CN212742893U - 一种隐式框架/钢板剪力墙/h型暗柱组合减震钢装住宅体系 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系，该体系包括结构部分、楼屋面板部分和围护部分，结构部分的隐式框架的H型暗柱与支撑柱相互平行且位于两个支撑柱之间，支撑柱和H型暗柱与H型钢梁相互垂直搭建成隐式框架，隐式框架间砌筑有钢板剪力墙，钢板剪力墙偏心于对应柱的中轴线布置，楼屋面板部分铺设于结构部分的楼层梁上，围护部分填充在梁柱形成的立面框架内，并与偏心布置的钢板剪力墙贴合布置。解决了传统钢板剪力墙沿柱轴线布置，隔墙不宜安装，尺寸大而高，平整度难保证，安装自重大，各种缺陷明显增加，高厚比变大后，在强震作用下容易屈曲，丧失承载能力的问题。本体系整体减震抗风，施工简单灵活方便。

Description

一种隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系

技术领域

本实用新型具体涉及隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系，属于建筑体系技术领域，适用于装配式钢结构住宅办公体系，适用于多层、小高层、高层及超高层。

背景技术

目前在国家大力引导发展装配式建筑的时代背景下，为了占领市场各种装配式建筑专利技术应运而生。有的专利为了追求新奇，理论体系难以应用于实际施工当中去；有的专利只适用于高层或超高层建筑，对多层、小高层建筑无形的增加了建设成本。

钢结构住宅是环保节能型住宅，便于实现工厂化、规模化生产，比传统的砖混结构和钢筋混凝土结构施工周期短、现场用工少，劳动生产率高，且品质易保证，是一种适宜实现住宅产业化的结构形式。钢结构住宅能提供大开间及灵活、可变的室内分割；建筑中的墙板围护部分目前采用较多的是填充砌体以及玻璃幕墙，在住宅建筑中成熟的配套墙体比较少。如间隔墙和外墙体系使用新型的轻质闭孔水泥发泡、保温隔热材料，不仅减少建筑耗能，符合国家提出的“四节、一环保”的要求，还有利于进一步降低结构自重；钢结构结构住宅体系自重轻且钢材延性好，地震荷载相对较小，结构抗震性能优越；钢材可以回收循环利用，符合可持续发展的要求；钢结构部件工厂生产，现场组装，能够保证产品质量，符合工业化生产的要求，而且还最大限度地减少了现场湿作业，减少了施工现场粉尘及水的使用量；现场组装的生产模式可降低日益上涨的人工费并加快工程建设速度，有利于开发商资金的快速回收，大量的工业化生产也有利于降低产品造价，为钢结构住宅提供价格优势。

钢板剪力墙作为结构体系中的耗能减震构件，抗震效果明显，耗能滞回性能优良，抗侧刚度高，适用于高烈度地区的高性能抗震设计；传统钢板剪力墙沿柱轴线布置，隔墙不宜安装。钢板剪力墙尺寸大而高，钢板平整度难以保证，安装自重大，各种缺陷明显增加，钢板的高厚比变大后，钢板在强震作用下更容易屈曲，过早丧失承载能力，失去了钢板材料进入塑形阶段而吸收地震能量，起到耗能减震的作用。传统的装配式水泥墙板通常采用勾头螺栓或者U形卡槽与周边钢框架相连接，墙板与钢框架以及墙板与墙板间相互硬贴合，无缝隙，在强震作用下会相互挤压，破碎。

实用新型内容

本实用新型针对上述背景技术中提出的问题，提供一种隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系，本实用新型为装配式钢结构技术在住宅办公体系上提供一套完整的钢装整体解决技术方案，本着“通用化、体系化、产业化、市场化”和“研发、设计、加工、安装一体化”的研发理念，在追求高装配率、部品部件标准化的同时，为了结构和建筑整体减震抗风，施工简单灵活方便。

本实用新型提出一种隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系，包括结构部分、楼屋面板部分和围护部分，所述结构部分包括隐式框架和钢板剪力墙，所述隐式框架包括若干支撑柱、若干H型暗柱和若干H型钢梁，所述H型暗柱与支撑柱相互平行且位于两个支撑柱之间，所述支撑柱和H型暗柱与H型钢梁相互垂直搭建成隐式框架，所述隐式框架间砌筑有钢板剪力墙，所述的钢板剪力墙偏心于对应柱的中轴线布置，所述的楼屋面板部分铺设于结构部分的楼层梁上，所述的围护部分填充在梁柱形成的立面框架内，并与偏心布置的钢板剪力墙贴合布置。

优选地，所述支撑柱包括组合日型柱或者方钢管和扁钢管柱。

优选地，所述组合日型柱包括H型暗柱和两个封边钢板，所述两个封边钢板和H型暗柱焊接成闭合的“日”字形结构。

优选地，所述隐式框架形成的十字交叉节点结构包括方钢管、八个扁钢管柱和四个H型暗柱，所述方钢管的四周安装有四个扁钢管柱和四面钢板剪力墙，每面钢板剪力墙的两端安装两个扁钢管柱，两个扁钢管柱中间安装有H型暗柱。

优选地，所述隐式框架形成的十字交叉节点结构包括五个组合日型柱和四个H型暗柱，其中一个组合日型柱的四周安装四面钢板剪力墙，四面钢板剪力墙的尾端分别安装四个组合日型柱，两个组合日型柱间安装有H型暗柱。

优选地，所述隐式框架形成的十字交叉结构丁字交叉节点结构包括方钢管、六个扁钢管柱和三个H型暗柱，所述方钢管的三面安装有三个扁钢管柱和三面钢板剪力墙，每面钢板剪力墙的两端安装两个扁钢管柱，两个扁钢管柱中间安装有H型暗柱。

优选地，所述隐式框架形成的十字交叉结构丁字交叉节点结构包括四个组合日型柱和三个H型暗柱，其中一个组合日型柱的三面安装三面钢板剪力墙，三面钢板剪力墙的尾端分别安装三个组合日型柱，两个组合日型柱间安装有H型暗柱。

本实用新型所述的隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系的有益效果为：

1、本实用新型所述的隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系的结构部分采用隐性框架采用免浇砼的隐性箱型柱或“日”型(由成型技术承重H柱演化)柱，通过对H型柱子的加劲，可以实现工厂的钢结构焊接和预拼装，完成隐性箱型柱或“日”型柱在工厂的预制，减少现场混凝土的浇注量和养护时间，在不改变结构竖向构件的承载力和抗侧刚度前提下，可以大幅度减少工期。

2、本实用新型所述的隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系，利用增加的H型暗柱增强抵抗竖向荷载能力，减少加劲的辅钢用量，便于轻质“减震”隔墙安装，且减少钢板剪力墙长度。

3、本实用新型所述的隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系，其主要技术特点是钢板剪力墙结构偏心于对应柱中轴线布置，并在偏心钢板剪力墙间加H型暗柱，利用H柱来替代扁钢管柱并免浇筑素砼，达到利用免浇砼隐性框架+偏心钢板剪力墙+H型暗柱共同抵抗竖向恒活和侧向地震以及风荷载的作用。

4、本实用新型所述的隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系，隐性免浇砼框架和偏心钢板和H型暗柱，形成整体，共同承担竖向和侧向荷载，节省钢材、减少加工及安装的用工量。

5、本实用新型所述的隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系，性能、质量、精度和效率都得到了提高；在结构满足抗震抗风的情况下钢材耗量合理最低、部品部件优先采用通用型号加工最省、安装方便快捷。

6、本实用新型所述的隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系，结构布局灵活，一、二代体系可单独使用，也可交叉选择使用，适用于多层、小高层、高层到超高层，专利优、设计与施工紧密结合造价低，不同的组合方式使得每种结构形式经济实用达到最优、性价比最好。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型所述的隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系的立体示意图；

图2为本实用新型所述的隐形框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合十字交叉节点的俯视图(具体实施方式一)；

图3为本实用新型所述的隐形框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合十字交叉节点示意图(具体实施方式一)；

图4为本实用新型所述的隐形框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合十字交叉节点俯视(具体实施方式二)；

图5为本实用新型所述的隐形框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合十字交叉节点示意图(具体实施方式二)；

图6为本实用新型所述的隐形框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合丁字交叉节点的俯视图(具体实施方式三)；

图7为本实用新型所述的隐形框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合丁字交叉节点示意图(具体实施方式三)；

图8为本实用新型所述的隐形框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合丁字交叉节点的俯视图(具体实施方式四)；

图9为本实用新型所述的隐形框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合丁字交叉节点示意图(具体实施方式四)；

附图标记：1-H型暗柱；2-扁钢管柱；3-钢板剪力墙；4-保温外墙；5-H型梁；6-方钢管；7-组合日型柱；8-封边钢板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明：

具体实施方式一：参见图1-图3说明本实施方式。本实施方式所述的隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系，包括结构部分、楼屋面板部分和围护部分，所述结构部分包括隐式框架和钢板剪力墙3，所述隐式框架包括若干支撑柱、若干H型暗柱1和若干H型钢梁5，所述H型暗柱1与支撑柱相互平行且位于两个支撑柱之间，所述支撑柱和H型暗柱1与H型钢梁5相互垂直搭建成隐式框架，所述隐式框架间砌筑有钢板剪力墙3，所述的钢板剪力墙3偏心于对应柱的中轴线布置，所述的楼屋面板部分铺设于结构部分的楼层梁上，所述的围护部分填充在梁柱形成的立面框架内，并与偏心布置的钢板剪力墙3贴合布置。

所述支撑柱包括组合日型柱7或者方钢管6和扁钢管柱2。

所述隐式框架形成的十字交叉节点结构包括方钢管6、八个扁钢管柱2和四个H型暗柱，所述方钢管6的四周安装有四个扁钢管柱2和四面钢板剪力墙3，每面钢板剪力墙3的两端安装两个扁钢管柱2，两个扁钢管柱2中间安装有H型暗柱。

所述方钢管6位于正中心，整个结构成中心对称分布。方钢管6、扁钢管柱2与组合日型柱7组成抵抗竖向荷载的竖直方向的受力体系。免浇砼隐性框架和偏心钢板剪力墙3和墙间H型暗柱1组成的结构体系共同抵抗竖向和侧向风荷载和地震荷载。偏心钢板剪力墙3还起到抵抗抗侧向水平力，并在地震作用下发挥耗能减震的作用。

所述的钢板剪力墙3偏心于对应柱的中轴线布置的意思为钢板剪力墙3的轴线和柱子的中轴线不在一条线上，剪力墙的外边缘和柱子的外边缘平齐，而不是轴线对齐。

本实用新型是建立在富悦钢装“隐式框架和钢板剪力墙组合减震钢装住宅体系”基础之上，结构部分隐性框架结构为了免浇砼以减少工期，采用隐性箱型柱(方钢管6+扁钢管柱2)或“日”型柱；为减小偏心钢板剪力墙长度，同时增加竖向荷载，减少加劲的辅钢用量，便于轻质“减震”隔墙安装，在偏心钢板剪力墙间加设H钢暗柱，免浇砼并减少了工期。

隐性框架和偏心钢板剪力墙3和墙间H型暗柱1，与减震隔墙施工紧密，整体性好，并能整体达到减震抗风作用，减小了偏心钢板剪力墙3的长度，避免剪力墙3在地震荷载作用下过早地进入屈曲变形，而使得钢板剪力墙3在强震作用材料进入塑形阶段，通过钢板剪力墙3的塑形变形耗能，吸收地震能量，更好地发挥耗能减震的作用，此外可以有效减少了加劲肋辅钢用量。

所述方钢管6或组合日型柱7(闭口H型暗柱)，优先采用钢厂生产的定型钢，便于加工；为达到特殊承载力的特殊部位，达到特殊壁厚，可工厂焊接，不是特殊的异形柱，便于焊接加工和安装。

施工方法主要在工厂进行H型暗柱1和扁钢管柱2的制作和加工H型暗柱1可以采用高频焊接H型钢或者轧制H型钢，可以根据设计采用不同截面厚度，保持经济性。

在工厂采用高频焊接技术对H型截面进行封边板的焊接，可以保持不因焊接收缩产生过大变形，控制精度高，组成日字型截面柱具有钢管+横向加劲肋的作用，可以避免在梁柱交接位置受力集中而使得柱子过早出现塑性铰。

H型暗柱1开口部分的翼缘可以和钢板剪力墙3对接焊接，可以作为藏有暗柱的钢板剪力墙体系，既可以减少钢板剪力墙长宽比，也可以提高其组合抗震作用。

H型暗柱1开口部分可以与加气混凝土隔墙板进行对接，隔墙板可以嵌入H型暗柱1开口端，避免了采用扁钢管柱2增加特殊连接U型卡槽，减少施工难度。

具体实施方式二：如图4-5所示，本实施方式中，所述隐式框架形成的十字交叉节点结构包括五个组合日型柱7和四个H型暗柱1，其中一个组合日型柱7的四周安装四面钢板剪力墙3，四面钢板剪力墙3的尾端分别安装四个组合日型柱7，两个组合日型柱7间安装有H型暗柱。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

所述组合日型柱7包括H型暗柱1和两个封边钢板8，所述两个封边钢板8和H型暗柱1焊接成闭合的“日”字形结构。

组合日型柱7具有钢管+横向加劲肋的作用具有很好的刚度和强度，在工厂加工后，可以避免设计中为提高竖向承载力和轴压比，而填充向扁钢管柱内添加混凝土的方法，减小现场的湿作业，避免刚光混凝土柱现场浇筑出现离析、气泡，不密实等问题。

具体实施方式三：如图6-7所示，本实施方式中，所述隐式框架形成的十字交叉结构丁字交叉节点结构包括方钢管6、六个扁钢管柱2和三个H型暗柱1，所述方钢管6的三面安装有三个扁钢管柱2和三面钢板剪力墙3，每面钢板剪力墙3的两端安装两个扁钢管柱2，两个扁钢管柱2中间安装有H型暗柱。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：如图8-9所示，本实施方式中，所述隐式框架形成的十字交叉结构丁字交叉节点结构包括四个组合日型柱7和三个H型暗柱1，其中一个组合日型柱7的三面安装三面钢板剪力墙3，三面钢板剪力墙3的尾端分别安装三个组合日型柱7，两个组合日型柱7间安装有H型暗柱。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，还可以是上述各个实施方式记载的特征的合理组合，凡在本实用新型精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系，包括结构部分、楼屋面板部分和围护部分，其特征在于，所述结构部分包括隐式框架和钢板剪力墙(3)，所述隐式框架间砌筑有钢板剪力墙(3)，所述的钢板剪力墙(3)偏心于对应柱的中轴线布置，所述隐式框架包括若干支撑柱、若干H型暗柱(1)和若干H型钢梁(5)，所述H型暗柱(1)与支撑柱相互平行且位于两个支撑柱之间，所述支撑柱和H型暗柱(1)与H型钢梁(5)相互垂直搭建成隐式框架，所述的楼屋面板部分铺设于结构部分的楼层梁上，所述的围护部分填充在梁柱形成的立面框架内，并与偏心布置的钢板剪力墙(3)贴合布置。

2.根据权利要求1所述的隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系，其特征在于，所述支撑柱包括组合日型柱(7)或者方钢管(6)和扁钢管柱(2)。

3.根据权利要求2所述的隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系，其特征在于，所述组合日型柱(7)包括H型暗柱(1)和两个封边钢板(8)，所述两个封边钢板(8)和H型暗柱(1)焊接成闭合的“日”字形结构。

4.根据权利要求2所述的隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系，其特征在于，所述隐式框架形成的十字交叉节点结构包括方钢管(6)、八个扁钢管柱(2)和四个H型暗柱，所述方钢管(6)的四周安装有四个扁钢管柱(2)和四面钢板剪力墙(3)，每面钢板剪力墙(3)的两端安装两个扁钢管柱(2)，两个扁钢管柱(2)中间安装有H型暗柱(1)。

5.根据权利要求2所述的隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系，其特征在于，所述隐式框架形成的十字交叉节点结构包括五个组合日型柱(7)和四个H型暗柱(1)，其中一个组合日型柱(7)的四周安装四面钢板剪力墙(3)，四面钢板剪力墙(3)的尾端分别安装四个组合日型柱(7)，两个组合日型柱(7)间安装有H型暗柱。

6.根据权利要求2所述的隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系，其特征在于，所述隐式框架形成的十字交叉结构丁字交叉节点结构包括方钢管(6)、六个扁钢管柱(2)和三个H型暗柱(1)，所述方钢管(6)的三面安装有三个扁钢管柱(2)和三面钢板剪力墙(3)，每面钢板剪力墙(3)的两端安装两个扁钢管柱(2)，两个扁钢管柱(2)中间安装有H型暗柱(1)。

7.根据权利要求2所述的隐式框架/钢板剪力墙/H型暗柱组合减震钢装住宅体系，其特征在于，所述隐式框架形成的十字交叉结构丁字交叉节点结构包括四个组合日型柱(7)和三个H型暗柱(1)，其中一个组合日型柱(7)的三面安装三面钢板剪力墙(3)，三面钢板剪力墙(3)的尾端分别安装三个组合日型柱(7)，两个组合日型柱(7)间安装有H型暗柱(1)。

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