CN208965706U - 装配式钢结构体系及装配式建筑物 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种装配式钢结构体系及装配式建筑物，涉及装配式建筑的技术领域。装配式钢结构体系包括钢管混凝土框架、钢筋桁架楼承板和墙板式阻尼器；所述钢筋桁架楼承板连接在所述钢管混凝土框架内；所述墙板式阻尼器的一端与所述钢管混凝土框架的下层钢梁上翼缘连接，所述墙板式阻尼器的另一端与所述钢管混凝土框架的上层钢梁下翼缘连接。解决了结构抗侧力体系主要采用钢框架+中心支撑，或者钢框架+偏心支撑，或者钢框架+防屈曲约束支撑等形式，支撑效果差的技术问题。本实用新型在钢管混凝土框架内焊接钢筋桁架楼承板，将墙板式阻尼器焊接在钢管混凝土框架上，在不影响建筑使用功能的前提下，提供结构抗侧力刚度和减震耗能。

Description

装配式钢结构体系及装配式建筑物

技术领域

本实用新型涉及装配式建筑的技术领域，尤其是涉及一种装配式钢结构体系及装配式建筑物。

背景技术

随着现代工业技术的不断发展，建造房屋越来越讲究效率，建造房屋时，可以像组装机器一样，只要把预制好的房屋构件运送至工地装配一起即可，从而完成房屋成批成套的制造，即装配式建筑。装配式建筑，是指用预制的构件在工地装配而成的建筑，具有建造速度快、受气候条件制约小、节约劳动力以及提高建筑质量等优点，为人们的生产生活提供了很大的便利。

我国钢材年产量已达到10亿吨以上，约占世界钢材产量的50％，然而，我国钢结构建筑用钢量约仅占粗钢产量的5％－6％左右，和主要发达国家相比，该比例仅占到20％－30％左右，由此可见，我国钢结构在建筑中的应用比例明显偏低，还有很大的发展潜力。钢结构在建筑中应用的过程中，主要用在结构抗侧力体系，结构抗侧力体系主要采用钢框架+中心支撑，或者钢框架+偏心支撑，或者钢框架+防屈曲约束支撑等形式，采用上述体系虽然能够较好的满足结构抗侧力需求，但是，采用上述结构的支撑效果差，并且不利于装配式建筑围护部品部件的布置。而楼板采用较多的是钢筋桁架叠合楼板，由于构件预制部分的结构抗侧力体系的体积比较大、重量也比较大，不便于运输、安装，在大面积推广中并不占优势。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种装配式钢结构体系，以解决现有技术中存在的，结构抗侧力体系主要采用钢框架+中心支撑，或者钢框架+偏心支撑，或者钢框架+防屈曲约束支撑等形式，支撑效果差，不利于装配式建筑围护部品部件的布置的技术问题。

本实用新型还提供一种装配式建筑物，以解决现有技术中，楼板的构件预制部分的结构抗侧力体系的体积大、重量大，不便于运输以及安装等的技术问题。

本实用新型提供的一种装配式钢结构体系，包括钢管混凝土框架、钢筋桁架楼承板和墙板式阻尼器；

所述钢筋桁架楼承板连接在所述钢管混凝土框架内；所述墙板式阻尼器的一端与所述钢管混凝土框架的下层钢梁上翼缘连接，所述墙板式阻尼器的另一端与所述钢管混凝土框架的上层钢梁下翼缘连接。

进一步的，所述钢管混凝土框架包括多个竖直设置的立柱和多个水平设置的横梁；

多个横梁分成第一层横梁和第二层横梁，每个立柱的一端与第一层横梁连接，每个立柱的另一端与第二层横梁连接，多个立柱和多个横梁之间连接成矩形框架结构；所述墙板式阻尼器的一端与所述第一层横梁连接，所述墙板式阻尼器的另一端与所述第二层横梁连接。

进一步的，所述立柱为钢管混凝土立柱。

进一步的，所述立柱为方钢管或者圆钢管。

进一步的，所述横梁为H型钢梁。

进一步的，所述墙板式阻尼器为墙板式减震阻尼器。

进一步的，所述钢筋桁架楼承板包括上弦钢筋、下弦钢筋、水平钢筋、竖向钢筋、底膜；

所述上弦钢筋、下弦钢筋、水平钢筋和竖向钢筋连接成桁架结构，所述上弦钢筋连接在桁架结构的一端，所述下弦钢筋连接在桁架结构的另一端；所述桁架结构连接在所述底膜上。

进一步的，所述墙板式阻尼器包括第一结合部、第二结合部、第一连接板、第二连接板和钢板；

所述第一结合部的一端与所述第一层横梁连接，所述第一结合部的另一端与所述第一连接板的一端连接，所述第一连接板的另一端与所述钢板的一端连接；所述第二结合部的一端与所述第二层横梁连接，所述第二结合部的另一端与所述第二连接板的一端连接，所述第二连接板的另一端与所述钢板的另一端连接。

进一步的，所述钢板包括核心钢板和补强钢板；

所述补强钢板的数量为多个，多个所述补强钢板均布连接在所述核心钢板的两面；所述核心钢板的一端与所述第一连接板的另一端连接，所述核心钢板的另一端与所述第二连接板的另一端连接。

本实用新型还提供一种装配式建筑物，该房屋安装有所述的装配式钢结构体系。

本实用新型提供的一种装配式钢结构体系，所述钢管混凝土框架作为支撑架体，所述钢筋桁架楼承板焊接连接在所述钢管混凝土框架内，对所述钢管混凝土框架的内部进行支撑；所述墙板式阻尼器的上端与所述钢管混凝土框架上层钢梁的下翼缘焊接连接，所述墙板式阻尼器的下端与所述钢管混凝土框架下层钢梁的上翼缘焊接连接，所述墙板式阻尼器连接在所述钢管混凝土框架上，根据结构计算结果合理布置连接的位置，为整体的结构提供抗侧力刚度和减震耗能。本实用新型在钢管混凝土框架内焊接钢筋桁架楼承板，根据结构计算结果，将墙板式阻尼器焊接在合理部位，从而形成抗震性能良好的结构体系。

本实用新型还提供一种装配式建筑物，该房屋安装有上述装配式结构体系，整个房屋结构的布置更加的合理，提高了整个房屋的结构受力性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的俯视结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的钢管混凝土框架、钢筋桁架楼承板和墙板式阻尼器之间连接示意图；

图3为本实用新型实施例提供的钢筋桁架楼承板的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的墙板式阻尼器的示意图。

图标：11－钢管混凝土框架；12－钢筋桁架楼承板；13－墙板式阻尼器；111－立柱；112－横梁；113－第一层横梁；114－第二层横梁；121－上弦钢筋；122－下弦钢筋；123－水平钢筋；124－竖向钢筋；125－底膜；131－第一结合部；132－第二结合部；133－第一连接板；134－第二连接板；135－钢板；136－核心钢板；137－补强钢板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的俯视结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的钢管混凝土框架、钢筋桁架楼承板和墙板式阻尼器之间连接示意图；图3为本实用新型实施例提供的钢筋桁架楼承板的示意图；图4为本实用新型实施例提供的墙板式阻尼器的示意图。

如图1～4所示，本实用新型提供的一种装配式钢结构体系，包括钢管混凝土框架11、钢筋桁架楼承板12和墙板式阻尼器13；

所述钢筋桁架楼承板12连接在所述钢管混凝土框架11内；所述墙板式阻尼器13下面的一端与所述钢管混凝土框架11的下层钢梁上翼缘连接，所述墙板式阻尼器13上面的一端与所述钢管混凝土框架11的上层钢梁下翼缘连接。

如图1所示，所述钢筋桁架楼承板12焊接连接在所述钢管混凝土框架11内，以使所述钢筋桁架楼承板12的下端面焊接连接在所述钢管混凝土框架11的下端面，即下端横梁上，所述钢筋桁架楼承板12的上端面设置在所述钢管混凝土框架11的上端面，即上端横梁上；将所述钢筋桁架楼承板12焊接连接在所述钢管混凝土框架11的内部，所述钢筋桁架楼承板12的钢筋桁架为施工阶段提供所需的刚度、提供使用阶段所需要的受力，钢筋直径和整个桁架的高度均设置为可调的方式，将钢板作为施工阶段的模板，厚度为0.5mm；通过所述墙板式阻尼器13的剪切屈服产生塑性变形，形成饱满的纺锤形滞回曲线，通过所述墙板式阻尼器13的补强钢板137的约束，防止核心钢板136发生整体屈曲，依靠墙板的塑性滞回所产生的衰减力，稳定发挥耗能功效，达到效能减震目的。本实用新型采用钢管混凝土框架11+墙板式阻尼器13+钢筋桁架楼承板12相结合，上述装配式钢结构体系符合标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用的原则，适用于小高层钢结构建筑，在保证建筑结构可靠的受力前提下，为建筑产品功能开发提供自由空间，是推广装配式钢结构建筑的技术支撑，可以广泛应用于住宅、办公楼、学校、医院或酒店等用途的高层建筑。

进一步的，所述钢管混凝土框架11包括多个竖直设置的立柱111和多个水平设置的横梁112；

多个横梁112分成第一层横梁113和第二层横梁114，每个立柱111的一端与第一层横梁113连接，每个立柱111的另一端与第二层横梁114连接，多个立柱111和多个横梁112之间连接成矩形框架结构；所述墙板式阻尼器13的一端与所述第一层横梁113连接，所述墙板式阻尼器13的另一端与所述第二层横梁114连接。

所述第一层横梁113为上层梁，所述第二层横梁114为下层梁，横梁采用型钢梁或组合梁，钢材强度不低于Q345，在保证受力和经济要求的前提下，钢梁截面尺寸标准化；次梁与主梁的连接采用铰接或刚接，横梁112与立柱111的连接采用刚接，柱脚采用刚接；每个立柱111的上端与上层梁的下端焊接连接，每个立柱111的下端与下层梁的上端焊接连接，以使多个立柱111和多个横梁112之间连接形成一个矩形的框架结构；所述墙板式阻尼器13的上端与所述上层梁的下端焊接连接，所述墙板式阻尼器13的下端与所述下层梁的上端焊接连接，以使所述墙板式阻尼器13设置在两层梁之间，为整个钢管混凝土框架11的侧面提供支撑力。

进一步的，所述立柱111为钢管混凝土立柱。

进一步的，所述立柱111为方钢管或者圆钢管。

所述立柱111的钢材强度不低于Q345，在钢管内灌自密实混凝土，混凝土强度不低于C50，在保证受力和经济要求的前提下，钢管的截面尺寸标准化；所述立柱111采用方钢管或者圆钢管，使立柱111的上端能够与上层梁焊接连接，立柱111的下端能够与下层梁焊接连接，连接的结构更加的牢固。

进一步的，所述横梁112为H型钢梁。

此处采用H型钢梁，由于H型钢梁的截面形状经济合理，力学性能好，轧制时截面上各个点的延伸均匀、内应力小，因此，与普通的工字钢相比，具有截面模数大、重量轻、节省材料等优点。

进一步的，所述墙板式阻尼器13为墙板式减震阻尼器。

采用墙板式减震阻尼器具有以下优点，通过剪切屈服产生塑性变形，形成饱满的纺锤形滞回曲线，依靠墙板的塑性滞回所产生的衰减力，稳定发挥耗能功效，达到消能减震的目的，并且减震型阻尼器能够提供较高的水平刚度，结合部采用H型钢，连接的结构更加的稳定。

进一步的，所述钢筋桁架楼承板12包括上弦钢筋121、下弦钢筋122、水平钢筋123、竖向钢筋124、底膜125；

所述上弦钢筋121、下弦钢筋122、水平钢筋123和竖向钢筋124连接成桁架结构，所述上弦钢筋121连接在桁架结构的一端，所述下弦钢筋122连接在桁架结构的另一端；所述桁架结构连接在所述底膜125上。

如图2、图3所示，所述上弦钢筋121连接在上部位置，所述下弦钢筋122为两个，两个下弦钢筋122连接在下部位置，所述水平钢筋123为两个，两个水平钢筋123分别连接在左端和右端位置；所述竖向钢筋124为两个，左端的竖向钢筋124的上端与上弦钢筋121的左端焊接连接，下端与左端的水平钢筋123中间位置焊接连接，两个下弦钢筋122的左端分别与所述水平钢筋123的前后两端焊接连接；右端的竖向钢筋124的上端与上弦钢筋121的右端焊接连接，下端与右端的水平钢筋123中间位置焊接连接，两个下弦钢筋122的右端分别与所述水平钢筋123的前后两端焊接连接；以使所述上弦钢筋121、下弦钢筋122、水平钢筋123和竖向钢筋124焊接连接成桁架结构；所述桁架结构的下端焊接连接在所述底膜125的上端面；所述底膜125的下端面焊接连接在下层梁上。钢筋桁架楼承板12具有以下优点：施工便捷、需要临时支撑少、力学性能与传统现浇楼板基本相同、楼板抗裂性能好、耐火耐腐蚀性较好。施工过程中，需要控制的要点是钢筋间距、保护层厚度、栓钉焊接质量。安装的过程如下：将钢筋桁架楼承板12支撑在横梁112上，绑扎桁架连接钢筋、支座附加钢筋及分布钢筋，浇筑混凝土，形成钢筋桁架混凝土楼板。

进一步的，所述墙板式阻尼器13包括第一结合部131、第二结合部132、第一连接板133、第二连接板134和钢板135；

所述第一结合部131的一端与所述第一层横梁113连接，所述第一结合部131的另一端与所述第一连接板133的一端连接，所述第一连接板133的另一端与所述钢板135的一端连接；所述第二结合部132的一端与所述第二层横梁114连接，所述第二结合部132的另一端与所述第二连接板134的一端连接，所述第二连接板134的另一端与所述钢板135的另一端连接。

如图1、图4所示，所述第一结合部131的上端与上层梁的下端焊接连接，所述第一结合部131的下端与所述第一连接板133的上端焊接连接，所述第一连接板133的下端与所述钢板135的上端焊接连接；所述第二结合部132的下端与所述下层梁焊接连接，所述第二结合部132的上端与所述第二连接板134的下端焊接连接，所述第二连接板134的上端与所述钢板135的下端焊接连接。所述墙板式阻尼器13通过剪切屈服产生塑性变形，形成饱满的纺锤形滞回曲线，依靠墙板的塑性滞回所产生的衰减力，稳定发挥耗能功效，达到效能减震目的。具有布置自由度高，可隐藏在非承重墙内，不影响建筑外观立面效果等优点，并且外观厚度薄，节省了空间，显著的提高了建筑空间的有效利用率，提供有效水平刚度及附加阻尼，提升主体结构的整体抗震性能，所述墙板式阻尼器13为纯钢制品，且结构简单，制作加工质量易把控，与主体安装同时进行。

进一步的，所述钢板135包括核心钢板136和补强钢板137；

所述补强钢板137的数量为多个竖向设置的矩形钢板，多个所述矩形钢板均布焊接连接在所述核心钢板136的前后两面；所述核心钢板136的上面一端与所述第一连接板133的下面一端焊接连接，所述核心钢板136的下面一端与所述第二连接板134的上面一端焊接连接。所述钢板135通过核心钢板136的前后两面的矩形钢板的约束，防止核心钢板136发生整体屈曲。

本实用新型还提供一种装配式建筑物，该房屋安装有所述的装配式钢结构体系。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种装配式钢结构体系，其特征在于，包括钢管混凝土框架(11)、钢筋桁架楼承板(12)和墙板式阻尼器(13)；

所述钢筋桁架楼承板(12)连接在所述钢管混凝土框架(11)内；所述墙板式阻尼器(13)的一端与所述钢管混凝土框架(11)的下层钢梁上翼缘连接，所述墙板式阻尼器(13)的另一端与所述钢管混凝土框架(11)的上层钢梁下翼缘连接。

2.根据权利要求1所述的装配式钢结构体系，其特征在于，所述钢管混凝土框架(11)包括多个竖直设置的立柱(111)和多个水平设置的横梁(112)；

多个横梁(112)分成第一层横梁(113)和第二层横梁(114)，每个立柱(111)的一端与第一层横梁(113)连接，每个立柱(111)的另一端与第二层横梁(114)连接，多个立柱(111)和多个横梁(112)之间连接成矩形框架结构；所述墙板式阻尼器(13)的一端与所述第一层横梁(113)连接，所述墙板式阻尼器(13)的另一端与所述第二层横梁(114)连接。

3.根据权利要求2所述的装配式钢结构体系，其特征在于，所述立柱(111)为钢管混凝土立柱。

4.根据权利要求2所述的装配式钢结构体系，其特征在于，所述立柱(111)为方钢管或者圆钢管。

5.根据权利要求2所述的装配式钢结构体系，其特征在于，所述横梁(112)为H型钢梁。

6.根据权利要求1所述的装配式钢结构体系，其特征在于，所述墙板式阻尼器(13)为墙板式减震阻尼器。

7.根据权利要求1所述的装配式钢结构体系，其特征在于，所述钢筋桁架楼承板(12)包括上弦钢筋(121)、下弦钢筋(122)、水平钢筋(123)、竖向钢筋(124)、底膜(125)；

所述上弦钢筋(121)、下弦钢筋(122)、水平钢筋(123)和竖向钢筋(124)连接成桁架结构，所述上弦钢筋(121)连接在桁架结构的一端，所述下弦钢筋(122)连接在桁架结构的另一端；所述桁架结构连接在所述底膜(125)上。

8.根据权利要求2所述的装配式钢结构体系，其特征在于，所述墙板式阻尼器(13)包括第一结合部(131)、第二结合部(132)、第一连接板(133)、第二连接板(134)和钢板(135)；

所述第一结合部(131)的一端与所述第一层横梁(113)连接，所述第一结合部(131)的另一端与所述第一连接板(133)的一端连接，所述第一连接板(133)的另一端与所述钢板(135)的一端连接；所述第二结合部(132)的一端与所述第二层横梁(114)连接，所述第二结合部(132)的另一端与所述第二连接板(134)的一端连接，所述第二连接板(134)的另一端与所述钢板(135)的另一端连接。

9.根据权利要求8所述的装配式钢结构体系，其特征在于，所述钢板(135)包括核心钢板(136)和补强钢板(137)；

所述补强钢板(137)的数量为多个，多个所述补强钢板(137)均布连接在所述核心钢板(136)的两面；所述核心钢板(136)的一端与所述第一连接板(133)的另一端连接，所述核心钢板(136)的另一端与所述第二连接板(134)的另一端连接。

10.一种装配式建筑物，其特征在于，该装配式建筑物安装有如权利要求1－9中任一项所述的装配式钢结构体系。