[发明专利]工业化装配式多、高层钢结构十字自复位中心支撑体系

摘要

工业化装配式多、高层钢结构十字自复位中心支撑体系，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，其特征在于：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。

主权项

工业化装配式多、高层钢结构十字自复位中心支撑体系，包括主体板架（1）和柱子系统（16）、自复位支撑构件（2）；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中心线对齐后，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中心线中的一条对齐；窄梁与两条中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；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）穿过内芯连接板（28）对称布置角钢端部，数量由计算确定，弹簧（18）套在支撑柱（17）上，加设在内芯连接板（28）与角钢端板（29）之间；弹簧（18）只在内芯连接板（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）长一个距离D，D值有计算确定；支撑柱（17）穿过内芯连接板（28），对称布置在角钢端板（29）与方钢管端板（27）之间，数量由计算确定，弹簧（18）套在支撑柱（17）上，加设在内芯连接板（28）与角钢端板（29）之间；支撑柱（17）的数量以及弹簧（18）的预应力大小由计算确定；角钢两端各套入一段方钢管（19），套入的具体长度由计算确定，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，内芯的对应位置处，上下各焊接一块带孔的板，即内芯连接板（28），其孔径大小与支撑柱（17）相同，以使支撑柱（17）能穿过此板，弹簧（18）设在内芯连接板（28）与角钢端板（29）之间，起到支撑自复位防屈曲的功能，增强构件的耗能能力；内部耗能内芯（20）为十字型双片钢板；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；最上面一块连接板带有螺栓孔，由高强螺栓与框架连接在一起；上、下面两连接板由短加劲肋焊接连接在一起；短加劲肋与两板均垂直；内芯连接板（28）用来约束支撑柱（17），并随内芯板的抽动来压缩弹簧（18），实现支撑构件的自复位功能；外围角钢约束构件（24）为四个角钢，四个角钢排成十字形，两两相对的肢背用螺栓连接，相对的肢间用螺栓连接；每个螺栓套有套管（25），套管（25）长度与耗能内芯厚度相同；套筒位于螺栓连接的两肢背间；每个角钢的双肢间均连有横向加劲肋。