[发明专利]一种多高层装配式钢结构框架-预应力中心支撑体系

说明书

技术领域

本发明涉及一种多高层装配式钢结构框架-预应力中心支撑体系，属于结构工程技术领域。 

背景技术

据中国钢协统计，2011年我国钢产量突破7亿吨大关，连续16年稳居世界各国钢产量首位，中国虽然作为世界上建筑规模、钢材产量最大的国家，但房屋（包括住宅）钢结构的发展却严重滞后。目前发达国家，如美国和欧洲国家钢结构建筑面积占总建筑面积50％以上，日本占到80％，而我国不到4％。 

并且传统建筑存在建设周期长、材料浪费严重、施工过程污染大等缺点，无法满足震灾后快速重建的需要。因此在吸取汶川地震的惨烈教训后，工业化装配式高层钢结构体系创新势在必行。相关研究不仅符合国家推广使用钢结构和推行住宅产业化的发展战略，而且符合节能减排的需要，具有广阔的发展前景和应用价值。 

目前预应力拉索只用在大跨度空间结构中，将预应力引入高层建筑中，作为抗侧力构件在实际工程中尚未实现。传统的钢框架结构体系，结构的侧向刚度较小，在风与地震荷载作用下层间位移较大，难以满足舒适度要求。新型多高层钢结构框架-预应力中心支撑体系，在钢框架的基础上增加了横向和纵向预应力支撑，提高了结构的侧向刚度，改善了结构的变形性能。 

发明内容

本发明提出了一种属于结构工程技术领域的新型多高层装配式钢结构框架-预应力中心支撑体系。其目的在于实现多高层钢结构体系的设计标准化、生产工业化、安装机械化，推进装配式钢结构建筑的发展。并且解决传统建筑中存在的建设周期长、材料浪费严重、施工过程污染大等缺点，显著地减少工期，降低工程造价。引入预应力斜支撑作为抗侧力构件，提高结构的侧向刚度，改善结构在高烈度地震和强风荷载作用下的变形性能。 

本发明所述的多高层装配式钢结构框架-预应力中心支撑体系，包括装配式 梁板、装配式立柱和预应力斜支撑。 

所述装配式梁板包括配型钢腹杆的空腹式钢梁，柱座节点和楼板，所述空腹式钢梁通过梁端封板，与其他空腹式钢梁或者柱座节点连接，形成梁板底部框架，再将楼板支撑于所述梁板底部框架上并进行连接，形成装配式梁板；所述装配式梁板在工厂预制，在施工现场通过其梁端封板或者柱座节点相互拼接，作为框架结构梁板层；所述框架结构梁板层再通过装配式立柱进行上下连接，形成多层钢框架结构，所述的装配式立柱位于装配式梁板上的柱座节点上；在所述钢框架结构的基础上，将预应力斜支撑连接到框架结构梁板层中的钢梁或柱底作为抗侧力构件；所述的装配式梁板、装配式立柱和预应力斜支撑均在工厂预制，施工现场通过螺栓进行装配； 

本发明所述的一种多高层装配式钢结构框架-预应力中心支撑体系，所述的装配式梁板包括三种规格，分别为A板，B板与C板； 

所述A板包括柱座节点10、双角钢横向主梁11、双角钢纵向主梁12、单角钢横向主梁13、单角钢纵向次梁14、连接板I15、连接板II16和楼板17；双角钢纵向主梁12和双角钢横向主梁11相互垂直，且均通过梁端封板，与双向柱座节点10上的槽钢连板采用螺栓相连，并且连接处的上下端面处分别焊接有一连接板II16，连接板II16的两端分别连接在双角钢纵向主梁12和双角钢横向主梁11的上下弦杆和双向柱座节点10的上下法兰板上；双角钢纵向主梁12的另一端连接与双角钢横向主梁11平行的单角钢横向主梁13，双角钢纵向主梁12与单角钢横向主梁13通过上下两个断面的连接板I15相连，并且双角钢纵向主梁12与单角钢横向主梁13的上下弦杆均与两块连接板I15焊接相连；单角钢纵向次梁14连接在所述的双角钢横向主梁11和单角钢横向主梁13的另一端，与双角钢纵向主梁12平行相对，单角钢纵向次梁14与单角钢横向主梁13之间通过连接在上下弦杆处的两个连接板I15连接；所述的双角钢横向主梁11、双角钢纵向主梁12、单角钢横向主梁13、单角钢纵向次梁14构成一长方形框架；所述的两个长方形框架进行连接构成一个拼接的底部框架；两个长方形框架中的单角钢纵向次梁14对齐并通过螺栓进行连接，并且两根双角钢横向主梁11位于一条直线上，两根单角钢横向主梁13位于一条直线上；所述底部框架通过角钢梁上弦杆上部栓钉与两块楼板17相连；双角钢横向主梁11的上下端均通过梁端封板与 三向柱座节点10两个相对方向上的槽钢连板采用螺栓相连，所述的两根单角钢纵向次梁14连接在三向柱座节点10上的与所述两个方向垂直的槽钢连板上；所述A板的所有构件均在工厂中预制和组装；