓连接，该连接部件6包括T型端板61和连接板62，T型端板61与对应的斜撑杆33连接，连接板62与靠近立柱2侧竖撑杆32连接，且T型端板61和连接板62通过螺栓连接。
如图2所示，在本发明例中，每根斜撑杆33与远离立柱侧竖撑杆32连接处设置有连接部件7，该连接部件包括T型端板71和连接板72，T型端板71与对应的斜撑杆33连接，连接板72与远离立柱2侧竖撑杆32的横撑杆31连接端相连，且所述T型端板71和连接板72通过螺栓连接。连接部件的设置做法简单，易施工，精度要求不高，具有自行微调K型支撑架的能力，进一步提高装配效率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种分布式模块化抗侧K撑型单元多层框架结构，其特征在于，包括立柱(2)、横梁(1)和模块化抗侧K型支撑单元(3)；若干立柱(2)垂直设置，相邻的立柱(2)的顶部以及底部之间水平设置有若干横梁(1)，形成单层框架结构，多个单层框架机构纵向连接形成多层框架结构；模块化抗侧K型支撑单元(3)分布设置在相邻的两个立柱(2)之间；
模块化抗侧K型支撑单元(3)包括竖撑杆(32)、横撑杆(31)和斜撑杆(33)；两个竖撑杆(32)垂直设置在单层框架结构的两个横梁(1)之间，两个横撑杆(31)垂直设置在两个竖撑杆(32)之间，形成矩形框架；两个斜撑杆(33)的一端固定设置在一个竖撑杆(32)的中部，两个斜撑杆(33)的另一端分别固定设置在另一个竖撑杆(32)的端部。
2.根据权利要求1所述的一种分布式模块化抗侧K撑型单元多层框架结构，其特征在于，横梁(1)为工字钢梁，横梁(1)与竖撑杆(32)连接处通过竖撑杆端板(5)螺栓连接，且横梁与竖撑杆连接处对应的横梁腹板上设置有加劲肋(4)。
3.根据权利要求1所述的一种分布式模块化抗侧K撑型单元多层框架结构，其特征在于，两个斜撑杆(33)的一端通过第一连接部件(6)与竖撑杆(32)的中部固定连接；第一连接部件(6)包括第一T型端板(61)和第一连接板(62)，第一连接板(62)固定设置在竖撑杆(32)的中部，两个斜撑杆(33)的端部设置有第一T型端板(61)，两个第一T型端板(61)均通过螺栓固定连接在第一连接板(62)上。
4.根据权利要求1所述的一种分布式模块化抗侧K撑型单元多层框架结构，其特征在于，两个斜撑杆(33)的另一端通过第二连接部件(7)分别与另一个竖撑杆(32)的端部固定连接；第二连接部件(7)包括第二T型端板(71)和第二连接板(72)，两个第二连接板(72)分别设置在横撑杆(31)和竖撑杆(32)连接的拐角处，第二T型端板(71)分别设置在两个斜撑杆(33)的另一端，两个第二T型端板(71)均通过螺栓固定连接在第二连接板(72)上。
5.根据权利要求1所述的一种分布式模块化抗侧K撑型单元多层框架结构，其特征在于，立柱(2)为矩形钢管柱、圆形钢管柱、工字形钢柱、十字工形钢柱、双槽形钢柱、L形截面钢柱、T形截面钢柱或井字形组合截面钢柱。
6.根据权利要求1所述的一种分布式模块化抗侧K撑型单元多层框架结构，其特征在于，竖撑杆、横撑杆和斜撑杆为圆形钢管、方形钢管、工字形钢支撑、T形钢支撑、L形钢支撑、槽形钢支撑、十字形钢支撑、阻尼器支撑或防屈曲支撑。
7.根据权利要求1所述的一种分布式模块化抗侧K撑型单元多层框架结构，其特征在于，横撑杆和竖撑杆连接方式为焊接。
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