CN117344852A - 一种模块化多高层装配式钢结构体系 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模块化多高层装配式钢结构体系，包括至少一个钢结构单元，所述钢结构单元自左至右依次排列，所述钢结构单元包括若干方钢立柱、横梁以及连接装置，上下相邻的两个方钢立柱插接在所述连接装置上，所述连接装置内设置有对所述方钢立柱进行预固定的固定装置，位于最下端的所述方钢立柱的下端固定在底座上，所述横梁的两端固定在所述连接装置上，所述横梁的上侧面固定有楼板，该模块化多高层装配式钢结构体系，通过设置连接装置，方便两方钢立柱直接定位安装从而节约时间，通过设置固定装置，将两方钢立柱进行加强固定。

Description

一种模块化多高层装配式钢结构体系

技术领域

本发明涉及结构工程技术领域，尤其涉及一种模块化多高层装配式钢结构体系。

背景技术

随着钢结构建筑的发展，装配式钢结构建筑技术不断成熟，装配式钢结构建筑广泛应用于办公、厂房、仓储、大型公共设施等领域，而其中高品质的装配式钢结构多高层建筑有望成为未来居住类住宅建筑的趋势。而目前国内外对高层钢结构住宅的系统研究正处于逐步发展阶段，工业化装配式高层钢结构体系创新势在必行。传统的钢结构住宅建筑施工时采用了大量的焊接，施工速度慢，对环境的污染严重，最重要的是焊缝的质量不宜控制，严重影响建筑物的安全性能

授权公告号为CN 106836475 B的中国发明专利公开了模块化的多高层装配式钢结构体系，包括所述模块化的多高层装配式钢结构体系是由装配式柱模块和装配式梁板模块组成；所述装配式梁板模块由装配式楼板与装配式梁以及上层钢板组成，该模块吊装于装配式柱模块的垫板上并焊接，装配式梁板模块之间通过槽钢焊接相连，从而形成整个建筑物楼层。

然而该多高层装配式钢结构体系仍具有以下缺陷：

1、没有对楼板进行加固，中间的没有支撑力，长期使用容易开裂、下陷；

2、装配式柱之间连接不够便捷，没有加强固定装置。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种模块化多高层装配式钢结构体系，通过设置连接装置，方便两方钢立柱直接定位安装从而节约时间，通过设置固定装置，将两方钢立柱进行加强固定。

本发明技术方案如下：

一种模块化多高层装配式钢结构体系，其特征在于：包括至少一个钢结构单元，所述钢结构单元自左至右依次排列，所述钢结构单元包括若干方钢立柱、横梁以及连接装置，上下相邻的两个方钢立柱插接在所述连接装置上，所述连接装置内设置有对所述方钢立柱进行预固定的固定装置，位于最下端的所述方钢立柱的下端固定在底座上，所述横梁的两端固定在所述连接装置上，所述横梁的内侧翼板固定有楼板。

进一步的，所述连接装置包括单柱连接装置以及双柱连接装置，所述单柱连接装置用于连接两个单独的上下相邻的方钢立柱，所述双柱连接装置用于连接两个相邻的钢结构单元的相临近的四个方钢立柱，所述单柱连接装置内设置有第一固定装置，所述双柱连接装置内设置有第二固定装置。

进一步的，所述单柱连接装置包括空心的第一连接柱、第一支撑板、第二加强肋和第二加强板，所述第一连接柱的两个相邻的侧面中间位置均设置有第一支撑板，所述第一支撑板的下表面设置有与所述第一连接柱的侧面有一定间隙的第二加强肋，其中一个第二加强肋朝向第一连接柱的一端设置有第二加强板，所述第一固定装置设置在第一连接柱上半部分内。

进一步的，所述第一固定装置包括第一套筒、第一固定板、第一弹簧、第一限位板和第一固定销，所述第一套筒固定连接在第一连接柱内，所述固定在第一套筒内的第一固定板左右两端固定连接有第一弹簧，两个所述第一弹簧的外侧固定连接的第一限位板的外表面固定连接的第一固定销延伸至第一连接柱外侧。

进一步的，所述双柱连接装置包括两个第二连接柱、三个第二支撑板、三个第三加强肋和一个第三加强板，两个所述第二连接柱通过第二连接块固定连接，所述第二连接柱两个相邻的侧面中间位置均设置有第二加强板，所述第二加强板的下表面设置有与所述第二连接柱有一定间隙的第二加强肋，两个所述第二连接柱同侧面的第二加强肋朝向第二连接柱的一端设置有第三加强板，所述第二固定装置设置在第二连接柱上半部分内。

进一步的，所述第二固定装置包括第二套筒，第二弹簧，第二限位板和第二固定销，所述第二套筒固定连接在两个第二连接柱内两侧，所述第二套筒的内端面固定连接第二弹簧，两个所述第一弹簧的外侧固定连接的第一限位板的外表面固定连接的第一固定销延伸至第一连接柱外侧。

进一步的，所述第二加强肋内侧面和第一连接柱之间的距离与方钢立柱的壁厚一致，所述第二连接块的长度与两个所述方钢立柱的壁厚一致，两个所述第二连接柱同侧面的第二加强板与两个所述的横梁的宽度一致。

进一步的，所述第一固定销和第二固定销的长度比第一套筒和第二套筒的长度短，所述第一固定销和第二固定销弹出时可伸出方钢立柱，所述第一固定销和第二固定销的两端端面为倾斜面。

进一步的，所述楼板的下表面纵向位置设有倒U型的支撑架，所述支撑架的两端焊接在第三固定板上，所述第三固定板上固定在主梁的下表面

与现有技术相比，本发明提供的技术方案的有益效果如下：通过设置连接装置，方便两方钢立柱直接定位安装从而节约时间，通过设置固定装置，将两方钢立柱进行二次固定，通过将横梁的两端放置在连接装置上进行固定，避免横梁重复定位浪费时间，通过将楼板卡接固定在横梁的内侧翼板，楼板四周凸出部分卡在翼板进行一次固定。

附图说明

图1为本发明装配式钢结构体系的结构示意图；

图2为楼板装配结构示意图；

图3为图2中支撑架和第三固定板的结构示意图；

图4为图1中的单柱连接装置的结构示意图；

图5为图4中的第一固定装置的结构示意图；

图6为图1中的双柱连接装置的结构示意图；

图7为图4中的第二固定装置的结构示意图；

图8为图1中的单柱固定板的结构示意图；

图9为图1中的双柱固定板的的结构示意图；

图中：1、方钢立柱，2、底座，3、第一加强肋，4、第一加强板，5、单柱连接装置，51、第一连接柱，52、第一支撑板，53、第二加强肋，54、第二加强板，55、第一固定装置，551、第一套筒，552、第一固定板，553、第一弹簧，554、第一限位板，555、第一固定销，6、双柱连接装置，61、第二连接柱，62、第二连接块，63、第二支撑板，64、第三加强肋，65、第三加强板，66、第二固定装置，661、第二套筒，662、第二弹簧，663、第二限位板，664、第二固定销，7、主梁，8、单柱固定板，81、长单柱固定板，82、短单柱固定板，9、双柱固定板，91、长双柱固定板，92、短双柱固定板，10、楼板，11、支撑架，12、第三固定板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1-9所示，一种模块化多高层装配式钢结构体系，包括至少一个钢结构单元，所述钢结构单元自左至右依次排列，所述钢结构单元包括若干方钢立柱1、横梁7以及连接装置，上下相邻的两个方钢立柱1插接在所述连接装置上，方便两方钢立柱1直接定位安装从而节约时间，所述连接装置内设置有对所述方钢立柱1进行预固定的固定装置，可将两方钢立柱进行二次固定，位于最下端的所述方钢立柱1的下端固定在底座2上，底座2固定在按照事先规划的地脚螺栓上，施工前先将地脚螺栓按尺寸组立成组制作一块“模板”，预埋时先将组立好的地脚螺栓放入支设好的混凝土模板内，用电焊机把地脚螺栓与钢筋及混凝土模板固定好，再用混凝土进行浇筑砼，所述横梁7的两端固定在所述连接装置上，吊装横梁7时可直接放置在连接装置上进行螺栓固定，不用调节水平位置，所述横梁7的内侧翼板固定有楼板10，将楼板10四周凸出部分卡在内侧翼板内进行一次固定。

如图4和6所示，本发明中，所述连接装置包括单柱连接装置5以及双柱连接装置6，所述单柱连接装置5用于连接两个单独的上下相邻的方钢立柱1，所述双柱连接装置6用于连接两个相邻的钢结构单元的相临近的四个方钢立柱1，所述单柱连接装置5内设置有第一固定装置55，所述双柱连接装置6内设置有第二固定装置66。

如图4所示，本发明中，所述单柱连接装置5包括空心的第一连接柱51、第一支撑板52、第二加强肋53和第二加强板54，所述第一连接柱51的两个相邻的侧面中间位置均设置有第一支撑板52，第一支撑板52的上方可直接放置主梁7不用频繁定位，调节水平位置，所述第一支撑板52的下表面设置有与所述第一连接柱51的侧面有一定间隙的第二加强肋53，设有的间隙与方钢立柱1的厚度一致可直接卡接，设置的加强肋为了增加支撑和稳定性，其中一个第二加强肋53朝向第一连接柱51的一端设置有第二加强板54，所述第一固定装置55设置在第一连接柱51上半部分内，当方钢立柱1固定在单柱连接装置5上进行一次固定后，在上下连接的两个方钢立柱1之间通过单柱固定板8进行二次固定，单柱固定板8包括前侧连接位置的长单柱固定板81和后侧横梁7上部分的短单柱固定板82，长单柱固定板81的上端四个螺栓孔与短单柱固定板82上四个螺栓孔相对应，长单柱固定板81的下端四个螺栓孔与单柱连接装置5上的第二加强板54的四个螺栓孔相对应，以上所使用的螺栓都贯穿出方钢立柱1的内侧面。

如图5所示，本发明中，所述第一固定装置55包括第一套筒551、第一固定板552、第一弹簧553、第一限位板554和第一固定销555，所述第一套筒551固定连接在第一连接柱51内，所述固定在第一套筒551内的第一固定板552左右两端固定连接有第一弹簧553，两个所述第一弹簧553的外侧固定连接的第一限位板554的外表面固定连接的第一固定销555延伸至第一连接柱51外侧。

如图6所示，本发明中，所述双柱连接装置6包括两个第二连接柱61、三个第二支撑板63、三个第三加强肋64和一个第三加强板65，两个所述第二连接柱61通过第二连接块62固定连接，所述第二连接柱61两个相邻的侧面中间位置均设置有第二加强板63，所述第二加强板63的下表面设置有与所述第二连接柱61有一定间隙的第三加强肋64，两个所述第二连接柱61同侧面的第三加强肋64朝向第二连接柱61的一端设置有第三加强板65，所述第二固定装置66设置在第二连接柱61上半部分内，当两个方钢立柱1固定在双柱连接装置6上进行一次固定后，在上下连接的两个方钢立柱1之间通过双柱固定板9进行二次固定，双柱固定板9的宽度与两个方钢立柱的宽度一致，双柱固定板9包括前侧连接位置的长双柱固定板91和后侧横梁7上部分的短双柱固定板92，长双柱固定板91的上端两个螺栓孔与短双柱固定板92上两个螺栓孔相对应，长单柱固定板81的下端两个螺栓孔与双柱连接装置6上的第三加强板65的两个螺栓孔相对应，以上所使用的螺栓都贯穿出方钢立柱1的内侧面。

如图7所示，本发明中，所述第二固定装置66包括第二套筒661，第二弹簧662，第二限位板663和第二固定销664，所述第二套筒661固定连接在两个第二连接柱61内两侧，所述第二套筒661的内端面固定连接第二弹簧662，两个所述第一弹簧662的外侧固定连接的第一限位板663的外表面固定连接的第一固定销664延伸至第一连接柱61外侧。

如图4和6所示，本发明中，所述第二加强肋53内侧面和第一连接柱51之间的距离与方钢立柱1的壁厚一致，方钢立柱插入第一连接柱后更加牢固，插入后第二加强肋53内侧面与方钢立柱侧面相接触，方便后期工人对接触面进行进行加固焊接，所述第二连接块62的长度与两个所述方钢立柱1的壁厚一致，可将两个方钢立柱1的上端固定在一起，进行二次固定，保证整体的稳定性，两个所述第二连接柱61同侧面的第二加强板63与两个所述的横梁7的宽度一致，吊装时可直接将两个横梁7放置在第二加强板63上进行螺栓固定。

如图5和7所示，本发明中，所述第一固定销555和第二固定销664的长度比第一套筒551和第二套筒661的长度短，方便插入第二层方钢立柱时固定销缩进套筒内，所述第一固定销555和第二固定销664弹出时可伸出方钢立柱1，可对上下连接的方钢立柱进行一次固定，所述第一固定销555和第二固定销664的两端端面为倾斜面，方便固定销弹出时不容易卡住。

如图2和3所示，本发明中，所述楼板10的下表面纵向位置设有倒U型的支撑架11，设置的支撑架11可对楼板10进行加固，对中间部分有支撑力，长期使用不容易开裂、下陷，所述支撑架11的两端焊接在第三固定板上12，所述第三固定板上12固定在主梁7的下表面，第三固定板上12的高度与主梁的厚度一致，此时第三固定板上12与主梁相接触进行螺栓固定。

工作过程：

准备工作：将单个方钢立柱1的下表面焊接底座2，底端前后侧面与底座2之间焊接三角状的第一加强肋3，两个方钢单柱的下表面焊接在底座2上，两方钢立柱1底端前后侧面与第一加强板4之间焊接第一加强肋3，两个第一加强板4之间通过螺栓贯穿方钢立柱1进行加强固定；

安装第一层：使用吊车将方钢立柱1竖直吊起，底端左右两侧使用牵引绳进行绷直，防止方钢立柱来回晃动，吊车缓慢下降将底座2的螺栓孔对准预先埋好的地脚螺栓上进行固定，最后在方钢立柱1外围浇筑砼进行二次固定；

安装第二层：单柱连接装置5上的第一连接柱51卡接在单独的方钢立柱1上，双柱连接装置6上的第二连接柱61卡接在两个相邻的方钢立柱1上，将第二层方钢立柱1依次插入连接装置上，此时连接装置内的固定装置的固定销弹出卡在方钢立柱1的孔洞；横向的主梁7的两端放置在连接装置5的支撑板上，将主梁7外侧与支撑板外侧相对应的螺栓孔通过螺栓加固，楼板10从侧面吊装卡接在主梁7的凹槽内，最后将纵向的主梁7的两端放置在连接装置的支撑板上；

在上下连接的单柱和双柱的前后两侧螺栓连接固定板，此时螺栓贯穿方钢立柱1和连接柱将上下连接的方钢立柱1进行二次固定；

在楼板10的下表面纵向位置焊接支撑架11，此时支撑架11两端的第三固定板12通过螺栓固定在横向的主梁7上，安装多层的步骤如上以此类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种模块化多高层装配式钢结构体系，其特征在于：包括至少一个钢结构单元，所述钢结构单元自左至右依次排列，所述钢结构单元包括若干方钢立柱(1)、横梁(7)以及连接装置，上下相邻的两个方钢立柱(1)插接在所述连接装置上，所述连接装置内设置有对所述方钢立柱(1)进行预固定的固定装置，位于最下端的所述方钢立柱(1)的下端固定在底座(2)上，所述横梁(7)的两端固定在所述连接装置上，所述横梁(7)的内侧翼板固定有楼板(10)。

2.根据权利要求1所述的模块化多高层装配式钢结构体系，其特征在于：所述连接装置包括单柱连接装置(5)以及双柱连接装置(6)，所述单柱连接装置(5)用于连接两个单独的上下相邻的方钢立柱(1)，所述双柱连接装置(6)用于连接两个相邻的钢结构单元的相临近的四个方钢立柱(1)，所述单柱连接装置(5)内设置有第一固定装置(55)，所述双柱连接装置(6)内设置有第二固定装置(66)。

3.根据权利要求2所述的模块化多高层装配式钢结构体系，其特征在于：所述单柱连接装置(5)包括空心的第一连接柱(51)、第一支撑板(52)、第二加强肋(53)和第二加强板(54)，所述第一连接柱(51)的两个相邻的侧面中间位置均设置有第一支撑板(52)，所述第一支撑板(52)的下表面设置有与所述第一连接柱(51)的侧面有一定间隙的第二加强肋(53)，其中一个第二加强肋(53)朝向第一连接柱(51)的一端设置有第二加强板(54)，所述第一固定装置(55)设置在第一连接柱(51)上半部分内。

4.根据权利要求3所述的模块化多高层装配式钢结构体系，其特征在于：所述第一固定装置(55)包括第一套筒(551)、第一固定板(552)、第一弹簧(553)、第一限位板(554)和第一固定销(555)，所述第一套筒(551)固定连接在第一连接柱(51)内，所述固定在第一套筒(551)内的第一固定板(552)左右两端固定连接有第一弹簧(553)，两个所述第一弹簧(553)的外侧固定连接的第一限位板(554)的外表面固定连接的第一固定销(555)延伸至第一连接柱(51)外侧。

5.根据权利要求2所述的模块化多高层装配式钢结构体系，其特征在于：所述双柱连接装置(6)包括两个第二连接柱(61)、三个第二支撑板(63)、三个第三加强肋(64)和一个第三加强板(65)，两个所述第二连接柱(61)通过第二连接块(62)固定连接，所述第二连接柱(61)两个相邻的侧面中间位置均设置有第二加强板(63)，所述第二加强板(63)的下表面设置有与所述第二连接柱(61)有一定间隙的第三加强肋(64)，两个所述第二连接柱(61)同侧面的第三加强肋(64)朝向第二连接柱(61)的一端设置有第三加强板(65)，所述第二固定装置(66)设置在第二连接柱(61)上半部分内。

6.根据权利要求5所述的模块化多高层装配式钢结构体系，其特征在于：所述第二固定装置(66)包括第二套筒(661)，第二弹簧(662)，第二限位板(663)和第二固定销(664)，所述第二套筒(661)固定连接在两个第二连接柱(61)内两侧，所述第二套筒(661)的内端面固定连接第二弹簧(662)，两个所述第一弹簧(662)的外侧固定连接的第一限位板(663)的外表面固定连接的第一固定销(664)延伸至第一连接柱(61)外侧。

7.根据权利要求3所述的一种模块化多高层装配式钢结构体系，其特征在于：所述第二加强肋(53)内侧面和第一连接柱(51)之间的距离与方钢立柱(1)的壁厚一致，所述第二连接块(62)的长度与两个所述方钢立柱(1)的壁厚一致，两个所述第二连接柱(61)同侧面的第二加强板(63)与两个所述的横梁(7)的宽度一致。

8.根据权利要求4或6所述的一种模块化多高层装配式钢结构体系，其特征在于：所述第一固定销(555)和第二固定销(664)的长度比第一套筒(551)和第二套筒(661)的长度短，所述第一固定销(555)和第二固定销(664)弹出时可伸出方钢立柱(1)，所述第一固定销(555)和第二固定销(664)的两端端面为倾斜面。

9.根据权利要求1所述的一种模块化多高层装配式钢结构体系，其特征在于：所述楼板(10)的下表面纵向位置设有倒U型的支撑架(11)，所述支撑架(11)的两端焊接在第三固定板上(12)，所述第三固定板上(12)固定在主梁(7)的下表面。