[发明专利]工业化装配式多、高层钢结构管形十字形板自复位防屈曲偏心支撑体系

摘要

本发明涉及一种能够实现快速安装的工业化装配式多、高层钢结构管形十字形板自复位防屈曲偏心支撑体系，包括钢结构主体板架、自复位支撑构件、柱子系统，钢结构主体板架包括基础板架、楼板。在工厂将宽梁（3）、窄梁（4）和柱座（7）组装成基础板架，将基础板架、楼板做成一体，宽梁和窄梁均为在工厂由槽钢焊接而成，管线在宽梁和窄梁的腹板槽钢间通过，从而形成A、B、C基础板架，在基础板架与柱座连接部位、宽梁与窄梁连接处采用高强螺栓连接及部分焊接，柱座与柱子之间采用高强螺栓法兰连接。本发明的结构体系具有施工速度快，结构承载力高、抗侧移能力好、无污染等优点。

主权项

一种工业化装配式多、高层钢结构管形十字形板自复位防屈曲偏心支撑体系，包括主体板架（1）和柱子系统（16）、自复位支撑构件（2）；其特征在于：主体板架包括：基础板架、楼板（15）；所述主体板架（1）由A、B、C三种基础板架组成的基本单元构成，其中A基础板架为边缘部位的基础板架，B、C两基础板为中间位置的板架，且B、C基础板架交替连接；三种基础板架中，不与其他基础板架相邻一边的梁均为宽梁（3）；与其他基础板架相邻一边的梁均为窄梁（4），窄梁的梁宽为宽梁梁宽的一半，宽梁的梁宽小于或等于柱座法兰的宽度，宽梁，窄梁的构造相同，都是桁架梁，其中桁架梁的上下弦杆、腹杆均为槽钢，腹杆与弦杆成30度‑60度的角度，每个桁架梁上下弦杆间至少布置有3个带螺栓孔的连接槽钢（10），桁架梁两端各有一块带螺栓孔的矩形的端封板，桁架梁的上下弦杆、腹杆、连接槽钢、端封板之间均为焊接；A、B、C三种基础板架中相互垂直的两梁，沿梁高与两块加劲板（12）通过焊接连接；并排相邻的梁在两梁相同位置的连接槽钢用螺栓连接，带柱座（7）的基础板架中，柱座与相邻的梁用螺栓连接；A基础板架为主体板架（1）的外侧基础板架，为宽梁（3）和窄梁（4）组成的矩形的基础板架，A板架的中间位置有两个并排相连的窄梁（4），且两窄梁用螺栓将处于两梁相同位置的连接槽钢连接在一起，A基础板架的外侧长边一边布置柱子（8）；与其他基础板架相邻的长边一边不布置柱子；B基础板架，C基础板架为中间类型的两种矩形的基础板架，其中B基础板架与A基础板架相邻的窄梁边不布置柱子（8），与C基础板架相邻的窄梁边布置柱子（8），形成节点，其中中间节点为节点6，两端的节点为节点5，节点6为T形，由于柱座法兰宽大于或等于窄梁梁宽的两倍，所以把窄梁与柱座法兰的偏心线对齐后，就使得柱座凸出连接在柱座两侧、由窄梁组成的长边半个柱座的宽度，节点5为L形，其中柱座与相互垂直的一条宽梁、一条窄梁用螺栓连接在一起，宽梁与柱座法兰中相互垂直的两条偏心线中的一条对齐；窄梁与两条偏心线中的另一条对齐，由于窄梁的梁宽小于或等于柱座法兰宽度的一半，所以柱座也会凸出由窄梁组成的长边半个柱座的宽度，即B基础板架节点5、节点6处的柱座凸出相连的窄梁半个柱座，形成一个凸起；C基础板架与B基础板架、A基础板架相邻的两长边均不布置柱子，C基础板架与B基础板架相邻的长边的节点，中间位置节点是节点8，两端是节点7，节点8为四条窄梁组成，其中两窄梁共线；另外两窄梁位于C基础板架中间位置，并排连接且与共线窄梁垂直，两共线窄梁分别与并排窄梁的不相邻长边垂直对齐，节点7为相互垂直的一条窄梁和一条宽梁组成，窄梁与宽梁的内侧长边垂直对齐，即C基础板架节点8、节点7均形成凹槽，使得节点8凹槽与B基础板架节点5的凸起相吻合、节点7凹槽与B基础板架节点6的凸起相吻合；柱座（7）为上下带柱座法兰、四周由带螺栓孔的柱座连接件（7‑1）包裹的柱墩，各部件通过焊接连接在一起，柱子（8）与柱盖板通过焊接连接在一起，将柱盖板、柱座法兰、梁用螺栓连接在一起；楼板（15）浇注在于A、B、C基础板架上，与基础板架形成整体；自复位支撑构件（2）其实现形式为偏心支撑，结构自复位支撑构件，为一种管形十字形板装配式钢结构自复位防屈曲支撑，由内部十字形耗能内芯（2‑2）、外围钢管约束构件（2‑3）两部分构成，内部耗能内芯（2‑2）插入外围钢管约束构件（2‑3）的中间空隙中，为使内部耗能内芯（2‑2）轴向变形耗能，使得内部耗能内芯（2‑2）比外围框架约束构件（2‑3）长一个距离D，D值有计算确定，管形十字形板装配式钢结构自复位防屈曲支撑两端构造完全相同；结构自复位支撑构件的内芯构件（2‑2），所述内部十字型耗能内芯（2‑2）为两块垂直的十字形条状钢板，十字型耗能内芯（2‑2）的截面宽度与围钢管约束构件（2‑3）内径一样大，为使耗能内芯（2‑2）易于进入塑性耗能，削弱内芯板中部，呈圆弧形，十字型耗能内芯一端连有一块与之垂直的方形连接板（2‑12），焊接连接，弹簧（2‑4）套在支撑柱（2‑11）上，支撑柱（2‑11）的两端分别与方形连接板（2‑12）和下连接板（2‑6）连接，两板之间的距离由计算确定，上连接板（2‑5）带有螺栓孔，由高强螺栓与框架连接在一起；下连接板（2‑6）板面正中有一字型空洞，空洞面积尺寸与十字型耗能内芯（2‑2）相同，十字型耗能内芯（2‑2）穿过下连接板（2‑6），与上连接板（2‑5）顶紧，三者截面偏心对齐焊接在一起，十字型耗能内芯（2‑2）两端构造完全形同；结构自复位支撑构件的外部约束构件，所述外围钢管约束构件为方钢管（或圆钢管）（2‑9），底部与下连接板（2‑6）焊接在一起，钢管内部焊有四块矩形钢隔板（2‑8），四块隔板中间留有十字型空洞，空洞大小与十字型耗能内芯（2‑2）截面相同，隔板（2‑8）间距由计算确定。