[发明专利]局部内嵌式支撑钢框架单元及其施工方法

说明书

本发明提供一种局部内嵌式支撑钢框架单元，包括子框架，所述子框架包括子横梁和两子立柱，两子立柱的顶端均分别通过一子框架上节点与钢梁固定连接，且该钢梁与子框架上节点之间均固定设置有支撑上部节点，两子立柱的底端分别均通过一子框架下节点与钢梁固定连接，且该钢梁与子框架下节点之间均固定设置有支撑下部节点，子横梁的两端分别与两子立柱的中部固定连接，且两子立柱与子横梁的两连接处均分别固定设置有一支撑中部节点，在支撑上部节点和支撑中部节点之间、支撑下部节点和支撑中部节点之间均分别固定设置有支撑构件。本发明具有对建筑功能影响小、施工安装简便、传力路径清晰明确、不改变原结构受力体系、便于设计建模等优点。

背景技术

钢框架结构是建筑钢结构的常用结构体系，但由于该结构侧向刚度弱且容易发生失稳破坏，通常需设置支撑体系来提高钢框架的抗侧刚度和稳定性，并作为抗震设防的第二道防线。支撑在钢框架中的布置形式有人字形、V字形或单斜（如图1所示），且要求支撑轴线同时与梁柱轴线相汇以避免出现节点偏心力。因此，支撑的设置一般需占据整个框架开间，对建筑采光、通风和美观造成较大影响，限制了建筑使用功能，也制约了支撑体系在建筑钢结构中的应用。随着建筑现代化的发展，越来越多的建筑钢结构要求墙体开大门窗洞以便采光、通风和通行，而此类结构又常处于强震多发区域，为此需提出全新技术方案解决支撑体系在开大门窗洞建筑钢结构中的应用问题，使此类结构既能保持原有建筑使用功能，又具备良好的抗侧刚度、稳定性和抗震性能，实现建筑功能和结构功能的协调发展。

发明内容

本发明的发明目的为解决支撑体系对钢结构建筑使用功能的影响问题。

为实现上述发明目的，本发明提供一种局部内嵌式支撑钢框架单元，应用安装于原框架结构中，原框架结构包括两上下相对设置的钢梁和两分别位于钢梁两侧的钢柱，

局部内嵌式支撑钢框架单元设置在钢梁和钢柱之间，包括子框架，所述子框架包括子横梁和两子立柱，

两所述子立柱相对设置，两子立柱的顶端均分别通过一子框架上节点与位于上方的钢梁固定连接，且位于上方的钢梁与子框架上节点之间固定设置有支撑上部节点，两子立柱的底端分别均通过一子框架下节点与位于下方的钢梁固定连接，且位于下方的钢梁与子框架下节点之间固定设置有支撑下部节点，

所述子横梁的两端分别与两子立柱的中部固定连接，且子立柱与子横梁的连接处均固定设置有支撑中部节点，

在支撑上部节点和支撑中部节点之间、支撑下部节点和支撑中部节点之间均分别固定设置有支撑构件，所述支撑构件的轴线与子立柱轴线和钢梁轴线的交点、子立柱轴线与子横梁轴线的交点相汇。

进一步地，两子立柱与两个子框架上节点之间均分别通过第一槽钢连接，两子立柱与两子框架下节点之间均分别第二槽钢连接。

进一步地，第一槽钢上与子框架上节点的连接部分处开设有槽孔，与子立柱的连接部分处开设有圆孔，第二槽钢上与子立柱和两子框架下节点的连接部分处均开设有圆孔。

进一步地，支撑上部节点包括第一T型梁、第一夹板、第二夹板换热第一节点板，

所述第一T型梁包括第一腹板和第一翼缘，第一夹板和第二夹板分别固定设置在第一腹板的两相对侧面上，且第一夹板和第二夹板的顶端均与位于上方的钢梁固定连接，第一夹板和第二夹板中靠近子框架上节点的侧面均与子框架上节点固定连接，第一翼缘上固定设置有第一节点板。

进一步地，支撑下部节点包括第二T型梁和第二节点板，

所述第二T型梁包括第二翼缘和第二腹板，第二翼缘和第二腹板中靠近框架下节点的侧面均与子框架下节点固定连接，第二腹板的底部与位于下方的钢梁固定连接，所述第二节点板固定设置在第二翼缘上表面。

进一步地，所述支撑中部节点包括两第三节点板，两第三节点板关于子横梁对称设置，第三节点板分别设置在子横梁的顶面和底面，且两第三节点板与子横梁和子立柱均固定连接。