CN113502918A - 一种新型装配式铝合金抗震框架结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型装配式铝合金抗震框架结构；其中不锈钢“T”形连接板由连接板翼缘和一体固接于翼缘中部的连接板腹板组成，在铝合金工字形柱翼缘的内侧设有两块矩形工字柱垫板；一对相对设置的不锈钢“T”形连接板中的连接板腹板相对设置，且通过两根铝合金槽形梁相连；两根铝合金槽形梁之间安装有至少一块矩形槽形梁垫板；连接板翼缘的上部通过上部不锈角钢连接件与铝合金槽形梁上方的槽形梁翼缘相连，连接板翼缘的中部通过中部不锈角钢连接件与槽形梁腹板相连，连接板翼缘的下部通过下部不锈角钢连接件与下方的槽形梁翼缘相连。本发明的不锈钢“T”形连接板可以将梁、柱和支撑有效地汇聚于一处，增加了框架结构的整体性。

Description

一种新型装配式铝合金抗震框架结构
技术领域
本发明属于一般建筑物构造技术领域，具体为一种新型装配式铝合金抗震框架结构。
背景技术
由于铝合金具有良好的抗腐蚀性、较高的比强度、易于挤压成型的性能以及优美的外观，逐渐受到结构工程的青睐。现有的国内外铝合金结构已经超过1万座，主要应用范围为大跨空间结构、桥梁结构、可移动式结构以及高耸结构，但用于框架结构的工程实例非常有限。铝合金密度仅有钢材1/3，较低的自重使其比钢材更适合用于装配式结构之中，但由于缺乏合理的节点形式以及框架构件与节点的连接体系，使其应用受到很大的限制。
目前铝合金作为结构材料在框架结构中的应用主要面临两大问题，一是：构件之间的连接问题，也就是合理的节点形式问题。其主要原因是铝合金材料的焊接性能较差，根据我国《铝合金结构设计规范》GB 50429-2007，工程中最常使用的两类铝合金材料(6061-T6和6063-T5)的焊接热影响区强度折减高达50％。而钢与铝接触会发生电化学腐蚀，所以使用钢螺栓进行连接可能会造成很大的工程隐患。二是：铝合金弹性模量低，在地震作用下易发生大变形，亟需通过结构体系层面的创新降低框架的整体侧移。
发明内容
为了实现框架结构中铝合金梁柱的有效连接，解决铝合金连接节点承载能力不足和初始转动刚度较小的问题，本发明提供了一种新型装配式铝合金抗震框架结构，其特征在于，包括：两根竖直固定在地基上的铝合金工字形柱、至少一对相对设置的不锈钢“T”形连接板、铝合金槽形梁、上部不锈角钢连接件、中部不锈角钢连接件、下部不锈角钢连接件、环槽铆钉、工字柱垫板和槽形梁垫板，其中不锈钢“T”形连接板由连接板翼缘和一体固接于翼缘中部的连接板腹板组成，连接板翼缘和连接板腹板均竖直设置且相互垂直，连接板翼缘与铝合金工字形柱翼缘的外侧贴合；在铝合金工字形柱翼缘的内侧设有两块矩形工字柱垫板；
一对相对设置的不锈钢“T”形连接板中的连接板腹板相对设置，且通过两根铝合金槽形梁相连；连接板腹板的两侧均设置有一根铝合金槽形梁，铝合金槽形梁包括：水平设置的上下两块槽形梁翼缘和一块竖直设置的槽形梁腹板，槽形梁翼缘和槽形梁腹板为一体结构，两根铝合金槽形梁的槽形梁腹板的一端均与一块连接板翼缘贴合，两根铝合金槽形梁的槽形梁腹板之间安装有至少一块矩形槽形梁垫板；
连接板翼缘的上部通过上部不锈角钢连接件与铝合金槽形梁上方的槽形梁翼缘相连，连接板翼缘的中部通过中部不锈角钢连接件与铝合金槽形梁的槽形梁腹板相连，连接板翼缘的下部通过下部不锈角钢连接件与铝合金槽形梁下方的槽形梁翼缘相连。
所述连接板翼缘的上部通过上部不锈角钢连接件与铝合金槽形梁上方的槽形梁翼缘相连的形式为：左右两块并列设置的上部不锈角钢连接件的上肢、连接板翼缘的上部、所对应一侧的铝合金工字形柱的翼缘和所对应一侧的工字柱垫板通过环槽铆钉顺序贴合相连；每块上部不锈角钢连接件的下肢和所对应一侧铝合金槽形梁上方的槽形梁翼缘通过环槽铆钉贴合相连；
所述连接板翼缘的中部通过中部不锈角钢连接件与铝合金槽形梁的槽形梁腹板相连的形式为：每块中部不锈角钢连接件的外肢、连接板翼缘的中部、所对应一侧的铝合金工字形柱的翼缘和所对应一侧的工字柱垫板通过环槽铆钉顺序贴合相连；一块中部不锈角钢连接件的内肢、所对应一侧铝合金槽形梁的槽形梁腹板、连接板腹板、另一侧铝合金槽形梁的槽形梁腹板的中部和另一块中部不锈角钢连接件的内肢通过环槽铆钉顺序贴合相连；
所述连接板翼缘的下部通过下部不锈角钢连接件与铝合金槽形梁下方的槽形梁翼缘相连的形式为：左右两块并列设置的下部不锈角钢连接件的下肢、连接板翼缘的下部、所对应一侧的铝合金工字形柱的翼缘和所对应一侧的工字柱垫板通过环槽铆钉顺序贴合相连；每块下部不锈角钢连接件的上肢和所对应一侧铝合金槽形梁下方的槽形梁翼缘通过环槽铆钉贴合相连。
所述槽形梁垫板的厚度与连接板腹板的厚度相等，槽形梁垫板的高度与铝合金槽形梁的高度相等，槽形梁垫板为铝合金材料或不锈钢材料。所述工字柱垫板的长度与外侧不锈钢“T”形连接板的连接板翼缘的高度相等，工字柱垫板的宽度与铝合金柱翼缘的外伸宽度相等；工字柱垫板为铝合金材料或不锈钢材料。
所述装配式铝合金抗震框架结构包括：至少两对相对设置的不锈钢“T”形连接板，还包括：交叉支撑，交叉支撑由一对连贯形角形支撑、支撑连接板和两对处于同一直线的打断式角形支撑组成，连贯形角形支撑和打断式角形支撑的侧视均为“L”形；一对背对设置且连贯形角形支撑的两端均与一块不锈钢“T”形连接板的连接板腹板通过环槽铆钉相连；该对连贯形角形支撑的中部与支撑连接板的中部通过环槽铆钉相连；支撑连接板的两端均通过一对背对设置的打断式角形支撑与一块不锈钢“T”形连接板的连接板腹板由环槽铆钉相连。
所述装配式铝合金抗震框架结构还包括：“T”形补充部，“T”形补充部与不锈钢“T”形连接板的一侧一体固接，且位于不锈钢“T”形连接板在安装交叉支撑的方向外。
所述一对连贯形角形支撑之间设有连贯支撑缝隙，连接板腹板和支撑连接板设置在连贯支撑缝隙中，且连贯支撑缝隙的宽度、连接板腹板的厚度以及支撑连接板的厚度相等。
每对打断式角形支撑之间设有打断支撑缝隙，连接板腹板和支撑连接板设置在打断支撑缝隙中，且打断支撑缝隙的宽度、连接板腹板的厚度以及支撑连接板的厚度相等。
支撑与柱的夹角θ由框架结构高宽比决定，θ＝arctan h/b，其中h为上下层铝合金槽形梁形心线的距离，b为两根铝合金工字形柱形心线之间的距离，θ的范围为35°-55°。
“T”形连接板腹板高度为槽形梁高度的三倍。
所述装配式铝合金抗震框架结构还包括：一对不锈钢“T”形矮连接板和四块工字柱矮垫板，使用不锈钢“T”形矮连接板替代交叉支撑下方所连接的两块不锈钢“T”形连接板与所对应的连贯形角形支撑和打断式角形支撑相连，不锈钢“T”形矮连接板的下端与下方结构固接；不锈钢“T”形矮连接板每侧的翼缘、所对应一侧的铝合金工字形柱的翼缘和所对应一侧的工字柱矮垫板通过环槽铆钉顺序贴合相连。
本发明的有益效果在于：
1.该结构体系属于结构工程中金属结构的技术领域，包含承载力高、延性良好的连接节点，并装有可在地震下耗能的支撑结构，所有组件均可通过现场快速装配进行施工、无需焊接，广泛适用于铝合金框架结构中。
2.采用环槽铆钉这一新型紧固件进行连接，从而为节点提供较高的预紧力，并且防松动、抗震动，实现了结构的全装配式现场施工并克服了焊接节点的强度折减问题、解决了螺栓连接节点的电化学腐蚀问题、提高了节点的承载能力以及初始转动刚度。同时，框架结构所使用的构件截面及连接件几何构造都是工程中最常用的，便于加工、易于推广。
3.本发明所提出的不锈钢“T”形连接板可以将梁、柱和支撑巧妙且有效地汇聚于一处，充分增加了框架结构的整体性和各构件协同工作能力。该新型框架结构可以大大改善铝合金结构的力学性能、加速铝合金结构的施工速度，在工程中的大量使用还可以帮助消化电解铝的过剩产能问题。
4.此种新型装配式铝合金抗震框架结构体系在柱间采用交叉支撑，可以增加铝合金框架的耗能能力，支撑连接板可以在地震力作用下通过变形屈曲和形成拉力带进行耗能，提高了铝合金框架结构的抗震能力。
附图说明
图1为本发明一种新型装配式铝合金抗震框架结构实施例1的局部结构示意图；
图2为图1在A-A剖面的剖面图；
图3为本发明实施例1的俯视图；
图4为本发明实施例中工字柱垫板的正视图；
图5为本发明实施例1的拼装位置的组合顺序图；
图6为本发明实施例2的结构示意图；
图7为图6在B-B剖面的剖面图；
图8为本发明实施例2中支撑连接板的正视图；
图9为本发明实施例3的结构示意图。
其中：1-铝合金工字形柱，2-不锈钢“T”形连接板，3-铝合金槽形梁，5-工字柱垫板，6-槽形梁垫板，8-交叉支撑，9-不锈钢“T”形矮连接板，10-工字柱矮垫板，21-连接板腹板，22-连接板翼缘，23-“T”形补充部，31-槽形梁腹板，32-槽形梁翼缘，41-上部不锈角钢连接件，42-中部不锈角钢连接件，43-下部不锈角钢连接件，81-连贯形角形支撑，82-支撑连接板，83-打断式角形支撑。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1～图5所示的本发明实施例1，包括：两根竖直固定在地基上的铝合金工字形柱1、至少一对相对设置的不锈钢“T”形连接板2、铝合金槽形梁3、上部不锈角钢连接件41、中部不锈角钢连接件42、下部不锈角钢连接件43、环槽铆钉、工字柱垫板5和槽形梁垫板6，其中不锈钢“T”形连接板2由连接板翼缘22和一体固接于翼缘中部的连接板腹板21组成，连接板翼缘22和连接板腹板21均竖直设置且相互垂直，连接板翼缘22与铝合金工字形柱1翼缘的外侧贴合；在铝合金工字形柱1翼缘的内侧设有两块矩形的工字柱垫板5；
一对相对设置的不锈钢“T”形连接板2中的连接板腹板21相对设置，且通过两根铝合金槽形梁3相连；具体的，连接板腹板21的两侧均设置有一根铝合金槽形梁3，铝合金槽形梁3包括：水平设置的上下两块槽形梁翼缘32和一块竖直设置的槽形梁腹板31，槽形梁翼缘32和槽形梁腹板31为一体结构，两根铝合金槽形梁3的槽形梁腹板31的一端均与一块连接板翼缘22贴合，两根铝合金槽形梁3的槽形梁腹板31之间安装有至少一块矩形的槽形梁垫板6，且槽形梁垫板6的厚度与连接板腹板21的厚度相等，槽形梁垫板6的高度与铝合金槽形梁3的高度相等；
连接板翼缘22的上部通过上部不锈角钢连接件41与铝合金槽形梁3上方的槽形梁翼缘32相连，连接板翼缘22的中部通过中部不锈角钢连接件42与铝合金槽形梁3的槽形梁腹板31相连，连接板翼缘22的下部通过下部不锈角钢连接件43与铝合金槽形梁3下方的槽形梁翼缘32相连。具体的，连接板翼缘22的上部通过上部不锈角钢连接件41与铝合金槽形梁3上方的槽形梁翼缘32相连的形式为：左右两块并列设置的上部不锈角钢连接件41的上肢、连接板翼缘22的上部、所对应一侧的铝合金工字形柱1的翼缘和所对应一侧的工字柱垫板5通过环槽铆钉顺序贴合相连；每块上部不锈角钢连接件41的下肢和所对应一侧铝合金槽形梁3上方的槽形梁翼缘32通过环槽铆钉贴合相连。连接板翼缘22的中部通过中部不锈角钢连接件42与铝合金槽形梁3的槽形梁腹板31相连的形式为：每块中部不锈角钢连接件42的外肢、连接板翼缘22的中部、所对应一侧的铝合金工字形柱1的翼缘和所对应一侧的工字柱垫板5通过环槽铆钉顺序贴合相连；一块中部不锈角钢连接件42的内肢、所对应一侧铝合金槽形梁3的槽形梁腹板31、连接板腹板21、另一侧铝合金槽形梁3的槽形梁腹板31的中部和另一块中部不锈角钢连接件42的内肢通过环槽铆钉顺序贴合相连。连接板翼缘22的下部通过下部不锈角钢连接件43与铝合金槽形梁3下方的槽形梁翼缘32相连的形式为：左右两块并列设置的下部不锈角钢连接件43的下肢、连接板翼缘22的下部、所对应一侧的铝合金工字形柱1的翼缘和所对应一侧的工字柱垫板5通过环槽铆钉顺序贴合相连；每块下部不锈角钢连接件43的上肢和所对应一侧铝合金槽形梁3下方的槽形梁翼缘32通过环槽铆钉贴合相连；
在本实施例中，包括上部不锈角钢连接件41、中部不锈角钢连接件42和下部不锈角钢连接件43在内的不锈角钢连接件均采用等肢角形截面，其中上部不锈角钢连接件41及下部不锈角钢连接件43的宽度与铝合金槽形梁的翼缘宽度相等，中部不锈角钢连接件42的肢宽与铝合金槽形梁翼缘的外伸宽度E相等。
在本实施例中，工字柱垫板5的长度与外侧不锈钢“T”形连接板2的连接板翼缘22的高度匹配；工字柱垫板5的宽度与铝合金柱翼缘外伸宽度F相等。
在本实施例中，“T”形连接板腹板21高度为槽形梁3高度的三倍，槽形梁3高度为上下翼缘外边缘距离；
在本实施例中，不锈钢“T”形连接板2的翼缘与铝合金工字形柱1的翼缘等厚度，不锈钢“T”形连接板2的连接板腹板21与槽形梁腹板31等厚度；
在本实施例中，工字柱垫板5和槽形梁垫板6均为铝合金材料或不锈钢材料；
在本实施例中，全部不锈钢材料的最佳选择为奥氏体。
在本实施例中，槽形梁垫板6的数量为两块，在梁长三分一处各设有一块槽形梁垫板6，容易理解的是，在梁长较短的情况下可以只在中心处设置一块槽形梁垫板6；若框架结构承受重载或动力荷载时，可视情况将垫板材料更换为不锈钢。
在框架结构进行拼装之前，先对铝合金工字形柱1的梁柱节点区域以及各构件的支撑连接区域进行打孔，根据环槽铆钉的实际直径和工程情况，孔径一般比环槽铆钉的直径大0.5～1.0mm，由于环槽铆钉加工精度较高，不需要预留过大的铆钉孔。依照该孔径的尺寸差对不锈钢“T”形连接板2、铝合金槽形梁3、上部不锈角钢连接件41、中部不锈角钢连接件42、下部不锈角钢连接件43、工字柱垫板5和槽形梁垫板6进行打孔，并确保同一铆钉所穿过的所有连接孔完全对齐。
进一步的，实施例1拼装位置的组合顺序分为：
步骤1、先后进行一对相对设置的不锈钢“T”形连接板2中，每块不锈钢“T”形连接板2的腹板中部的安装，即进行的区域A1和A2的安装，具体的，将一块中部不锈角钢连接件42的内肢、所对应一侧铝合金槽形梁3的槽形梁腹板31的中部、连接板腹板21、另一侧铝合金槽形梁3的槽形梁腹板31的中部和另一块中部不锈角钢连接件42的内肢通过环槽铆钉顺序贴合相连；
步骤2、将槽形梁垫板6与两侧的铝合金槽形梁3相连，即进行的区域A3和A4的安装；
步骤3、先后进行每块不锈钢“T”形连接板2腹板的上部和下部的安装，即依次进行的区域A5、A6、A7和A8的安装，具体的，依次将每块上部不锈角钢连接件41的下肢和所对应一侧铝合金槽形梁3上方的槽形梁翼缘32通过环槽铆钉贴合相连，随后依次将每块下部不锈角钢连接件43的上肢和所对应一侧铝合金槽形梁3下方的槽形梁翼缘32通过环槽铆钉贴合相连；
步骤4、先后进行每块不锈钢“T”形连接板2翼缘的安装，即进行的区域A9和A10的安装，具体的，依次将左右两块并列设置的上部不锈角钢连接件41的上肢、连接板翼缘22的上部、所对应一侧的铝合金工字形柱1的翼缘和所对应一侧的工字柱垫板5通过环槽铆钉顺序贴合相连，每块中部不锈角钢连接件42的外肢、连接板翼缘22的中部、所对应一侧的铝合金工字形柱1的翼缘和所对应一侧的工字柱垫板5通过环槽铆钉顺序贴合相连，左右两块并列设置的下部不锈角钢连接件43的下肢、连接板翼缘22的下部、所对应一侧的铝合金工字形柱1的翼缘和所对应一侧的工字柱垫板5通过环槽铆钉顺序贴合相连；
在拼装之前，先按照拼装位置进行预拼装，即将支撑以及支撑连接板按照预定的拼装位置进行组合，将铆钉穿过对应的铆钉孔。预拼装可起到定位的作用，并再次检验事先打好的铆钉孔是否满足拼装要求；继而进行环槽铆钉的锁紧。
在拼装时，为了减小环槽铆钉的预紧力损失，在每一块板件的拼装过程中，铆钉锁紧的顺序应有所注意，根据大量试验及相关研究成果，一个区域内环槽铆钉的锁紧顺序按照“先中心、后两边、沿对角”的原则进行，该原则请见中国专利申请号为201910312783X的《槽钢加强型环槽铆钉连接的铝合金梁柱节点》中的公开。
如图6～图8所示的本发明实施例2，未描述部分和实施例1相同，实施例2中还额外包括：组合后正视呈“X”形的交叉支撑8，不锈钢“T”形连接板2在安装交叉支撑8的方向还额外一体固接有“T”形补充部23，其中交叉支撑8由一对连贯形角形支撑81、支撑连接板82和两对处于同一直线的打断式角形支撑83组成，连贯形角形支撑81和打断式角形支撑83的侧视均为“L”形；一对背对设置且连贯形角形支撑81的两端均与一块不锈钢“T”形连接板2的连接板腹板21通过环槽铆钉相连；该对连贯形角形支撑81的中部与支撑连接板82的中部通过环槽铆钉相连，一对连贯形角形支撑81之间设有连贯支撑缝隙，连接板腹板21和支撑连接板82设置在连贯支撑缝隙中，且缝隙宽度与连接板腹板21和支撑连接板82的厚度相等；支撑连接板82的两端均通过一对背对设置的打断式角形支撑83与一块不锈钢“T”形连接板2的连接板腹板21由环槽铆钉相连，每对打断式角形支撑8之间设有打断支撑缝隙，连接板腹板21和支撑连接板82设置在打断支撑缝隙中，且缝隙宽度与连接板腹板21和支撑连接板82的厚度相等；“T”形补充部23也由竖直设置且相互垂直翼缘和腹板组成，且厚度均与不锈钢“T”形连接板2所对应的部位相等；
在本实施例中，设有两对相对设置的不锈钢“T”形连接板2，且铝合金槽形梁3、上部不锈角钢连接件41、中部不锈角钢连接件42、下部不锈角钢连接件43、环槽铆钉、工字柱垫板5和槽形梁垫板6的数量与不锈钢“T”形连接板2的对数匹配；每两根铝合金槽形梁3之间安装的槽形梁垫板6的数量均为两块。
在本实施例中，支撑连接板82的两端均呈梯形；支撑连接板82的厚度等于不锈钢“T”形连接板2腹板的厚度。
在本实施例中，四个相等的支撑与柱的夹角θ(连贯形角形支撑81和打断式角形支撑83与铝合金工字形柱1的夹角)由框架结构高宽比决定，θ＝arctan h/b，其中h为上下层铝合金槽形梁形心线的距离，b为两根铝合金工字形柱形心线之间的距离，具体的，θ的范围为35°-55°。
在框架结构进行拼装之前，同样对交叉支撑8和不锈钢“T”形矮连接板9进行相同需求打比环槽铆钉的直径大0.5～1.0mm的铆钉孔，也需确保同一铆钉所穿过的所有连接孔完全对齐。
实施例2拼装位置的组合顺序分为：
按照步骤1～步骤4先进行下方的一对相对设置的不锈钢“T”形连接板2的安装，即按照实施例1中的步骤进行区域A1～A10的安装；
按照步骤1～步骤4再进行上方的一对相对设置的不锈钢“T”形连接板2的安装，即按照步骤1进行的区域B1和B2的安装，按照步骤2进行的区域B3和B4的安装，按照步骤3依次进行的区域B5、B6、B7和B8的安装，按照步骤4进行的区域B9和B10的安装；
最后进行交叉支撑8的组合，交叉支撑8的组合顺序分为：
步骤101、先后进行两对打断式角形支撑83的安装，即进行的区域B21、B22、B23和B24的安装，具体的，将一对打断式角形支撑83的一端和下方一块不锈钢“T”形连接板2的腹板通过环槽铆钉相连，一对打断式角形支撑83的另一端和支撑连接板82的一端通过环槽铆钉相连，将另一对打断式角形支撑83的一端和支撑连接板82的另一端通过环槽铆钉相连，将另一对打断式角形支撑83的另一端与所述下方一块不锈钢“T”形连接板2斜对角的上方的一块不锈钢“T”形连接板2的腹板通过环槽铆钉相连；
步骤102、进行一对连贯形角形支撑81的安装，即进行的区域B25、B26和B27的安装，具体的，将一对连贯形角形支撑81的上下两端，分别与没有同打断式角形支撑83连接的两块不锈钢“T”形连接板2的腹板通过环槽铆钉相连，随后将一对连贯形角形支撑81的中部和支撑连接板82的中部通过环槽铆钉相连；
在本实施例中，步骤101和步骤102的拼装过程中也进行拼装之前的预拼装。
如图9所示的本发明实施例3，未描述部分和实施例2相同，在下方的一对相对设置的不锈钢“T”形连接板2的下方，还设有一组交叉支撑8，且该组需交叉支撑8位于底层或其下端与下方结构较近无需设置铝合金槽形梁3；实施例3中还额外包括：一对不锈钢“T”形矮连接板9和四块工字柱矮垫板10，使用不锈钢“T”形矮连接板9替代交叉支撑8下方所连接的两块不锈钢“T”形连接板2与所对应的连贯形角形支撑81和打断式角形支撑83相连；不锈钢“T”形矮连接板9的结构和不锈钢“T”形连接板2相同，也包括腹板和与腹板一体相连且相互垂直设置的翼缘，其在竖直方向上的高度为不锈钢“T”形连接板2的一半。不锈钢“T”形矮连接板9每侧的翼缘、所对应一侧的铝合金工字形柱1的翼缘和所对应一侧的工字柱矮垫板10通过环槽铆钉顺序贴合相连；
在本实施例中，工字柱矮垫板10的高度与外侧不锈钢“T”形矮连接板9的连接板翼缘相等，工字柱矮垫板10的宽度与铝合金柱翼缘外伸宽度F相等。
在本实施例中，由于有一组交叉支撑8的下端和不锈钢“T”形矮连接板9相连，因此h为上层铝合金槽形梁形心线至柱与地基固定连接表面的距离，θ的范围还为35°-55°。
当交叉支撑8的下方连接位置没有不锈钢“T”形连接板2的，在步骤101之前先进行步骤201；
步骤201、进行两块不锈钢“T”形矮连接板9的安装，即进行的区域C1和C2的安装，具体的，先将两块不锈钢“T”形矮连接板9两侧的翼缘与所对应一侧的铝合金工字形柱1的翼缘和所对应一侧的工字柱矮垫板10通过环槽铆钉顺序相连；
基于由下而上的原则，实施例3完整的拼装位置的组合顺序分为：
先进行步骤201、即进行的区域C1和C2的安装；
随后按照步骤1～步骤4进行下方的一对相对设置的不锈钢“T”形连接板2的组合，即按照步骤1进行的区域C3和C4的安装，按照步骤2进行的区域C5和C6的安装，按照步骤3依次进行的区域C7、C8、C9和C10的安装，按照步骤4进行的区域C11和C12的安装；
再按照步骤101和～步骤102进行下方的交叉支撑8的组合，即照步骤101先后进行两块打断式角形支撑83的安装，即进行的区域C13、C14、C15和C16的安装，按照步骤102进行连贯形角形支撑81的安装，即进行的区域C17、C18和C19的安装；
随后按照步骤1～步骤4进行上方的一对相对设置的不锈钢“T”形连接板2的组合，即按照步骤1进行的区域C20和C21的安装，按照步骤2进行的区域C22和C23的安装，按照步骤3依次进行的区域C24、C25、C26和C27的安装，按照步骤4进行的区域C28和C29的安装；
最后照步骤101和～步骤102进行下方的交叉支撑8的组合，即照步骤101先后进行两块打断式角形支撑83的安装，即进行的区域C30、C31、C32和C33的安装，按照步骤102进行连贯形角形支撑81的安装，即进行的区域C34、C35和C36的安装。
在本实施例进行下方的交叉支撑8的组合时，由于下方一组交叉支撑8下方连接位置没有不锈钢“T”形连接板2，因此在步骤101中，将一对打断式角形支撑83的一端和下方一块不锈钢“T”形矮连接板9的腹板通过环槽铆钉相连，即区域C13，且步骤102中，一对连贯形角形支撑81的下端与另一块不锈钢“T”形矮连接板9的腹板通过环槽铆钉相连，即区域C18。

Claims (10)

1.一种新型装配式铝合金抗震框架结构，其特征在于，包括：两根竖直固定在地基上的铝合金工字形柱(1)、至少一对相对设置的不锈钢“T”形连接板(2)、铝合金槽形梁(3)、上部不锈角钢连接件(41)、中部不锈角钢连接件(42)、下部不锈角钢连接件(43)、环槽铆钉、工字柱垫板(5)和槽形梁垫板(6)，其中不锈钢“T”形连接板(2)由连接板翼缘(22)和一体固接于翼缘中部的连接板腹板(21)组成，连接板翼缘(22)和连接板腹板(21)均竖直设置且相互垂直，连接板翼缘(22)与铝合金工字形柱(1)翼缘的外侧贴合；在铝合金工字形柱(1)翼缘的内侧设有两块矩形工字柱垫板(5)；
一对相对设置的不锈钢“T”形连接板(2)中的连接板腹板(21)相对设置，且通过两根铝合金槽形梁(3)相连；连接板腹板(21)的两侧均设置有一根铝合金槽形梁(3)，铝合金槽形梁(3)包括：水平设置的上下两块槽形梁翼缘(32)和一块竖直设置的槽形梁腹板(31)，槽形梁翼缘(32)和槽形梁腹板(31)为一体结构，两根铝合金槽形梁(3)的槽形梁腹板(31)的一端均与一块连接板翼缘(22)贴合，两根铝合金槽形梁(3)的槽形梁腹板(31)之间安装有至少一块矩形槽形梁垫板(6)；
连接板翼缘(22)的上部通过上部不锈角钢连接件(41)与铝合金槽形梁(3)上方的槽形梁翼缘(32)相连，连接板翼缘(22)的中部通过中部不锈角钢连接件(42)与铝合金槽形梁(3)的槽形梁腹板(31)相连，连接板翼缘(22)的下部通过下部不锈角钢连接件(43)与铝合金槽形梁(3)下方的槽形梁翼缘(32)相连。
2.根据权利要求1所述的一种新型装配式铝合金抗震框架结构，其特征在于，所述连接板翼缘(22)的上部通过上部不锈角钢连接件(41)与铝合金槽形梁(3)上方的槽形梁翼缘(32)相连的形式为：左右两块并列设置的上部不锈角钢连接件(41)的上肢、连接板翼缘(22)的上部、所对应一侧的铝合金工字形柱(1)的翼缘和所对应一侧的工字柱垫板(5)通过环槽铆钉顺序贴合相连；每块上部不锈角钢连接件(41)的下肢和所对应一侧铝合金槽形梁(3)上方的槽形梁翼缘(32)通过环槽铆钉贴合相连；
所述连接板翼缘(22)的中部通过中部不锈角钢连接件(42)与铝合金槽形梁(3)的槽形梁腹板(31)相连的形式为：每块中部不锈角钢连接件(42)的外肢、连接板翼缘(22)的中部、所对应一侧的铝合金工字形柱(1)的翼缘和所对应一侧的工字柱垫板(5)通过环槽铆钉顺序贴合相连；一块中部不锈角钢连接件(42)的内肢、所对应一侧铝合金槽形梁(3)的槽形梁腹板(31)、连接板腹板(21)、另一侧铝合金槽形梁(3)的槽形梁腹板(31)的中部和另一块中部不锈角钢连接件(42)的内肢通过环槽铆钉顺序贴合相连；
所述连接板翼缘(22)的下部通过下部不锈角钢连接件(43)与铝合金槽形梁(3)下方的槽形梁翼缘(32)相连的形式为：左右两块并列设置的下部不锈角钢连接件(43)的下肢、连接板翼缘(22)的下部、所对应一侧的铝合金工字形柱(1)的翼缘和所对应一侧的工字柱垫板(5)通过环槽铆钉顺序贴合相连；每块下部不锈角钢连接件(43)的上肢和所对应一侧铝合金槽形梁(3)下方的槽形梁翼缘(32)通过环槽铆钉贴合相连。
3.根据权利要求1所述的一种新型装配式铝合金抗震框架结构，其特征在于，所述槽形梁垫板(6)的厚度与连接板腹板(21)的厚度相等，槽形梁垫板(6)的高度与铝合金槽形梁(3)的高度相等，槽形梁垫板(6)为铝合金材料或不锈钢材料；所述工字柱垫板(5)的长度与外侧不锈钢“T”形连接板(2)的连接板翼缘(22)的高度相等，工字柱垫板(5)的宽度与铝合金柱翼缘的外伸宽度相等；工字柱垫板(5)为铝合金材料或不锈钢材料。
4.根据权利要求1所述的一种新型装配式铝合金抗震框架结构，其特征在于，所述装配式铝合金抗震框架结构包括：至少两对相对设置的不锈钢“T”形连接板(2)，还包括：交叉支撑(8)，交叉支撑(8)由一对连贯形角形支撑(81)、支撑连接板(82)和两对处于同一直线的打断式角形支撑(83)组成，连贯形角形支撑(81)和打断式角形支撑(83)的侧视均为“L”形；一对背对设置且连贯形角形支撑(81)的两端均与一块不锈钢“T”形连接板(2)的连接板腹板(21)通过环槽铆钉相连；该对连贯形角形支撑(81)的中部与支撑连接板(82)的中部通过环槽铆钉相连；支撑连接板(82)的两端均通过一对背对设置的打断式角形支撑(83)与一块不锈钢“T”形连接板(2)的连接板腹板(21)由环槽铆钉相连。
5.根据权利要求4所述的一种新型装配式铝合金抗震框架结构，其特征在于，所述装配式铝合金抗震框架结构还包括：“T”形补充部(23)，“T”形补充部(23)与不锈钢“T”形连接板(2)的一侧一体固接，且位于不锈钢“T”形连接板(2)在安装交叉支撑(8)的方向外。
6.根据权利要求4所述的一种新型装配式铝合金抗震框架结构，其特征在于，所述一对连贯形角形支撑(81)之间设有连贯支撑缝隙，连接板腹板(21)和支撑连接板(82)设置在连贯支撑缝隙中，且连贯支撑缝隙的宽度、连接板腹板(21)的厚度以及支撑连接板(82)的厚度相等。
7.根据权利要求4所述的一种新型装配式铝合金抗震框架结构，其特征在于，每对打断式角形支撑(8)之间设有打断支撑缝隙，连接板腹板(21)和支撑连接板(82)设置在打断支撑缝隙中，且打断支撑缝隙的宽度、连接板腹板(21)的厚度以及支撑连接板(82)的厚度相等。
8.根据权利要求4所述的一种新型装配式铝合金抗震框架结构，其特征在于，支撑与柱的夹角θ由框架结构高宽比决定，θ＝arctan h/b，其中h为上下层铝合金槽形梁形心线的距离，b为两根铝合金工字形柱形心线之间的距离，θ的范围为35°-55°。
9.根据权利要求1～8之一所述的一种新型装配式铝合金抗震框架结构，其特征在于，“T”形连接板腹板(21)高度为槽形梁(3)高度的三倍。
10.根据权利要求1或4之一所述的一种新型装配式铝合金抗震框架结构，其特征在于，所述装配式铝合金抗震框架结构还包括：一对不锈钢“T”形矮连接板(9)和四块工字柱矮垫板(10)，使用不锈钢“T”形矮连接板(9)替代交叉支撑(8)下方所连接的两块不锈钢“T”形连接板(2)与所对应的连贯形角形支撑(81)和打断式角形支撑(83)相连，不锈钢“T”形矮连接板(9)的下端与下方结构固接；不锈钢“T”形矮连接板(9)每侧的翼缘、所对应一侧的铝合金工字形柱(1)的翼缘和所对应一侧的工字柱矮垫板(10)通过环槽铆钉顺序贴合相连。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115478628A (zh) * 2022-08-09 2022-12-16 哈尔滨工业大学 中部交错叠接可相互转动的组装x形防屈曲支撑

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203373870U (zh) * 2013-06-26 2014-01-01 叶香竹 耗能支撑构造
CN103669594A (zh) * 2013-12-19 2014-03-26 北京工业大学 一种新型震后易修复钢异形柱框架结构节点
CN206220247U (zh) * 2016-10-28 2017-06-06 中国一冶集团有限公司 一种新型装配式交叉支撑柱
CN107044168A (zh) * 2017-05-26 2017-08-15 天津大学 一种装配式刚接节点
CN110106974A (zh) * 2019-04-18 2019-08-09 清华大学 垫板加强型环槽铆钉连接的铝合金梁柱节点
JP2020041319A (ja) * 2018-09-10 2020-03-19 大和ハウス工業株式会社 主構造とブレースの接合構造
CN211949047U (zh) * 2020-02-25 2020-11-17 重庆大学 一种具备两道抗震防线的装配式钢板剪力墙体系

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203373870U (zh) * 2013-06-26 2014-01-01 叶香竹 耗能支撑构造
CN103669594A (zh) * 2013-12-19 2014-03-26 北京工业大学 一种新型震后易修复钢异形柱框架结构节点
CN206220247U (zh) * 2016-10-28 2017-06-06 中国一冶集团有限公司 一种新型装配式交叉支撑柱
CN107044168A (zh) * 2017-05-26 2017-08-15 天津大学 一种装配式刚接节点
JP2020041319A (ja) * 2018-09-10 2020-03-19 大和ハウス工業株式会社 主構造とブレースの接合構造
CN110106974A (zh) * 2019-04-18 2019-08-09 清华大学 垫板加强型环槽铆钉连接的铝合金梁柱节点
CN211949047U (zh) * 2020-02-25 2020-11-17 重庆大学 一种具备两道抗震防线的装配式钢板剪力墙体系

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115478628A (zh) * 2022-08-09 2022-12-16 哈尔滨工业大学 中部交错叠接可相互转动的组装x形防屈曲支撑
CN115478628B (zh) * 2022-08-09 2023-06-20 哈尔滨工业大学 中部交错叠接可相互转动的组装x形防屈曲支撑

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