CN211143319U - 一种用于多层钢结构建筑物的由梁柱骨架组成的建筑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型专利公开了一种用于多层钢结构建筑物的由梁柱骨架组成的建筑结构，该建筑物的竖向支撑体系由钢筋混凝土基础(D)、柱脚(7)、多个分层柱(8)和屋面柱(1)组成；建筑物的水平承载体系包括屋面梁(2)和分层主梁(3)。该建筑结构的结构简单，而且施工无须塔吊、电梯、脚手架、无噪音、无污染、省时、省工、省料、省资金、还安全。

Description

一种用于多层钢结构建筑物的由梁柱骨架组成的建筑结构

技术领域

本发明属于建筑工程施工技术领域，具体用于多层或高层的居住、办公、商业、学校、医院、宾馆……等等用途的建筑物，实施初期应用装配式钢结构建筑体系，本发明为上述各种建筑物提供一种多、块、好、省的施工方法。

背景技术

现有各种建筑物施工，大部分是由底层开始施工，一层一层的往上叠加，最后施工屋面工程，这种施工顺序的作业面是逐层升高的，一层或几层一个作业面，因此必须设置塔吊用以运输构件和材料，必须设置电梯用来运输施工人员和施工工具，显然这种施工方法存在施工周期长，施工效率低、成本高、占地面积大、污染环境、噪音……等等缺欠。

发明内容

本发明提供一种由屋面到底层的反常规施工方法，当钢筋混凝土基础工程完成以后，首先施工屋面工程，其次施工顶层(简称“N”层)工程，再次施工N-1层工程，直到完成N-N层工程为止。这种施工方法的作业工作面始终在地面一层或地下室施工，无须塔吊、电梯、脚手架、无噪音、无污染、省时、省工、省料、省资金、还安全。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案；首先施工建筑物的整体钢筋混凝土基础(以下简称“基础”)，在基础中需要埋入所有承重柱的“柱脚”，柱脚的一部分埋入基础中，另一部分露出基础表面，在柱脚的周围，在建筑物框架主梁的正下方埋入钢筒、钢筒的一部分埋入基础中，一部分露出基础表面。

本发明实施例的主体框架选择装配式钢结构体系，框架柱由屋面柱到分层柱到柱脚，都选择同一钢钟，同一质量，同一型号的矩型钢管制作。屋面柱、分层柱、柱脚三者之间的连接都采用连接板的形式，其中屋面柱、分层柱与“柱脚”的连接板称作“柱柱暂时连接板”(最下一层除外)，屋面柱与分层柱，分层柱与分层柱的连接板称做“柱柱永久连接板”永久连接时可加用焊接。

框架主梁包括“屋面梁”和“分层主梁”都选择用同一钢种，同一质量、同一型号的工字钢制作，屋面梁和分层主梁与层面柱和分层柱的连接件是“柱梁连接板”此板是在屋面柱和分层柱的予制中安装到层面柱和分层柱上面的。在屋面梁和分层主梁的两端设置“梁柱连接槽”，此槽安装在千斤顶活塞上面的托板上方，此槽即有将梁柱连接在一起的作用，也有作为辅助千斤顶托板的功能。

千斤顶是抬升整体建筑物的动力，设置在“柱脚”的周围、屋面梁和分层主梁的两端、安装在[0004] 所述的钢筒内。钢筒的作用是：安装、调整、更换、回收和固定千斤顶的容器，钢筒的上部周围设置数个“调整和固定螺栓”，用螺栓调整和固定千斤顶，钢筒的下部予先安装钢圈，用以固定千斤顶底部。

当顶升的建筑物层数较多，柱间跨度较大，荷载过于其中时，在千斤顶的正上方，上下两层主梁之间需要安装“墙中柱”，此柱安装在墙板之内，可选择用工字钢制作，两端与上下梁之间用柱端板和螺栓与梁连接，也可以与梁焊接在一起，或两种连接方法兼用。为了加强和改善梁与柱的受力状态，可在上下两梁之间和分层柱与墙中柱之间设置“小剪力墙”用钢拉杆和水平支撑杆制作。

本发明实施例的施工过程如下：

首先在“柱脚”上方安装屋面柱，用“柱柱暂时连接板”(以下简称“暂时连接板”)和螺栓将屋面柱和柱脚暂时连接在一起；

在千斤顶活塞上安装“托板”；

在“托板”上方安装“梁柱连接槽”(以下简称：连接槽)；

用螺栓将“连接槽”的端板与屋面柱的“柱梁连接板”和屋面柱连接在一起。

在两两相对的梁柱连接槽(以下简称连接槽)之间安装屋面梁，用螺栓将屋面梁与连接槽连接在一起，可加以焊接。

检查梁与柱之间连接质量，检查合格后，第一次拆除柱柱暂时连接板，第一次开动千斤顶，用千斤顶活塞将屋面柱顶升到顶层(以下简称“N”层)，分层柱的高度，微微超过分层柱的长度。

顶升过程要求匀速运行，一步一检查，一步一测量，一步一调平。

第一次在柱脚与屋面柱之间安装“N”层的分层柱，用以撤换千斤顶活塞和托板。N层分层柱的上端与屋面柱下端用柱柱永久连接板(以下简称永久连接板)和螺栓牢固连接在一起，可加以焊接。分层柱的下端用柱柱暂时连接板(以下简称暂时连接板)和螺栓将分层柱与柱脚连接在一起。

第一次收回千斤顶活塞和托板，将活塞和托板撤回到原位。

第二次在托板上安装连接槽。同时将连接槽与N层的柱梁连接板和N层的分层柱用螺栓连接在一起，可加以焊接。

第二次在两两相对的连接槽之间安装分层主梁(第一次是安装屋面梁)。

第一次在屋面梁与N层的分层主梁之间，在千斤顶的正上方安装墙中柱。

第一次在墙中柱与分层柱之间及两梁(屋面梁和分层主梁)之间安装小剪力墙。

第二次拆除柱柱暂时连接板，第二次开动千斤顶，将屋面结构和N层结构顶升N-1层的分层柱高度。

第二次用N-1层分层柱替换千斤顶活塞和托板。N层分层柱的上端与屋面柱下端用柱柱永久连接板(以下简称永久连接板)和螺栓牢固连接在一起，可加以焊接。分层柱的下端用柱柱暂时连接板(以下简称暂时连接板)和螺栓将分层柱与柱脚连接在一起。

第二次收回千斤顶活塞和托板，将其撤到原位。

以下每一层的操作过程重复[0019]至[0025]的操作过程。所不同的环节是N-N层的分层柱与柱脚之间不再用“暂时连接板”而是用“永久连接板”相连接。

以上的操作程序仅仅完成主体工程的梁柱骨架，屋面板及其以上的屋面工程和每层楼板、墙板(内外墙、剪力墙)、门窗、楼梯、电梯……等等后续工程，另行安排施工。

当然还有另外一种操作方式，那就是在[0014]中屋面梁安装后，还可以继续安装屋面板及屋面板以上的各项工程，直到屋面工程按设计要求完成以后再拆除暂时连接板，再开动千斤顶，将完整的，合格的，经过验收的整体屋面顶升N层(顶层)的高度。

在[0022]中的墙中柱和小剪力墙完成后，暂不开动千斤顶，而同[0028]一样，安装N层的楼板，墙板(内外墙板和剪力墙板)、门窗、楼梯及各种管线工程和各种器具、以及装修工程等等，基本满足设计要求的各项施工内容以后，拆掉暂时连接板再开动千斤顶将已经完成的全部屋面工程和全部N层 (顶层)工程顶升N-1层分层柱的高度。以下各层的操作过程重复[0028]和[0029]的操作过程，直到完成N-N层的全部工程为止。

[0028]和[0029]的操作方案是可行的，也是最理想的，因为每一层的全部工程都可以在地面一层或地下室内完成，。这才是最理想的顶升施工法，可为最终实现自动，无人施工的目标打下基础。究竟选择完成每层的梁柱骨架先行顶升，还是完成每层的全部工程再顶升，还是先行完成两者之间的某项工程，如完成楼板工程开始顶升，或完成楼板工程和墙板工程后开始顶升，根据实际情况，由甲方、设计方和施工方共同研究决定。

特殊情况下，每个分层主梁两端可以各设置2台或2台以上千斤顶。墙中柱也可以根据千斤顶数量的增加而增加。如果分层主梁两端各安装两台千斤顶，可以分为主千斤顶和副千斤顶。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所用的附图作简单介绍。应当理解以下附图仅显示出本发明的某些实施例，因此附图不应被看作是对本发明专利范围的限定。

在附图中：

图1是屋面工程、基础工程和顶升设备安装示意图；

图2是开动千斤顶将屋面工程顶升一层楼的高度示意图；

图3是用单层柱替换千斤顶及收回千斤顶活塞示意图；

图4是表示已经完成屋面、N层、N-1层、顶升与安装工程示意图；

图5是屋面柱示意图；

图6是分层柱示意图；

图7是分层主梁示意图；

图8是分层柱、连接槽与分层主梁组装示意图；

图9是钢筒与柱脚示意图；

图10是钢筒与柱脚E-E剖面示意图；

图11是铜筒与F-F剖面示意图；

图12是托板平面与剖面示意图；

图13是墙中柱示意图；

1.屋面柱；2.屋面梁；3.分层主梁；4.梁柱连接槽；5.托板；6.钢筒；7.柱脚；8.分层柱；9.柱柱永久连接板；10.柱柱暂时连接板；11.柱梁连接板；12.螺栓；13.螺孔；14.分层主梁端板；15.固定和调正螺栓；16.梁柱连接槽端板；17.梁柱连接槽底板；18.墙中柱；19.分层主梁端板；20.千斤顶；21.钢圈；A.屋面工程；B.N层(顶层)工程；C.N-1层(顶下1层)工程；D.基础工程。

具体实施方式：

以下参考附图，结合实施例，对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4所示，A是全楼的屋面工程，屋面柱1是全楼垂直支撑的最上段，屋面柱1的下半部安装柱梁连接板11，屋面柱1的底部留有螺孔13通过柱柱暂时连接板10与柱脚7相连。屋面梁2是屋面框架的水平支撑主件。屋面柱1通过“柱梁连接板”11和梁柱连接槽4，与屋面梁2 相连接。屋面柱1和屋面梁2组成屋面主体框架。上面铺设屋面板及各种设施，共同组成屋面整体工程A。

如图1、图2、图3、图4所示，分层柱8是全楼各层垂直支撑的中间段，其上端与屋面柱1用柱柱永久连接板9及螺栓13相连接，其下端与柱脚7用柱柱暂时连接板10及螺栓12暂时相连接。分层柱8通过柱梁连接板11和梁柱连接槽4与分层主梁3相连接，共同组成N层(顶层)的梁柱框架，然后在分层主梁的上部铺设楼板、内外墙板和剪力墙板以及其它各种设施，这样完成N层的全部工程 B。按照以上程序也可以完成N-1层的全部工程C。

如图1、图2、图3、图4所示，D是全楼的基础工程，在基础D中埋入柱脚7和钢筒6，钢筒6 和柱脚7的一部分长度露出基础D表面。柱脚7的上端留有螺孔13，准备与其上面的屋面柱1或分层柱8用柱柱暂时连接板10相连接。如图11所示钢筒6的上口下面设置有“固定和调整螺栓15，钢筒 6的底部设有钢圈21，钢筒里面安装千斤顶20，千斤顶20底部固定在钢圈21中，千斤顶20的上部用“固定和调正螺栓15调正与固定”。

如图1、图2、图3、图4中的基础D所示，千斤顶20的活塞顶部安装托板5，托板5上面安装梁柱连结槽4，梁柱连接槽4还同时与分层主梁3和分层柱8相连接。

如图5和图6所示，屋面柱1下端留有螺孔13通过柱柱暂时连接板与柱脚7相连接。分层柱8 上下端都留有螺孔13，上端与屋面柱1相连接，下端与柱脚7或与另一个分层柱8相连接。屋面柱1 和分层柱8的下部、端部螺孔13之上预制时安装柱梁连接板11，安装时与梁柱连接槽4的端板16 相连。

如图5、图6所示屋面梁2和分层主梁3(两梁完全相同)两端设有端板，可以与梁柱连接槽4的端板16相连接，屋面梁2和分层主梁3的下翼板留有螺孔，可与梁柱连接槽4的底板17相连接。梁柱连接槽4的端板16和底板17都有螺孔与屋面梁1和分层主梁3端板和底板都可以连接，根据实际情况任选。梁柱连接槽4和柱梁连接板11当楼层较少，建筑物荷载较低时，可根据实际情况决定取舍。

如图9、图10、图11所示，说明千斤顶与钢筒的相互关系，特别表示底部钢圈21和上部固定和调整螺栓15的作用。

如图12所示托板5的平面和剖面。

如图13所示，当建筑物楼层很高，柱间跨度很大时，为了减少荷载过于集中，在柱脚周围，千斤顶的正上方上下两分层梁之间设置墙中柱18。

如图1所示，安装工程由千斤顶20活塞开始，首先将托板5安装在千斤顶20活塞上，再将梁柱连接槽4安装在托板5上，再将梁柱连接槽4的端板16与柱梁连接板11和屋面柱1连接在一起，再将屋面梁2安装在梁柱连接槽4上，将屋面梁2与梁柱连接槽4的底板17连接在一起，然后可以安装屋面板及屋面板以上的工程。

如图1所示，当屋面工程全部安装完毕，经质量检查合格后，第一次拆除柱柱暂时连接板10。第一次开动千斤顶20，将屋面工程A顶升“N”层(顶层)的高度，微微超过N层分层柱8的高度，如图 2所示。

如图3所示，第一次用N层分层柱8替换千斤顶20，然后将N层的分层柱8的上端与屋面柱1 的下端用柱柱永久连接板9牢固连接在一起，N层分层柱8的下端与柱脚7之间用柱柱暂时连接板10 连接在一起之后，第一次收回千斤顶20活塞，使千斤顶20活塞回到原位(包括托板5)至此，第一次抬升完毕。

第二次抬升与第一次基本相同，依次在托板4上安装梁柱连接槽4，将梁柱连接槽4的端板16 与柱梁连接板11及分层柱8连接在一起，安装分层主梁3，分层主梁3与梁柱连接槽4的底板17连接在一起，也可以将分层主梁3的端板19与梁柱连接槽4的端板16和柱梁连接板11及分层柱8连接在一起。然后可以安装N层楼板，内外墙板，剪力墙板及N层的全部工程。

如[0060]，当N层的全部工程完成后，第二次拆除柱柱暂时连接板10，第二次开动千斤顶20。将屋面工程和N层工程抬升至N-1层的高度，然后第二次用N-1层的分层柱8替换千斤顶20活塞，再第二次收回千斤顶20活塞，使其回到原位。再进行N-1层安装工程。当N-1层安装工程完成后，第三次拆除柱柱暂时连接板10，第三次开动千斤顶20，将屋面工程，N层工程和N-1层工程顶升N-2 层分层柱的高度，以此类推，完成N-3层N-4层直至N-N工程完成为止。

Claims (1)

1.一种用于多层钢结构建筑物的由梁柱骨架组成的建筑结构，其特征在于：建筑物的竖向支撑体系由钢筋混凝土基础(D)、柱脚(7)、多个分层柱(8)和屋面柱(1)组成；建筑物的水平承载体系包括屋面梁(2)和分层主梁(3)；

在所述柱脚(7)的上端的所述分层柱(8)的两端和所述屋面柱(1)的下端要为安装柱柱连接板预制螺孔(13)，所述柱柱连接板的两端也预制螺孔(13)，柱柱连接板分为柱柱永久连接板(9)和柱柱暂时连接板(10)，所述柱柱永久连接板(9)用于所述屋面柱(1)和所述分层柱(8)之间的连接、以及上下两个分层柱(8)之间的连接；所述柱柱暂时连接板(10)用于在屋面柱(1)、分层柱(8)与所述柱脚(7)之间的连接；屋面柱(1)和所述屋面梁(2)之间的连接、分层柱(8)与所述分层主梁(3)之间的连接完全一样，都用预制在屋面柱(1)和分层柱(8)上的柱梁连接板(11)和单独制作的梁柱连接槽(4)用螺栓(12)并焊接进行连接；

在每个所述柱脚(7)的四周，所述屋面梁(2)和所述分层主梁(3)每端的正下方，在所述钢筋混凝土基础(D)中预埋钢筒(6)，所述钢筒(6)的上口下方安装多个固定和调正螺栓(15)，钢筒(6)的底部安装有钢圈(21)，钢筒(6)中安装千斤顶(20)，所述千斤顶(20)的下端由钢圈(21)固定，千斤顶(20)的上端用所述固定和调正螺栓(15)来调正和固定，在千斤顶(20)的活塞上面安装托板(5)。

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