CN210117800U - 一种用于高层建筑的装配式钢结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于高层建筑的装配式钢结构，所属建筑技术领域，包括基坑围护式地基，基坑围护式地基上设有水箱顶层，水箱顶层与基坑围护式地基间设有若干钢结构加强层，两钢结构加强层间设有若干居住钢结构楼层。居住钢结构楼层包括辅助支撑架，辅助支撑架两边设有若干承重支撑组件，两相邻的承重支撑组件间设有抗震阻尼支撑钢架。承重支撑组件包括若干承重柱，两纵向相邻的承重柱上部间设有上钢结构梁，两纵向相邻的承重柱下部间设有下钢结构梁。具有结构紧凑、安装速度更快、抗震性能强、自重轻、基础造价低、绿色环保和补强修复容易的特点。提高了施工质量，减少了施工周期。保证了高层建筑的安全稳定性。

Description

一种用于高层建筑的装配式钢结构

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，具体涉及一种用于高层建筑的装配式钢结构。

背景技术

现代高层建筑首先从美国兴起，1883年在芝加哥建造了第一幢砖石自承重和钢框架结构的保险公司大楼，高11层。1913 年在纽约建成的伍尔沃思大楼，高52层。1931年在纽约建成的帝国州大厦，高381米，102层。第二次世界大战后，出现了世界范围内的高层建筑繁荣时期。1962～1976年建于纽约的两座世界贸易中心大楼，各为110层，高411米。1974年建于芝加哥的西尔斯大厦为110层，高443米，曾经是世界上最高的建筑。加拿大兴建了多伦多的商业宫和第一银行大厦，前者高239米，后者高295米。日本近十几年来建起大量高百米以上的建筑，如东京池袋阳光大楼为60层，高226米。法国巴黎德方斯区有30～50层高层建筑几十幢。苏联在1971年建造了40层的建筑,并发展为高层建筑群。

中国近代的高层建筑始建于20世纪20～30年代。1934年在上海建成国际饭店，高22层。50年代在北京建成13层的民族饭店、15层的民航大楼；60年代在广州建成18层的人民大厦、27层的广州宾馆。70年代末期起，全国各大城市兴建了大量的高层住宅，如北京前三门、复兴门、建国门和上海漕溪北路等处，都建起12～16层的高层住宅建筑群，以及大批高层办公楼、旅馆。中国1986年建成的深圳国际贸易中心大厦，高50层。上海金茂大厦于1994年开工，1998年建成，有地上88层，若再加上尖塔的楼层共有93层，地下3层。上海环球金融中心是位于中国上海陆家嘴的一栋摩天大楼，2008年8月29日竣工。是中国目前第二高楼、世界第三高楼、世界最高的平顶式大楼，楼高492米，地上101层。

世界各城市的生产和消费的发展达到一定程度后，莫不积极致力于提高城市建筑的层数。实践证明，高层建筑可以带来明显的社会经济效益：首先，使人口集中，可利用建筑内部的竖向和横向交通缩短部门之间的联系距离，从而提高效率；其次能使大面积建筑的用地大幅度缩小，有可能在城市中心地段选址；再是，可以减少市政建设投资和缩短建筑工期。

但目前的高层建筑大多数为钢筋混凝土结构，由于混凝土的抗拉强度远低于抗压强度，因而素混凝土结构不能用于受有拉应力的梁和板。如果在混凝土梁、板的受拉区内配置钢筋，则混凝土开裂后的拉力即可由钢筋承担，这样就可充分发挥混凝土抗压强度较高和钢筋抗拉强度较高的优势，共同抵抗外力的作用，提高混凝土梁、板的承载能力钢筋混凝土结构。但存在着施工周期长、自重大、施工受季节影响和补强修复困难的缺陷。当遇到台风天或地震的自然灾害时，钢筋混凝土结构的高层建筑由于是一体式结构，楼体的倾斜增加了逃生难度，而且无法给足居民充分的逃生时间。

发明内容

本实用新型主要解决现有技术中存在施工周期长、自重大、施工受季节影响和补强修复困难的不足，提供了一种用于高层建筑的装配式钢结构,具有结构紧凑、安装速度更快、抗震性能强、自重轻、基础造价低、绿色环保和补强修复容易的特点。解决了遇到台风天或地震的自然灾害时逃生时间不足的问题。提高了施工质量，保证了高层建筑的安全稳定性。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种用于高层建筑的装配式钢结构，包括基坑围护式地基，所述的基坑围护式地基上设有水箱顶层，所述的水箱顶层与基坑围护式地基间设有若干钢结构加强层，两钢结构加强层间设有若干与钢结构加强层相螺栓连接固定的居住钢结构楼层。所述的居住钢结构楼层包括辅助支撑架，所述的辅助支撑架两边设有若干相对称式一体化法兰式插接式连接固定的承重支撑组件，两相邻的承重支撑组件间设有抗震阻尼支撑钢架，所述的承重支撑组件上端设有与承重支撑组件相半嵌套式法兰连接固定的楼顶板。所述的承重支撑组件包括若干承重柱，两纵向相邻的承重柱上部间设有上钢结构梁，两纵向相邻的承重柱下部间设有下钢结构梁，下钢结构梁与上钢结构梁间设有与承重柱相法兰板式螺栓连接固定的加强支撑斜钢结构梁。

作为优选，所述的抗震阻尼支撑钢架包括两承重柱，两承重柱横向上部间设有上钢结构梁，两承重柱横向下部间设有下钢结构梁，下钢结构梁与上钢结构梁间设有黏滞阻尼墙。

作为优选，所述的黏滞阻尼墙包括与上钢结构梁呈一体化的阻力板架，所述的阻力板架下端设有与阻力板架相嵌套连接固定且与下钢结构梁呈一体化的黏滞体容器板架，所述的黏滞体容器板架与阻力板架间设有黏滞体。

作为优选，所述的承重柱与上钢结构梁间、承重柱与下钢结构梁间均设有三叉式固定钢架，所述的三叉式固定钢架与承重柱间设有若干与承重柱呈一体化焊接的内螺纹轴套，所述的三叉式固定钢架与上钢结构梁间、三叉式固定钢架与加强支撑斜钢结构梁间、及三叉式固定钢架与下钢结构梁间均呈法兰板式螺栓连接固定。

作为优选，所述的钢结构加强层包括加强层顶板和加强层底板，所述的加强层顶板与加强层底板间设有若干加强支撑柱，两相邻的加强支撑柱间设有缓冲弹簧架，所述的缓冲弹簧架与加强支撑柱间设有呈“X”形的加强筋板。

作为优选，所述的缓冲弹簧架与加强层顶板间、缓冲弹簧架与加强层底板间均设有弹簧座，所述的缓冲弹簧架内设有与弹簧座相位移嵌套式压接的导向柱。

作为优选，所述的钢结构加强层间设有与居住钢结构楼层外围四个边角相螺栓式贴合紧固的楼层加强柱，所述的楼层加强柱横截面呈 “L”型。

本实用新型能够达到如下效果：

本实用新型提供了一种用于高层建筑的装配式钢结构，与现有技术相比较，具有结构紧凑、安装速度更快、抗震性能强、自重轻、基础造价低、绿色环保和补强修复容易的特点。解决了遇到台风天或地震的自然灾害时逃生时间不足的问题。提高了施工质量，减少了施工周期。保证了高层建筑的安全稳定性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的居住钢结构楼层的结构示意图。

图3是本实用新型的承重支撑组件的结构示意图。

图4是本实用新型的抗震阻尼支撑钢架的结构示意图。

图5是本实用新型的黏滞阻尼墙的结构剖视图。

图6是本实用新型的下钢结构梁与承重柱的连接节点结构示意图。

图7是本实用新型的上钢结构梁与承重柱的连接节点结构示意图。

图8是本实用新型的钢结构加强层的结构剖视图。

图中：水箱顶层1，钢结构加强层2，楼层加强柱3，居住钢结构楼层4，基坑围护式地基5，抗震阻尼支撑钢架6，楼顶板7，承重支撑组件8，辅助支撑架9，承重柱10，上钢结构梁11，加强支撑斜钢结构梁12，下钢结构梁13，黏滞阻尼墙14，黏滞体15，阻力板架16，黏滞体容器板架17，内螺纹轴套18，三叉式固定钢架19，加强支撑柱20，加强筋板21，加强层顶板22，弹簧座23，导向柱24，缓冲弹簧架25，加强层底板26。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1-8所示，一种用于高层建筑的装配式钢结构，包括基坑围护式地基5，基坑围护式地基5上设有水箱顶层1，平衡调节水箱顶层1与基坑围护式地基5间设有4个钢结构加强层2，两钢结构加强层2间设有3层与钢结构加强层2相螺栓连接固定的居住钢结构楼层4。居住钢结构楼层4包括辅助支撑架9，辅助支撑架9两边设有4组相对称式一体化法兰式插接式连接固定的承重支撑组件8，两相邻的承重支撑组件8间设有抗震阻尼支撑钢架6，承重支撑组件8上端设有与承重支撑组件8相半嵌套式法兰连接固定的楼顶板7。钢结构加强层2间设有与居住钢结构楼层4外围四个边角相螺栓式贴合紧固的楼层加强柱3，楼层加强柱3横截面呈 “L”型。钢结构加强层2包括加强层顶板22和加强层底板26，加强层顶板22与加强层底板26间设有48个加强支撑柱20，两相邻的加强支撑柱20间设有缓冲弹簧架25，缓冲弹簧架25与加强支撑柱20间设有呈“X”形的加强筋板21，缓冲弹簧架25与加强层顶板22间、缓冲弹簧架25与加强层底板26间均设有弹簧座23，缓冲弹簧架25内设有与弹簧座23相位移嵌套式压接的导向柱24。

承重支撑组件8包括若干承重柱10，两纵向相邻的承重柱10上部间设有上钢结构梁11，两纵向相邻的承重柱10下部间设有下钢结构梁13，下钢结构梁13与上钢结构梁11间设有与承重柱10相法兰板式螺栓连接固定的加强支撑斜钢结构梁12。承重柱10与上钢结构梁11间、承重柱10与下钢结构梁13间均设有三叉式固定钢架19，三叉式固定钢架19与承重柱10间设有2组，每组各2个与承重柱10呈一体化焊接的内螺纹轴套18，三叉式固定钢架19与上钢结构梁11间、三叉式固定钢架19与加强支撑斜钢结构梁12间、及三叉式固定钢架19与下钢结构梁13间均呈法兰板式螺栓连接固定。

抗震阻尼支撑钢架6包括两承重柱10，两承重柱10横向上部间设有上钢结构梁11，两承重柱10横向下部间设有下钢结构梁13，下钢结构梁13与上钢结构梁11间设有黏滞阻尼墙14。黏滞阻尼墙14包括与上钢结构梁11呈一体化的阻力板架16，阻力板架16下端设有与阻力板架16相嵌套连接固定且与下钢结构梁13呈一体化的黏滞体容器板17，黏滞体容器板架17与阻力板架16间设有黏滞体15。

在高层建筑选址处挖基坑并进行土方围护作业形成基坑围护式地基5，同时在建筑工地现场对居住钢结构楼层4和钢结构加强层2进行同步钢结构组装。居住钢结构楼层4采用4组呈对称式承重支撑组件8并保持上钢结构梁11和下钢结构梁13一根贯穿式法兰连接固定结构纵向等间距分布，两相邻的承重柱10间增加加强支撑斜钢结构梁12提高承重支撑组件8的支撑强度。承重支撑组件8采用三叉式固定钢架19将承重柱10、上钢结构梁11、加强支撑斜钢结构梁12和下钢结构梁13进行法兰式螺栓固定。三叉式固定钢架19一端与承重柱10相嵌插式套接，在承重柱10内壁焊接与三叉式固定钢架19相螺栓孔连通的内螺纹轴套18，通过长螺栓紧固，提高三叉式固定钢架19与承重柱10的连接强度；三叉式固定钢架19另外两端均分别与上钢结构梁11、加强支撑斜钢结构梁12和下钢结构梁13相卡槽扦插式法兰连接固定，通过增加法兰板提高螺栓压紧力。

两相邻的承重支撑组件8之间设有呈横向分布的抗震阻尼支撑钢架6，两抗震阻尼支撑钢架6横向间还设有辅助支撑架9进行辅助支撑，居住钢结构楼层4顶部采用15块楼顶板7与承重柱10相半嵌入式且三面螺栓连接紧固。抗震阻尼支撑钢架6通过阻力板架16与黏滞体容器板架17相插接式嵌套，阻力板架16与黏滞体容器板架17之间设有黏滞体15进行阻尼缓冲。阻力板架16与上钢结构梁11呈一体贯穿式焊接固定，黏滞体容器板架17与下钢结构梁13呈一体贯穿式焊接固定。

钢结构加强层2采用加强层顶板22与加强层底板26间通过48个加强支撑柱20受力，加强筋板21增加加强支撑柱20的结构强度，保证楼体的结构稳定性和结构强度。当遇到地震时，加强支撑柱20受力形变断裂，通过缓冲弹簧架25，在导向柱24的导向支撑作用下，进行对楼体结构稳定性进行弹性缓冲，导向柱24与加强层顶板22间的弹簧座23式悬空式嵌套连接固定，预留弹簧缓冲收缩距离的余量尺寸。

在基坑围护式地基5上通过多个起吊塔将居住钢结构楼层4和钢结构加强层2进行吊装，基坑围护式地基5、居住钢结构楼层4和钢结构加强层2之间使用支撑柱嵌套式法兰螺栓连接固定，钢结构加强层2内的加强层顶板22与上层居住钢结构楼层4底面相法兰式螺栓连接紧固，加强层底板26与下层居住钢结构楼层4顶部相法兰式螺栓连接紧固；居住钢结构楼层4和钢结构加强层2的装配结构采用3层居住钢结构楼层4间增加一层钢结构加强层2，两钢结构加强层2间通过与四个楼层加强柱3法兰式螺栓连接紧固，楼层加强柱3同时分别与3层居住钢结构楼层4的四个边角相螺栓式贴合紧固。完成建筑主体完成后，在最顶上的居住钢结构楼层4上浇筑水箱顶层1,完成。

综上所述，该于高层建筑的装配式钢结构，具有结构紧凑、安装速度更快、抗震性能强、自重轻、基础造价低、绿色环保和补强修复容易的特点。解决了遇到台风天或地震的自然灾害时逃生时间不足的问题。提高了施工质量，减少了施工周期。保证了高层建筑的安全稳定性。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范实施例的细节，而且在不背离实用新型的基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。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，本实用新型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实用新型内。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。

总之，以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。

Claims (7)

1.一种用于高层建筑的装配式钢结构，其特征在于：包括基坑围护式地基（5），所述的基坑围护式地基（5）上设有水箱顶层（1），所述的水箱顶层（1）与基坑围护式地基（5）间设有若干钢结构加强层（2），两钢结构加强层（2）间设有若干与钢结构加强层（2）相螺栓连接固定的居住钢结构楼层（4）；所述的居住钢结构楼层（4）包括辅助支撑架（9），所述的辅助支撑架（9）两边设有若干相对称式一体化法兰式插接式连接固定的承重支撑组件（8），两相邻的承重支撑组件（8）间设有抗震阻尼支撑钢架（6），所述的承重支撑组件（8）上端设有与承重支撑组件（8）相半嵌套式法兰连接固定的楼顶板（7）；所述的承重支撑组件（8）包括若干承重柱（10），两纵向相邻的承重柱（10）上部间设有上钢结构梁（11），两纵向相邻的承重柱（10）下部间设有下钢结构梁（13），下钢结构梁（13）与上钢结构梁（11）间设有与承重柱（10）相法兰板式螺栓连接固定的加强支撑斜钢结构梁（12）。

2.根据权利要求1所述的一种用于高层建筑的装配式钢结构，其特征在于：所述的抗震阻尼支撑钢架（6）包括两承重柱（10），两承重柱（10）横向上部间设有上钢结构梁（11），两承重柱（10）横向下部间设有下钢结构梁（13），下钢结构梁（13）与上钢结构梁（11）间设有黏滞阻尼墙（14）。

3.根据权利要求2所述的一种用于高层建筑的装配式钢结构，其特征在于：所述的黏滞阻尼墙（14）包括与上钢结构梁（11）呈一体化的阻力板架（16），所述的阻力板架（16）下端设有与阻力板架（16）相嵌套连接固定且与下钢结构梁（13）呈一体化的黏滞体容器板架（17），所述的黏滞体容器板架（17）与阻力板架（16）间设有黏滞体（15）。

4.根据权利要求1所述的一种用于高层建筑的装配式钢结构，其特征在于：所述的承重柱（10）与上钢结构梁（11）间、承重柱（10）与下钢结构梁（13）间均设有三叉式固定钢架（19），所述的三叉式固定钢架（19）与承重柱（10）间设有若干与承重柱（10）呈一体化焊接的内螺纹轴套（18），所述的三叉式固定钢架（19）与上钢结构梁（11）间、三叉式固定钢架（19）与加强支撑斜钢结构梁（12）间、及三叉式固定钢架（19）与下钢结构梁（13）间均呈法兰板式螺栓连接固定。

5.根据权利要求1所述的一种用于高层建筑的装配式钢结构，其特征在于：所述的钢结构加强层（2）包括加强层顶板（22）和加强层底板（26），所述的加强层顶板（22）与加强层底板（26）间设有若干加强支撑柱（20），两相邻的加强支撑柱（20）间设有缓冲弹簧架（25），所述的缓冲弹簧架（25）与加强支撑柱（20）间设有呈“X”形的加强筋板（21）。

6.根据权利要求5所述的一种用于高层建筑的装配式钢结构，其特征在于：所述的缓冲弹簧架（25）与加强层顶板（22）间、缓冲弹簧架（25）与加强层底板（26）间均设有弹簧座（23），所述的缓冲弹簧架（25）内设有与弹簧座（23）相位移嵌套式压接的导向柱（24）。

7.根据权利要求1或5所述的一种用于高层建筑的装配式钢结构，其特征在于：所述的所述的钢结构加强层（2）间设有与居住钢结构楼层（4）外围四个边角相螺栓式贴合紧固的楼层加强柱（3），所述的楼层加强柱（3）横截面呈 “L”型。

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