CN111910914A - 多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系及其施工方法，所述多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系包括支撑横梁(1)、连接件(2)和钢结构梁(3)，支撑横梁(1)的端部与连接件(2)可拆卸连接，连接件(2)与钢结构梁(3)连接固定。该多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系及其施工方法可以用于多、高层装配式钢结构建筑的非组合楼板的施工，快速支撑提升施工效率、减少二次倒运、创造工作面减少工期和节约造价。

Description

多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系及其施工方法
技术领域
本发明涉及钢结构建筑领域，具体的是一种多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系，还是一种多高层装配式钢结构非组合楼板施工方法。
背景技术
装配式钢结构建筑具有安装速度更快，施工质量有保证、抗震性能优良的特点；相对于混凝土结构，钢结构自重更轻，基础造价更低，更加绿色环保；精心设计的钢结构装配式建筑，比装配式混凝土建筑具有更好的经济性。因其优良抗震性能，且施工便捷，主要应用于多、高层民用建筑等领域。非组合楼板作为装配式钢结构建筑的楼板体系，具有层间隔断、承载重物的作用，提供了居住、办公的活动空间，楼板的保质保量施工对于装配式钢结构建筑显得尤为重要。
现阶段非组合楼板的施工主要是使用传统的脚手架模板支撑体系，对于多、高层装配式钢结构建筑而言，脚手架二次倒运量较大、支撑体系占用施工工作面空间较多影响后续施工，导致工期过长，并且由于多、高层钢结构建筑的特殊性，脚手架倒运也有一定难度。
名词解释：
装配式钢结构：装配式钢结构建筑是结构系统由钢(构)件构成的装配式建筑，目前装配式钢结构的梁柱节点主要采用栓焊连接，但装配式钢结构推荐采用螺栓连接节点。装配式钢结构建筑具有以下优点：没有现场现浇节点，安装速度更快，施工质量更容易得到保证；钢结构是延性材料，具有更好的抗震性能；相对于混凝土结构，钢结构自重更轻，基础造价更低；钢结构是可回收材料，更加绿色环保；精心设计的钢结构装配式建筑，比装配式混凝土建筑具有更好的经济性。因其优良抗震性能，且施工便捷，主要应用于多、高层民用建筑等领域。
非组合楼板：压型钢板仅在施工阶段充任浇筑混凝土的永久模板，在正常运用阶段完全退出工作，采用这种规划的楼板，被称为非组合楼板。
发明内容
为了解决现有非组合楼板施工效率低的问题，本发明提供了一种多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系及其施工方法，该多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系及其施工方法可以用于多、高层装配式钢结构建筑的非组合楼板的施工，快速支撑提升施工效率、减少二次倒运、创造工作面减少工期和节约造价。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系，包括支撑横梁、连接件和钢结构梁，支撑横梁的端部与连接件可拆卸连接，连接件与钢结构梁连接固定。
支撑横梁和钢结构梁均为水平状态，支撑横梁与钢结构梁垂直，支撑横梁的断面为轴对称图形。
支撑横梁的断面为工字形或H形，支撑横梁含有从上向下依次连接的第一上横板、第一腹板和第一下横板。
连接件为直立的连接板，连接件的一端与第一腹板通过螺栓连接。
第一腹板与连接件层叠设置，第一腹板的端部设有长条形通孔，螺栓穿过连接件和长条形通孔，螺栓与第一腹板和连接件之间设有平垫圈。
钢结构梁的断面为工字形或H形，钢结构梁含有从上向下依次连接的第二上横板、第二腹板和第二下横板，连接件与第二腹板垂直，连接件的另一端与第二腹板的上部焊接。
支撑横梁的上表面与钢结构梁的上表面齐平，支撑横梁与钢结构梁之间的间隙为10mm-20mm。
支撑横梁上铺设有压型钢板，压型钢板的端部位于钢结构梁上，压型钢板的端部通过栓钉与钢结构梁连接固定。
所述多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系包括多根支撑横梁，多根支撑横梁均位于同一水平面内，多根支撑横梁之间相互平行，相邻的两根支撑横梁之间的距离为1m-2m。
一种多高层装配式钢结构非组合楼板施工方法，所述多高层装配式钢结构非组合楼板施工方法采用了上述的多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系，所述多高层装配式钢结构非组合楼板施工方法包括以下步骤：
步骤1、将连接件与钢结构梁焊接；
步骤2、将支撑横梁与连接件通过螺栓连接；
步骤3、在支撑横梁上铺设压型钢板，通过栓钉将压型钢板与钢结构梁连接固定；
步骤4、在压型钢板上铺设钢筋，在压型钢板上浇筑出混凝土楼板；
步骤5、待混凝土楼板达到拆模强度后，拆除支撑横梁。
本发明的有益效果是：对于多、高层装配式钢结构建筑的非组合楼板的施工，该多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系形式简单、受力合理，承载能力较大，构造措施可靠，并且施工便捷可循环利用、减少二次倒运、节约造价；主体钢结构框架吊装阶段即可同步安装本支撑体系，减少传统支撑体系的大空间需求，并可创造多个工作面方便后续同步施工，大大减少工期；并且混凝土达到强度后可进行切割回收利用。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是单跨梁间支撑连接的示意图。
图2是支撑横梁与钢结构梁连接节点示意图。
图3是工字钢的断面图。
图4是多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系的俯视示意图。
图5是非组合楼板的断面结构示意图。
1、支撑横梁；2、连接件；3、钢结构梁；4、螺栓；5、栓钉；6、钢筋；7、混凝土楼板；8、压型钢板；9、堵头板；
31、钢结构主梁；32、钢结构次梁；33、钢结构立柱；34、隅撑；
101、第一上横板；102、第一腹板；103、第一下横板；104、长条形通孔；
301、第二上横板；302、第二腹板；303、第二下横板。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系，包括支撑横梁1、连接件2和钢结构梁3，支撑横梁1的端部与连接件2可拆卸连接，连接件2与钢结构梁3连接固定，如图1和图2所示。
支撑横梁1通过连接件2与钢结构梁3连接，用支撑横梁1替代传统的脚手架支撑压型钢板8，该支撑结构的传力路径为“支撑横梁1→钢结构次梁32→钢结构主梁31→钢结构立柱33→地基基础”，改变了传统的脚手架支撑的上层板通过下层楼板传递施工荷载的形式，故钢结构主体吊装阶段即可提前进行支撑横梁1和连接件2的安装。待楼板混凝土达到拆模强度后，即可进行支撑横梁1的拆除，各楼层循环使用；待所有楼板施工完毕后，即可拆除剩余的支撑横梁1，二次用作其他用途。
在本实施例了中，支撑横梁1和钢结构梁3均为水平状态，支撑横梁1与钢结构梁3垂直，支撑横梁1可以采用现有任何类型的型钢，例如支撑横梁1的断面可以为矩形、C形、L形、U形、工字形或H形等。优选支撑横梁1的断面为轴对称图形，轴对称图形的截面承载性能较好，抗弯能力较强，受力更均匀。
在本实施例了中，支撑横梁1的断面为工字形(或H形)，如图3所示，支撑横梁1含有从上向下依次连接的第一上横板101、第一腹板102和第一下横板103。第一上横板101与第一下横板103上下平行设置，第一上横板101平行于水平面，第一腹板102呈直立状态，使用时，第一上横板101与压型钢板8直接接触，即压型钢板8铺设于第一上横板101上，即压型钢板8与第一上横板101上下连接。
在本实施例了中，连接件2为直立的连接板，连接件2的一端与第一腹板102通过螺栓4和螺母连接。第一腹板102与连接件2层叠设置，第一腹板102的端部设有长条形通孔104，所述长条形通孔104的长度方向平行于水平方向，螺栓4依次穿过连接件2和所述长条形通孔104，螺栓4与第一腹板102和连接件2之间设有平垫圈，所述平垫圈的强度需要满足使用要求。
在本实施例了中，钢结构梁3可以为钢结构主梁31或钢结构次梁32，如图4所示，钢结构梁3的断面为工字形(或H形)，钢结构梁3含有从上向下依次连接的第二上横板301、第二腹板302和第二下横板303，连接件2与第二腹板302垂直，连接件2的另一端与第二腹板302的上部焊接，如图2所示。
例如，第一腹板102的右端与连接件2的左端通过螺栓4和螺母连接，连接件2的右端与第二腹板302的上部焊接，如图2所示。采用所述长条形通孔可以减小安装误差，精准就位。
在本实施例了中，支撑横梁1的上表面与钢结构梁3的上表面齐平，即第一上横板101的上表面与第二上横板301的上表面位于同一个水平面内。支撑横梁1与钢结构梁3之间的间隙L可以为10mm-20mm。通常多、高层装配式钢结构为框架结构，由钢结构主梁31、钢结构次梁32、钢结构立柱33、隅撑34和柱间支撑等构成，一般柱距、跨度较为统一，故本发明所述的支撑结构中支撑横梁1和连接件2均可按照标准层进行批量化生产，现场装配式安装。
在本实施例了中，支撑横梁1上铺设有压型钢板8，压型钢板8的端部位于钢结构梁3上，压型钢板8的端部通过栓钉5与钢结构梁3连接固定。栓钉5与钢结构梁3可以采用焊接的方式，压型钢板8的端部可以设置堵头板9，堵头板9为直立状态，如图5所示。
压型钢板8可采用开口压型钢板或者闭口压型钢板，压型钢板8在施工阶段只充当模板用途，使用阶段不发挥任何作用。使用时，压型钢板8的上部为纵、横向配筋浇筑混凝土，压型钢板8的端部栓钉5与钢结构梁3连接固定，栓钉5应设置在压型钢板8的凹肋处，栓钉5穿透压型钢板8的端部并与钢结构梁3焊接牢固，栓钉5的直径可根据板跨选取。压型钢板8与支撑横梁1之间无刚性连接，压型钢板8直接平铺在支撑横梁1上面即可。施工阶段压型钢板8的挠度限值n＝L/180，L为压型钢板8的跨度。
在本实施例了中，所述多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系包括多根支撑横梁1，即钢结构主梁31和钢结构次梁32之间可以设置多根支撑横梁1，或钢结构次梁32和钢结构次梁32之间可以设置多根支撑横梁1。多根支撑横梁1均位于同一水平面内，多根支撑横梁1之间相互平行，相邻的两根支撑横梁1之间的距离为1m-2m。
下面介绍一种多高层装配式钢结构非组合楼板施工方法，所述多高层装配式钢结构非组合楼板施工方法采用了上述的多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系，所述多高层装配式钢结构非组合楼板施工方法包括以下步骤：
施工前的准备；
例如，安装多、高层装配式钢结构框架的钢结构主梁31、钢结构次梁32、钢结构立柱33和隅撑34等结构；同步批量加工制作支撑横梁1和连接件2。
步骤1、将连接件2与钢结构梁3焊接；
例如，在该多、高层装配式钢结构框架的最下层，在钢结构梁3的待安装位置除锈、除漆后，将连接件2与钢结构梁3焊接。
步骤2、将支撑横梁1与连接件2通过螺栓4连接；
例如，安装支撑横梁1，定位后紧固螺栓4，精准定位后螺栓4终拧。
步骤3、在支撑横梁1上铺设压型钢板8，通过栓钉5将压型钢板8与钢结构梁3连接固定；
例如，在支撑横梁1上铺设压型钢板8，如图5所示，左侧的压型钢板8通过左侧的栓钉5与钢结构梁3焊接固定，右侧的压型钢板8通过右侧的栓钉5与钢结构梁3焊接固定，在压型钢板8的端部安装堵头板9。
步骤4、在压型钢板8上铺设钢筋6，在压型钢板8上浇筑出混凝土楼板7；
例如，在压型钢板8上铺设钢筋6，在压型钢板8上浇筑混凝土，以待形成混凝土楼板7。
步骤5、待混凝土楼板7达到拆模强度后，拆除支撑横梁1，如图5所示。
例如，待混凝土楼板7达到拆模强度后，卸下螺栓4，从连接件2上拆除支撑横梁1。
步骤6、在在该多、高层装配式钢结构框架的上一层重复步骤1至步骤6，支撑横梁1可以在该多、高层装配式钢结构框架的每一层循环重复使用，待所有层的混凝土楼板7施工完毕后，即可拆除剩余的支撑横梁1，二次用作其他用途。
为了便于理解和描述，本发明中采用了绝对位置关系相结合的方式进行表述，其中的方位词“上”表示图1中的上侧方向，“下”表示图1中的下侧方向，“左”表示图1中的上侧方向，“右”表示图1中的右侧方向。本发明采用了阅读者的观察视角进行描述，但上述方位词不能理解或解释为是对本发明保护范围的限定。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系，其特征在于，所述多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系包括支撑横梁(1)、连接件(2)和钢结构梁(3)，支撑横梁(1)的端部与连接件(2)可拆卸连接，连接件(2)与钢结构梁(3)连接固定。
2.根据权利要求1所述的多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系，其特征在于，支撑横梁(1)和钢结构梁(3)均为水平状态，支撑横梁(1)与钢结构梁(3)垂直，支撑横梁(1)的断面为轴对称图形。
3.根据权利要求2所述的多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系，其特征在于，支撑横梁(1)的断面为工字形或H形，支撑横梁(1)含有从上向下依次连接的第一上横板(101)、第一腹板(102)和第一下横板(103)。
4.根据权利要求3所述的多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系，其特征在于，连接件(2)为直立的连接板，连接件(2)的一端与第一腹板(102)通过螺栓(4)连接。
5.根据权利要求4所述的多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系，其特征在于，第一腹板(102)与连接件(2)层叠设置，第一腹板(102)的端部设有长条形通孔(104)，螺栓(4)穿过连接件(2)和长条形通孔(104)，螺栓(4)与第一腹板(102)和连接件(2)之间设有平垫圈。
6.根据权利要求4所述的多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系，其特征在于，钢结构梁(3)的断面为工字形或H形，钢结构梁(3)含有从上向下依次连接的第二上横板(301)、第二腹板(302)和第二下横板(303)，连接件(2)与第二腹板(302)垂直，连接件(2)的另一端与第二腹板(302)的上部焊接。
7.根据权利要求1所述的多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系，其特征在于，支撑横梁(1)的上表面与钢结构梁(3)的上表面齐平，支撑横梁(1)与钢结构梁(3)之间的间隙为10mm-20mm。
8.根据权利要求1所述的多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系，其特征在于，支撑横梁(1)上铺设有压型钢板(8)，压型钢板(8)的端部位于钢结构梁(3)上，压型钢板(8)的端部通过栓钉(5)与钢结构梁(3)连接固定。
9.根据权利要求1所述的多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系，其特征在于，所述多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系包括多根支撑横梁(1)，多根支撑横梁(1)均位于同一水平面内，多根支撑横梁(1)之间相互平行，相邻的两根支撑横梁(1)之间的距离为1m-2m。
10.一种多高层装配式钢结构非组合楼板施工方法，其特征在于，所述多高层装配式钢结构非组合楼板施工方法采用了权利要求1所述的多高层装配式钢结构非组合楼板支撑体系，所述多高层装配式钢结构非组合楼板施工方法包括以下步骤：
步骤1、将连接件(2)与钢结构梁(3)焊接；
步骤2、将支撑横梁(1)与连接件(2)通过螺栓(4)连接；
步骤3、在支撑横梁(1)上铺设压型钢板(8)，通过栓钉(5)将压型钢板(8)与钢结构梁(3)连接固定；
步骤4、在压型钢板(8)上铺设钢筋(6)，在压型钢板(8)上浇筑出混凝土楼板(7)；
步骤5、待混凝土楼板(7)达到拆模强度后，拆除支撑横梁(1)。
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