[发明专利]工业化装配式多、高层钢结构单板自复位人字形支撑体系

摘要

一种工业化装配式多、高层钢结构单板自复位人字形支撑体系，属于建筑施工技术领域。其括钢结构主体板架、自复位支撑构件、柱子系统。所述钢结构主体板架包括基础板架、柱子系统。在工厂将宽梁（3）、窄梁（4）和柱座（7）组装成基础板架，将所述基础板架、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基础板架、B基础板架和C基础板架。在所述基础板架板与所述柱座连接部位、所述宽梁与所述窄梁连接处采用高强螺栓连接及部分焊接。所述柱座与所述柱子之间采用高强螺栓法兰连接。本发明的施工速度快，结构承载力高、抗侧移能力好、无污染等优点。

主权项

工业化装配式多、高层钢结构单板自复位人字形支撑体系，包括主体板架（1）和柱子系统（16）、自复位支撑构件（2）；主体板架包括：基础板架（1‑1）、楼板（1‑2）。将压型钢板（5）放置在于宽梁（3）和窄梁（4）上，采用栓钉连接，在压型钢板（5）上浇筑混凝土（6），利用宽梁（3）、窄梁（4）腹杆的空隙，放置管线等，最终形成A基础板架、B基础板架和C基础板架，将A、B、C基础板架（1‑1）通过螺栓连接，及焊接连接成主体板架；楼板（1‑2）浇注在A、B、C基础板架（1‑1）上，与基础板架（1‑1）形成整体；将柱子（8）通过螺栓与柱座（7）连接成整体框架，将耳板（9）与主体框架连接后，再将自复位支撑构件（2）通过高强螺栓与整体框架的耳板（9）相连，形成整个结构体系；所述主体板架（1）由A板、B板、C板三种基础板架（1‑1）组成的基本单元构成，将A板、C板、B板、A板顺序连接，其中A板基础板架为边缘部位的基础板架（1‑1），B板、C板两基础板为中间位置的板架，且B板、C板基础板架（1‑1）交替连接，并通过螺栓连接，及焊接连接成主体板架。楼板（1‑2）浇注在于A、B、C基础板架（1‑1）上，与基础板架（1‑1）形成整体；三种基础板架（1‑1）中，不与其他基础板架（1‑1）相邻一边的梁均为宽梁（3）；与其他基础板架（1‑1）相邻一边的梁均为窄梁（4）；窄梁（4）的梁宽为宽梁（3）梁宽的一半，宽梁（4）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板、B板、C板三种基础板架（1‑1）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（1‑1）中，柱座与相邻的梁用螺栓连接；A板为主体板架（1）的外侧基础板架（1‑1），为宽梁（3）和窄梁（4）组成的矩形的基础板架（1‑1），A板架的中间位置有两个并排相连的窄梁（4），且两窄梁（4）用螺栓将处于两梁相同位置的连接槽钢连接在一起；A板的外侧长边一边布置柱子（8）；与其他基础板架（1‑1）相邻的长边一边不布置柱子（8）；B板，C板为中间类型的两种矩形的基础板架（1‑1）；其中B板与A板相邻的窄梁边不布置柱子（8）；与C相邻的窄梁边布置柱子（8），形成节点，其中中间节点为节点VI，两端的节点为节点V；节点VI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V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板节点V、节点VI处的柱座凸出相连的窄梁半个柱座，形成一个凸起；C板与B板、A板相邻的两长边均不布置柱子，C板与B板相邻的长边的节点，中间位置节点是节点VIII，两端是节点VII；节点VIII为四条窄梁组成，其中两窄梁共线；另外两窄梁位于C板中间位置，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VII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节点VIII、节点VII均形成凹槽，使得节点VIII凹槽与B板节点V的凸起相吻合、节点VII凹槽与B节点VI的凸起相吻合；柱座（7）为上下带柱座法兰（7‑3）、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（11‑1）通过焊接连接在一起；将柱盖板（11‑1）、柱座法兰（7‑3）、梁用螺栓连接在一起；楼板（1‑2）浇注在A板、B板、C板上，与基础板架（1‑1）形成整体；结构自复位支撑构件，所述的自复位支撑构件（2）包括内部耗能内芯（24）、外围槽钢约束构件（19）、弹簧（29）；内部耗能内芯（24）插入外围槽钢约束构件（19）的中间空隙中；支撑柱（22）穿过内部耗能内芯（24）上的弹簧挤压板（25）对称布置支撑构件的端部，并固定在槽钢端板（23）与翼缘端部连接板（21）之间，弹簧（29）套在支撑柱（22）上，加设在弹簧挤压板（25）与槽钢端板（23）之间；弹簧（29）只在弹簧挤压板（25）挤压时起作用。为使内部耗能内芯（24）轴向变形耗能，使得内部耗能内芯（24）比外围槽钢约束构件（19）长；所述支撑柱（22）穿过内部耗能内芯（24）上的弹簧挤压板（25），对称布置在槽钢端板（23）与翼缘端部连接板（21）之间，弹簧（29）套在支撑柱（22）上，加设在弹簧挤压板（25）与槽钢端板（23）之间，翼缘上下板比槽钢长；外部框架约束构件翼缘上下连接板之间焊接一块板，即翼缘端部连接板（21），其与槽钢端板（23）一起用来固定支撑柱（22）；将弹簧（29）套在支撑柱（22）上，内芯的对应位置处，各焊接一块带孔的板，即弹簧挤压板（25），其上孔径大小与支撑柱（22）相同，以使支撑柱（22）能穿过此板；内部耗能内芯（24）为一字型单片钢板，呈圆弧形。内部耗能内芯（24）一端为两块与之垂直的连接板：内部耗能内芯上连接板（26）、内部耗能内芯下连接板（26），与耗能内芯（24）垂直焊接连接；支撑构件端部连接板(27)上带有螺栓孔，由高强螺栓与框架连接在一起。内部耗能内芯上连接板（26）、下连接板（27）由短加劲肋(28)焊接连接在一起。短加劲肋(28)与内部耗能内芯上（26）下（27）连接板均垂直。弹簧挤压板（25）用来约束支撑柱（22），并随耗能内芯的抽动来压缩弹簧（29）；外围槽钢约束构件（24）为两个相对的槽钢，槽钢开口向外，中间留有一定距离，此距离即为内部耗能内芯(24)的厚度，以便耗能内芯从两槽钢中间穿入，槽钢上下各焊接一块翼缘板，即外部框架约束构件上翼缘板（17）外部框架约束构件下翼缘板（18），固定槽钢，并一起作为支撑构件的外围约束构件；上下翼缘板两端比槽钢各长出一段距离。