CN217460903U - 一种钢结构双重抗侧力模块化单元构件 - Google Patents
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Abstract
一种钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其包括，至少两根钢柱和至少三根横梁连接形成至少一个矩形框架结构，且，所述矩形框架结构内对角线方向设置至少一斜撑，斜撑两端分别连接于所述钢柱和/或横梁。本实用新型所述钢结构双重抗侧力模块化单元构件将框架抗弯能力和支撑抗剪能力集成形成一个结构模块化单元构件，具备钢结构框架抗震需要的框架和支撑双重抗侧力体系，具有结构布置便利、抗震性能良好、标准化程度高、易于运输和安装、施工简单高效、节省人工、经济性好等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑结构技术领域，特别涉及一种钢结构双重抗侧力模块化单元构件。
背景技术
钢结构建筑相比传统的混凝土建筑而言，材料强度高，抗震性能更好，且钢材可回收重复利用。同时，由于钢结构一般均为工厂化预制，现场安装，可大大缩短建设工期，且现场环境良好。因此，大力推广应用装配式钢结构建筑，是目前国家的基本政策方向。
钢结构建筑为了抵抗风荷载、地震作用等侧向力，需要保证结构的抗侧刚度及承载力，一般在钢框架中设置支撑。然而，在钢框架中布置支撑时，支撑设在大柱网的柱间，占用空间大，影响建筑布置和功能。甚至可能因为建筑的限制导致支撑无法布置，难以形成整体结构系统的、完整的抗侧力体系。
另外，根据我国建筑抗震设计规范的原则要求，结构抗震应具备多道防线，保证地震中支撑失效后框架仍能承担规定比例的水平力，防止结构突然垮塌，确保抗震安全性，保护生命财产安全。因此，钢结构框架必须设计成框架-支撑结构双重抗侧力体系，框架和支撑均具有一定的抗侧能力。一般情况下，框架和支撑往往是分离的，整体结构梁柱形成钢框架，在局部设置支撑。因此，常见的钢框架-支撑结构标准化、工业化程度低，现场焊接作业多，很难进行规模化生产，影响效率。
针对上述钢框架结构中存在的问题，开发钢结构双重抗侧力模块化单元构件是解决上述问题的关键。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种钢结构双重抗侧力模块化单元构件，是一种标准化的集成式结构单元构件，具备钢结构框架-支撑结构抗震设计所需的框架和支撑双重抗侧功能，具有结构布置便利、施工简单高效、抗震性能良好、标准化程度高、易于运输和安装、施工简单高效、节省人工、经济性好等优点。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其包括，至少两根钢柱和至少两根横梁连接形成至少一个矩形框架结构，且，所述矩形框架结构内对角线方向设置至少一斜撑，斜撑两端分别连接于所述钢柱和/或横梁。
优选的，包括，至少两根钢柱和至少三根横梁连接形成至少两个矩形框架结构。
优选的，所述斜撑采用单斜形式或交叉形式设计。
优选的，所述斜撑端部与所述钢柱和横梁连接于一共同点。
优选的，所述斜撑采用型钢、钢管、焊接H型钢、焊接T型钢或抗震阻尼器。
优选的，所述钢柱和横梁通过焊接或螺栓连接方式连接。
优选的，所述横梁与钢柱连接，钢柱上对应横梁上下缘的位置设置与横梁上下缘齐平的横向加劲肋。
优选的，所述横梁、钢柱为H型截面构件，横梁的翼缘和钢柱通过焊接连接，在钢柱对应横梁上下翼缘的位置设置横向加劲肋，该横向加劲肋与钢柱的翼缘和腹板焊接连接。
本实用新型所述钢结构双重抗侧力模块化单元构件，采用横梁和钢柱连接方式形成钢框架，再在钢框架基础上设置支撑，形成在单元内具备框架抗弯和支撑抗剪的双重抗侧力模块化单元构件。其可作为一个钢结构基本受力构件进行灵活布置(作为“特殊钢柱”，可分布式布置)，形成整体钢结构框架-支撑结构。由于构件本身具有双重抗侧功能，可确保整体结构在布置了该构件的方向也具备双重抗侧能力，即便其余构件仅仅只能竖向承载而不具有抗侧能力。
由于该模块化单元构件集成了双重抗侧力体系，则可确保整体结构在布置了该构件的方向也具备双重抗侧能力，满足结构的抗震原则要求，该模块化单元以外的其余构件可不再提供抗侧刚度。
本实用新型所述钢结构双重抗侧力模块化单元构件可作为一个基本结构受力构件(“特殊钢柱”)，布置于建筑允许的位置，再与结构中的其它梁柱进行连接，形成整体的钢结构框架-支撑结构。
本实用新型的有益效果：
1.本实用新型所述钢结构双重抗侧力模块化单元构件，集成了框架和支撑体系双重抗侧力功能，抗震性能良好。
2.模块化单元构件更容易在满足建筑要求的前提下灵活布置，解决以往钢框架设计时大支撑无法布置的难题。
3.模块化单元构件可实现标准化，方便工厂加工和运输，大大降低成本。
4.模块化单元构件在现场可采用无焊接的施工连接方法，安装快速，施工便捷。
5.在模块化单元构件达到双重抗侧目标前提下，整个结构的其它梁柱构件可不再考虑抗侧要求，从而可实现整个钢框架结构体系的标准化。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
图2为本实用新型实施例2的结构示意图；
图3为本实用新型实施例3的结构示意图；
图4为本实用新型实施例2的使用状态示意图；
图5为图4的A-A剖视图；
图6为本实用新型实施例中钢柱和横梁连接的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其包括，两根钢柱1、1’和两根横梁2、2’形成一个矩形框架结构，且，所述矩形框架结构内对角线方向设置一斜撑3，斜撑3两端分别连接于所述钢柱1、1’和/或横梁2、2’。
参见图2，本实用新型所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其包括，两根钢柱1、1’和三根横梁2、2’、2”形成两个矩形框架结构，所述矩形框架结构内对角线方向设置一斜撑3、3’，斜撑3、3’两端分别连接于所述钢柱1、1’和/或横梁2、2’。
参见图3，其所示为本实用新型实施例3，在本实施例中，所述斜撑3、 3’采用交叉形式设计。
优选的，所述斜撑端部与所述钢柱和横梁连接于一共同点。
优选的，所述斜撑采用型钢、钢管、焊接H型钢、焊接T型钢或抗震阻尼器。
优选的，所述钢柱和横梁通过焊接或螺栓连接方式连接。
参见图4、图5，其所示为本实用新型实施例的使用状态示意图。如图所示，本实用新型模块化单元构件作为一个钢结构基本受力构件10，安装于钢结构框架内，与钢框架柱20和钢框架梁30连接形成整体框架-支撑结构。
参见图6，所述横梁2与钢柱1连接，钢柱1上对应横梁2上下缘的位置设置与横梁2上下缘齐平的横向加劲肋4、4’，确保节点的刚接作用。
优选的，所述横梁、钢柱为H型截面构件，横梁的翼缘和钢柱通过焊接连接，在钢柱对应横梁上下翼缘的位置设置横向加劲肋，该横向加劲肋与钢柱的翼缘和腹板焊接连接，确保节点的刚接作用。
上述描述仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围。因此，凡根据本实用新型所揭示的结构、形状、原理所做出的任何等效变化，均应视为等同的有效实施例，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
Claims (27)
1.一种钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，包括，至少两根钢柱和至少两根横梁连接形成至少一个矩形框架结构，且，所述矩形框架结构内对角线方向设置至少一斜撑，斜撑两端分别连接于所述钢柱和/或横梁。
2.如权利要求1所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，包括至少两根钢柱和至少三根横梁连接形成至少两个矩形框架结构。
3.如权利要求1或2所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述矩形框架结构内的斜撑采用单斜形式或交叉形式设计。
4.如权利要求1或2所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述斜撑端部与所述钢柱和横梁连接于一共同点。
5.如权利要求3所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述斜撑端部与所述钢柱和横梁连接于一共同点。
6.如权利要求1或2所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述斜撑采用型钢、钢管、焊接H型钢、焊接T型钢或抗震阻尼器。
7.如权利要求3所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述斜撑采用型钢、钢管、焊接H型钢、焊接T型钢或抗震阻尼器。
8.如权利要求4所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述斜撑采用型钢、钢管、焊接H型钢、焊接T型钢或抗震阻尼器。
9.如权利要求1或2所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述钢柱和横梁通过焊接或螺栓连接方式连接。
10.如权利要求3所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述钢柱和横梁通过焊接或螺栓连接方式连接。
11.如权利要求4所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述钢柱和横梁通过焊接或螺栓连接方式连接。
12.如权利要求1或2所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述横梁与钢柱连接，钢柱上对应横梁上下缘的位置设置与横梁上下缘齐平的横向加劲肋。
13.如权利要求3所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述横梁与钢柱连接，钢柱上对应横梁上下缘的位置设置与横梁上下缘齐平的横向加劲肋。
14.如权利要求4所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述横梁与钢柱连接，钢柱上对应横梁上下缘的位置设置与横梁上下缘齐平的横向加劲肋。
15.如权利要求1或2所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述横梁、钢柱为H型截面构件，横梁的翼缘和钢柱通过焊接连接，在钢柱对应横梁上下翼缘的位置设置横向加劲肋，该横向加劲肋与钢柱的翼缘和腹板焊接连接。
16.如权利要求3所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述横梁、钢柱为H型截面构件，横梁的翼缘和钢柱通过焊接连接，在钢柱对应横梁上下翼缘的位置设置横向加劲肋，该横向加劲肋与钢柱的翼缘和腹板焊接连接。
17.如权利要求4所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述横梁、钢柱为H型截面构件，横梁的翼缘和钢柱通过焊接连接，在钢柱对应横梁上下翼缘的位置设置横向加劲肋，该横向加劲肋与钢柱的翼缘和腹板焊接连接。
18.如权利要求5所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述横梁、钢柱为H型截面构件，横梁的翼缘和钢柱通过焊接连接，在钢柱对应横梁上下翼缘的位置设置横向加劲肋，该横向加劲肋与钢柱的翼缘和腹板焊接连接。
19.如权利要求6所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述横梁、钢柱为H型截面构件，横梁的翼缘和钢柱通过焊接连接，在钢柱对应横梁上下翼缘的位置设置横向加劲肋，该横向加劲肋与钢柱的翼缘和腹板焊接连接。
20.如权利要求7所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述横梁、钢柱为H型截面构件，横梁的翼缘和钢柱通过焊接连接，在钢柱对应横梁上下翼缘的位置设置横向加劲肋，该横向加劲肋与钢柱的翼缘和腹板焊接连接。
21.如权利要求8所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述横梁、钢柱为H型截面构件，横梁的翼缘和钢柱通过焊接连接，在钢柱对应横梁上下翼缘的位置设置横向加劲肋，该横向加劲肋与钢柱的翼缘和腹板焊接连接。
22.如权利要求9所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述横梁、钢柱为H型截面构件，横梁的翼缘和钢柱通过焊接连接，在钢柱对应横梁上下翼缘的位置设置横向加劲肋，该横向加劲肋与钢柱的翼缘和腹板焊接连接。
23.如权利要求10所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述横梁、钢柱为H型截面构件，横梁的翼缘和钢柱通过焊接连接，在钢柱对应横梁上下翼缘的位置设置横向加劲肋，该横向加劲肋与钢柱的翼缘和腹板焊接连接。
24.如权利要求11所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述横梁、钢柱为H型截面构件，横梁的翼缘和钢柱通过焊接连接，在钢柱对应横梁上下翼缘的位置设置横向加劲肋，该横向加劲肋与钢柱的翼缘和腹板焊接连接。
25.如权利要求12所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述横梁、钢柱为H型截面构件，横梁的翼缘和钢柱通过焊接连接，在钢柱对应横梁上下翼缘的位置设置横向加劲肋，该横向加劲肋与钢柱的翼缘和腹板焊接连接。
26.如权利要求13所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述横梁、钢柱为H型截面构件，横梁的翼缘和钢柱通过焊接连接，在钢柱对应横梁上下翼缘的位置设置横向加劲肋，该横向加劲肋与钢柱的翼缘和腹板焊接连接。
27.如权利要求14所述的钢结构双重抗侧力模块化单元构件，其特征在于，所述横梁、钢柱为H型截面构件，横梁的翼缘和钢柱通过焊接连接，在钢柱对应横梁上下翼缘的位置设置横向加劲肋，该横向加劲肋与钢柱的翼缘和腹板焊接连接。
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