[实用新型]模块化钢框架

说明书

本实用新型提出一种模块化钢框架，属于结构工程技术领域，其能够充分发挥双柱双梁组合效应。该框架包括多层相同模块单元层，每层模块单元层包括多个模块单元，每个模块单元均是由框架柱和框架梁连接而成的箱式框架；还包括连接组件，连接组件包括内套筒、柱连接螺栓和梁连接螺栓；同一模块单元层中，中部四根框架柱通过柱连接螺栓连接成组合中柱，外侧面两根框架柱通过柱连接螺栓连接成组合边柱，角部框架柱为角柱；相邻两层模块单元层中，上下相邻的两根组合中柱、两根组合边柱以及两根角柱之间，均分别通过内套筒相连；相邻两层模块单元层中，中部四根框架梁通过梁连接螺栓连接成组合中梁，外侧面的两根框架梁通过梁连接螺栓连接成组合边梁。

技术领域

本实用新型属于结构工程技术领域，尤其涉及一种模块化钢框架。

背景技术

模块化钢框架结构具有承载力高、尺寸选择灵活等特点，具有广阔的发展前景。不同于普通的钢框架结构，模块化钢框架通常由多个模块单元连接构成，每个模块单元均是由框架柱和框架梁连接而成的箱式框架；在模块化钢框架中，多个模块单元呈多排、多列、多层排列，其中，每两个相邻模块单元的相对两侧面相互贴合。连接后，模块化钢框架的中柱位置为上层四根相互紧邻的框架柱，以及下层四根相互紧邻的框架柱，共八根框架柱；边柱位置为上层两根相互紧邻的框架柱，以及下层两根相互紧邻的框架柱，共四根框架柱；角柱位置为上层一根框架柱和下层一根框架柱。模块化钢框架的中梁位置为四根相互紧邻的框架梁，边梁位置为两根相互紧邻的框架梁。因而，在模块化钢框架内部形成“八柱十六梁”的连接节点，在模块化钢框架侧面形成“四柱八梁”的连接节点，在模块化钢框架侧边形成“双柱四梁”的连接节点。

如何通过连接件将模块单元安全可靠地连接成模块化钢框架，已成为急需研究的问题。目前，模块单元之间的连接节点形式主要有角件连接节点、盖板螺栓连接节点、预应力连接节点、梁梁连接节点和内套筒连接板节点等几种。其中，角件连接节点、盖板螺栓连接节点和预应力连接节点三种连接形式类似，其连接时，竖向通过柱内开孔安装螺栓或采用通长的预应力钢束施加预紧力的方式连接，水平方向通过连接板连接，但是此种连接形式竖向连接强度较弱，导致模块化钢框架的抗侧刚度较弱。梁梁连接节点中，模块单元的梁与梁之间采用螺栓进行连接，而模块单元柱与柱之间无直接连接，连接节点强度与刚度偏弱。内套筒连接板节点中，竖向通过内套筒将上下模块单元的框架柱焊接连接，水平方向通过连接板将内套筒焊接连接，采用焊接连接保证了节点的连接强度与刚度，但却增加了现场焊接的工作量，现场焊接施工难度较大，难以保证施焊质量。总之，采用上述现有节点形式连接的现有模块化钢框架，由于柱与柱之间或梁与梁之间缺乏有效的连接，会使节点形式中柱与柱之间或梁与梁之间存在很大的空隙，不能将相邻模块单元的柱和梁有效连接形成组合柱和组合梁，很难充分发挥模块化钢框架结构双柱双梁的组合效应，结构受力时易因节点过早破坏或单个模块单元的框架梁柱截面过早屈服，而导致结构整体破坏。

因而，如何提供一种构造简单且施工方便的模块化钢框架，以充分发挥模块化钢框架结构的双柱双梁组合效应，是当前急需解决的一项技术问题。

实用新型内容

本实用新型针对上述的现有模块化钢框架的不足，提出一种模块化钢框架，其相邻模块单元的框架柱和框架梁形成组合柱和组合梁，能够共同受力以充分发挥模块化钢框架结构的双柱双梁组合效应，其各连接节点具有较高的承载力和刚度，同时，该模块化钢框架装配效率高且施工便捷。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：