[发明专利]工业化装配式多、高层钢结构一字自复位人字形支撑体系

摘要

工业化装配式多、高层钢结构一字自复位人字形支撑体系，属建筑施工技术领域，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、窄梁和柱座组装成基础板架，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，能够充分发挥材料的强度，有效抵抗水平荷载。

主权项

工业化装配式多、高层钢结构一字自复位人字形支撑体系，其特征在于：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，所述为一种角钢装配式钢结构自复位防屈曲支撑，该支撑由内部耗能内芯（20）、外围角钢约束构件（24）、弹簧（18）三部分构成；内部耗能内芯（20）插入外围角钢约束构件（24）的中间空隙中；支撑柱（17）穿过弹簧挤压板（28）对称布置角钢端部，支撑柱固定在角钢端板（29）与方钢管端板（27）之间；弹簧（18）套在支撑柱（17）上，加设在弹簧挤压板（28）与角钢端板（29）之间；弹簧（18）只在弹簧挤压板（28）挤压时起作用；为使内部耗能内芯（20）轴向变形耗能，使得内部耗能内芯（20）比外围角钢约束构件（24）长；角钢两端各套入一段方钢管（19），套入距离另外再定，方钢管（19）与角钢端板（29）焊接连接，方钢管（19）一端加设两块固定板，即方钢管端板（27）另一端与角钢端板（29）相连，以固定支撑柱（17），将弹簧（18）套在支撑柱（17）上，耗能内芯（20）的对应位置处，上下左右共焊接四块带孔的板，即弹簧挤压板（28），弹簧挤压板（28）上所带孔的孔径大小与支撑柱直径（17）相同，以使支撑柱（17）能穿过此板，弹簧（18）设在弹簧压缩板（28）与角钢端板（29）之间；内部耗能内芯（20）为一字型单片钢板，为使耗能内芯易于进入塑性耗能，削弱芯片板中部，呈圆弧形；耗能内芯一端为两块与之垂直的连接板：上连接板（21）、下连接板（22），与耗能内芯垂直焊接连接；支撑构件端部的连接板带有螺栓孔，由高强螺栓与框架连接在一起；上连接板、下连接板由短加劲肋焊接连接在一起；短加劲肋与两连接板均垂直；弹簧挤压板（28）用来约束支撑柱（17），并随内芯板的抽动来压缩弹簧（18）；外围角钢约束构件（24）为四个角钢，先两两肢背对其焊接在一起，呈倒着的T字形；再将两个T字形的翼缘用螺栓连接在一起；每个螺栓套有套管（25），套管（25）长度与耗能内芯（20）厚度相同；套筒位于螺栓连接的两肢背间；每个角钢的双肢间均焊接有横向加劲肋，其角钢端板用来固定支撑柱。