專利名稱：雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于建筑領(lǐng)域，具體涉及一種用于雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
住宅是一種功能復(fù)雜、性能要求高的建筑物，鋼結(jié)構(gòu)用于住宅可以提高住宅的抗震安全性，加快住宅的建設(shè)效率，提高住宅建設(shè)的工業(yè)化水平。但鋼結(jié)構(gòu)框架要求建筑平面規(guī)整、梁柱框架整齊，易與住宅戶型的靈活性和多樣性的市場需求產(chǎn)生矛盾。因此，國外針對鋼結(jié)構(gòu)住宅，提出了多種專門的結(jié)構(gòu)體系。但目前我國還沒有一種專門針對住宅提出的鋼結(jié)構(gòu)體系，普通鋼框架結(jié)構(gòu)用于住宅時(shí)，會因?yàn)樽≌慕ㄖ季址浅ｌ`活，有很多墻錯(cuò)位的情況，使得鋼框架難以整齊布置，影響了鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)良性能的發(fā)揮。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件的規(guī)整布置，給建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來較大的靈活性。本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)，包括雙柱單元，雙柱單元間通過框架梁連接，所述雙柱單元包括兩根可調(diào)節(jié)相互間距的鋼柱，兩鋼柱之間通過鋼梁連接，雙柱單元內(nèi)設(shè)抗側(cè)力構(gòu)件。進(jìn)一步地，所述雙柱單元中，鋼柱上設(shè)有水平向第一、第二加勁肋板，該第一、第二加勁肋板與鋼梁翼緣平齊，第一、第二加勁肋板間設(shè)垂直向第三加勁肋板，該第三加勁肋板與鋼梁腹板平齊。進(jìn)一步地，第一、第二、第三加勁肋板間為角焊接，第一、第二、第三加勁肋板與鋼梁對接焊接。進(jìn)一步地，第三加勁肋板通過一節(jié)點(diǎn)板與框架梁鉸接連接，鋼柱翼緣還通過一鋼板與框架梁連接。進(jìn)一步地，所述抗側(cè)力構(gòu)件為屈曲約束鋼板剪力墻。進(jìn)一步地，所述抗側(cè)力構(gòu)件為角鋼或方鋼管支撐。進(jìn)一步地，所述鋼柱與框架梁的連接為高強(qiáng)螺栓連接。優(yōu)選地，本結(jié)構(gòu)的內(nèi)外墻體為蒸壓加氣混凝土板。本實(shí)用新型在結(jié)構(gòu)布置上采用既能承受豎向荷載、也能承擔(dān)水平荷載的雙柱代替單根結(jié)構(gòu)柱，同時(shí)，還使框架梁可以在平面兩個(gè)方向的一定范圍內(nèi)錯(cuò)位搭接，且滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件的規(guī)整布置，給建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都帶來較大的靈活性。此外，該結(jié)構(gòu)應(yīng)用模數(shù)化設(shè)計(jì)思想，采用模數(shù)協(xié)調(diào)原則，使該結(jié)構(gòu)滿足預(yù)制裝配式建造方式的要求，可以向工業(yè)化生產(chǎn)方向發(fā)展。

[0015]圖1為本實(shí)用新型涉及的雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)的平面示意圖。圖2為本實(shí)用新型涉及的雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)中雙柱單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型涉及的雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)中鋼柱與鋼梁的連接示意圖。圖4為圖3中A-A向示意圖。圖5為圖4中B-B向示意圖。圖6為本實(shí)用新型涉及的雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)中抗側(cè)力構(gòu)件的一種實(shí)施方式。圖7為本實(shí)用新型涉及的雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)中抗側(cè)力構(gòu)件的另一種實(shí)施方式。
具體實(shí)施方式
見圖1、2，為本實(shí)用新型涉及的預(yù)制裝配雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)。該雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)，包括雙柱單元1，雙柱單元1間通過框架梁2連接，所述一個(gè)雙柱單元1包括兩根可調(diào)節(jié)相互間距的鋼柱5，兩鋼柱5之間通過鋼梁6連接，雙柱單元1內(nèi)設(shè)抗側(cè)力構(gòu)件3。鋼柱 5和框架梁2均采用焊接或軋制H型鋼。用兩根鋼柱組成的雙柱單元1代替?zhèn)鹘y(tǒng)的單根結(jié)構(gòu)柱，這樣可以減少柱的截面尺寸，柱的尺寸可與墻厚保持協(xié)調(diào)。此外，兩個(gè)單柱之間的距離，可以根據(jù)建筑布置的需要在一定范圍內(nèi)調(diào)整，即可滿足住宅建筑平面靈活分割的需要， 而且在原來需要墻錯(cuò)位、或柱網(wǎng)不能對齊的位置，通過調(diào)整這兩個(gè)小柱的距離，使框架梁2 在平面的兩個(gè)方向都與相鄰的柱對齊。這樣，既能滿足建筑平面的靈活布局，又能滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件的規(guī)整布置，給建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來較大的靈活性。雙柱單元1布置與建筑要求的房間平面布置協(xié)調(diào)。同時(shí)，在每個(gè)梁端都盡量爭取有一根柱，使梁的荷載能直接通過柱傳遞給基礎(chǔ)，避免梁柱錯(cuò)位?？蓱?yīng)用優(yōu)選模數(shù)，建筑平面布置在模數(shù)網(wǎng)格4上進(jìn)行，結(jié)構(gòu)構(gòu)件、墻體尺寸、建筑部品也都用模數(shù)網(wǎng)格4進(jìn)行定位，一個(gè)基本模數(shù)網(wǎng)格M = 600mm(見圖1中網(wǎng)格)。所有尺寸都可以用基本模數(shù)M度量。同時(shí)采用模數(shù)協(xié)調(diào)原則對構(gòu)件以及連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，可滿足部品工廠化生產(chǎn)所要求的模數(shù)協(xié)調(diào)、尺寸盡量標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一的條件，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。雙柱單元1的基本規(guī)格可以有3種，根據(jù)鋼梁6長度來分，如圖2所示，可以按模數(shù)定義分別為3M、2M、1M。為增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)域的剛度，鋼柱5與鋼梁6間設(shè)加勁肋板9、10。見圖3_5，在一個(gè)雙柱單元1中，鋼柱5上(即鋼柱腹板16上下兩側(cè))設(shè)有水平向的第一、第二加勁肋板9，該第一、第二加勁肋板9應(yīng)與鋼梁翼緣19平齊，第一、第二加勁肋板9間設(shè)垂直向第三加勁肋板 10，該第三加勁肋板10與鋼梁腹板20對準(zhǔn)平齊。第一、第二、第三加勁肋板9、10間的焊縫為角焊縫15。第一、第二、第三加勁肋板9、10與鋼梁6對接焊接。一個(gè)雙柱單元1中的兩根鋼柱5與鋼梁6在工廠通過加勁肋板9、10并用對接焊縫17焊接好以后，作為一個(gè)完整的構(gòu)件運(yùn)到現(xiàn)場。在施工現(xiàn)場，雙柱單元1與框架梁2連接包括與框架梁2平行的弱軸方向(截面慣性矩較小的方向)，及垂直于框架梁2的強(qiáng)軸方向(截面慣性矩較大的方向)。在弱軸方向上，參見圖4，框架梁2與雙柱單元1連接時(shí)，通過高強(qiáng)螺栓12和節(jié)點(diǎn)板11將框架梁2的腹板21與鋼柱5的第三加勁肋板10連接，這是鉸接連接，非常便利。在這個(gè)方向的框架剛度，由雙柱單元1提供。在強(qiáng)軸方向上，參見圖5，即框架梁2與雙柱單元1在鋼柱翼緣18的位置連接時(shí)，在框架梁2的端部焊接一塊鋼板13，用高強(qiáng)螺栓14與鋼柱翼緣18連接。這是半剛性連接，有一定的剛度?？梢詮浹a(bǔ)雙柱單元1在這個(gè)方向剛度較弱的問題。雙柱單元1的抗側(cè)力構(gòu)件3有兩種做法，一種是在雙柱單元1的中間嵌入屈曲約束鋼板剪力墻7(適用于5層及以上的住宅建筑)，見圖6 ；另一種是在雙柱中間設(shè)置支撐8， 支撐8可用角鋼或方鋼管制成(適用于2 4層的住宅建筑)，見圖7。這樣可以使雙柱單元1成為剛度較大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，為結(jié)構(gòu)提供抗側(cè)剛度。鋼柱與鋼柱的拼接連接采用全高強(qiáng)螺栓連接。為保證結(jié)構(gòu)的整體性，樓板采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板。本實(shí)用新型涉及的雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)外墻體采用蒸壓加氣混凝土板。
權(quán)利要求1.一種雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)，其特征是包括雙柱單元(1)，雙柱單元(1)間通過框架梁 (2)連接，所述雙柱單元(1)包括兩根可調(diào)節(jié)相互間距的鋼柱(5)，兩鋼柱(5)之間通過鋼梁(6)連接，雙柱單元(1)內(nèi)設(shè)抗側(cè)力構(gòu)件(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)，其特征是所述雙柱單元(1)中，鋼柱 (5)上設(shè)有水平向第一、第二加勁肋板(9)，該第一、第二加勁肋板(9)與鋼梁翼緣(19)平齊，第一、第二加勁肋板(9)間設(shè)垂直向第三加勁肋板(10)，該第三加勁肋板(10)與鋼梁腹板(20)平齊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)，其特征是第一、第二、第三加勁肋板(9、 10)間為角焊接，第一、第二、第三加勁肋板(9、10)與鋼梁(6)對接焊接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)，其特征是第三加勁肋板(10)通過一節(jié)點(diǎn)板(11)與框架梁⑵鉸接連接，鋼柱翼緣(18)還通過一鋼板(13)與框架梁(2)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)，其特征是所述抗側(cè)力構(gòu)件(3)為屈曲約束鋼板剪力墻(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)，其特征是所述抗側(cè)力構(gòu)件(3)為角鋼或方鋼管支撐(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)，其特征是所述鋼柱(5)與框架梁(2)的連接為高強(qiáng)螺栓(12、14)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)，其特征是本結(jié)構(gòu)的內(nèi)外墻體為蒸壓加氣混凝土板。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種雙柱式住宅鋼結(jié)構(gòu)，包括雙柱單元，雙柱單元間通過框架梁連接，所述雙柱單元包括兩根可調(diào)節(jié)相互間距的鋼柱，兩鋼柱之間通過鋼梁連接，雙柱單元內(nèi)設(shè)抗側(cè)力構(gòu)件。本實(shí)用新型在結(jié)構(gòu)布置上采用既能承受豎向荷載、也能承擔(dān)水平荷載的雙柱代替單根結(jié)構(gòu)柱，同時(shí)，還使框架梁可以在平面兩個(gè)方向的一定范圍內(nèi)錯(cuò)位搭接，且滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件的規(guī)整布置，給建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都帶來較大的靈活性。
文檔編號E04B1/58GK202039454SQ201120089630
公開日2011年11月16日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者宗軒, 李國強(qiáng), 陸燁, 雷愛君 申請人:同濟(jì)大學(xué)