[发明专利]装配式钢结构住宅体系及其节点安装方法

说明书

本发明提供一种装配式钢结构住宅体系及其节点安装方法，通过在住宅角部处及中部设置以横截面宽度不小于墙厚，横截面长度较大的宽扁形矩形钢管为主体构成的钢柱构件，形成窄柱结构，实现将钢柱藏于墙内的目的，使住宅在纵向上无需另设置侧向支撑；此外，配合在钢柱构件上设置沿住宅的平面长边延伸方向设置的牛腿，将节点从钢柱构件外移，并通过螺栓组件进行钢梁构件与钢柱构件或钢梁构件与牛腿之间的连接安装，实现现场焊接工作最小化的目的。

技术领域

本发明涉及建筑结构设计施工技术领域，具体来说涉及装配式钢结构住宅体系及其节点安装方法。

背景技术

现有的钢结构住宅一般采用带侧向支撑或不带侧向支撑的框架结构体系，这种结构体系柱截面一般较大，在室内能看到裸露的钢梁和钢柱，相对于不凸出墙面的混凝土剪力墙结构来说，居民难以接受；此外，现有的钢结构住宅在框架节点处多采用栓焊连接，安装速度慢，现场焊接质量难以保证，对焊接人员要求高，不便于装配式钢结构的推广；另外，现有的采用螺栓连接的框架体系，一般上下翼缘和腹板均需设置节点板，螺栓在上翼缘凸出梁顶面，影响楼板安装，且螺栓数量大，成本高。这些问题均有待进一步改进。

发明内容

鉴于上述情况，本发明提供一种装配式钢结构住宅体系及其节点安装方法，通过在住宅角部和中间处设置以窄边矩形钢管为主体构成的钢柱构件，形成窄柱结构，实现将钢柱藏于墙内的目的，使住宅在纵向上无需另设置或少量设置侧向支撑从而不影响立面窗户和门洞开设；此外，配合在钢柱构件上设置沿住宅的平面长边延伸方向设置的牛腿，将节点从钢柱构件外移，并通过螺栓组件进行钢梁构件与钢柱构件或钢梁构件与牛腿之间的连接安装，实现现场焊接工作最小化的目的，且由于节点位于弯矩最小处，节点抗震性能卓越。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是提供一种装配式钢结构住宅体系，所述住宅的钢结构包括钢柱构件、钢梁构件及牛腿；其中，所述钢柱构件，包括横截面呈矩形的钢管，所述钢柱构件具有对应所述横截面长边的二第一侧面以及对应所述横截面短边的二第二侧面；所述钢梁构件，连接于相邻的二所述钢柱构件之间，所述钢梁构件的横截面为H型；所述牛腿，安装于所述钢柱构件的第一侧面及/或第二侧面；令所述牛腿的一端与所述钢柱构件固定连接，另一端通过端板式螺栓与所述钢梁构件固定连接，所述牛腿自所述钢柱构件延伸至与其连接的钢梁构件的反弯点处。

本发明装配式钢结构住宅体系的进一步改进在于，所述住宅包括至少四个钢柱构件，所述至少四个钢柱构件分别设于所述住宅的角部处，定义所述设于住宅角部处的钢柱构件为第一钢柱；所述第一钢柱的横截面长边和所述住宅的平面长边延伸方向一致，所述牛腿沿所述延伸方向安装。

本发明装配式钢结构住宅体系的更进一步改进在于，所述住宅还包括其它钢柱构件设置在所述住宅的转角处或中间内隔墙处，定义所述设于住宅转角处或中间内隔墙处的钢柱构件为第二钢柱，所述第二钢柱以横截面短边或以横截面长边和所述住宅的平面长边朝一致的方向延伸。

本发明装配式钢结构住宅体系的进一步改进在于，所述牛腿包括形成H型横截面的上翼缘板、下翼缘板及腹板；所述上翼缘板和所述下翼缘板分别延伸形成连接板段，所述连接板段穿越所述钢柱构件并焊接固定于所述钢柱构件的端部，所述腹板的端部板缘焊接固定于所述钢柱构件的第一侧面及/或第二侧面上。

本发明装配式钢结构住宅体系的更进一步改进在于，所述螺栓组件包括托梁端板、钢梁端板以及成组配对组合的第一螺接件及第二螺接件，其中，所述托梁端板焊接在所述牛腿远离所述钢柱构件的末端横截面上，所述钢梁端板焊接在所述钢梁构件的两端截面上；令所述钢梁构件以所述钢梁端板与所述牛腿上的托梁端板对合，通过若干组所述第一螺接件和第二螺接件对穿螺锁于所述托梁端板及钢梁端板上，以固定连接所述钢梁构件与所述牛腿。

本发明装配式钢结构住宅体系的进一步改进在于，所述钢柱构件的钢管内部灌注有混凝土。

本发明装配式钢结构住宅体系的进一步改进在于，所述钢管的横截面矩形的短边宽度不大于住宅的墙体厚度。