裝配式多、高層鋼結(jié)構(gòu)一字自復(fù)位人字形預(yù)應(yīng)力支撐體系的制作方法
【專利摘要】裝配式多、高層鋼結(jié)構(gòu)一字自復(fù)位人字形預(yù)應(yīng)力支撐體系，屬于建筑施工【技術(shù)領(lǐng)域】。其括鋼結(jié)構(gòu)主體板架、自復(fù)位支撐構(gòu)件、柱子系統(tǒng)，所述鋼結(jié)構(gòu)主體板架包括基礎(chǔ)板架、柱子系統(tǒng)。在工廠將寬梁、窄梁和柱座組裝成基礎(chǔ)板架，將所述基礎(chǔ)板架、樓板做成一體，寬梁和窄梁均為在工廠由槽鋼焊接而成。管線在寬梁和窄梁的腹板槽鋼間通過，從而形成A基礎(chǔ)板架、B基礎(chǔ)板架和C基礎(chǔ)板架。在所述基礎(chǔ)板架板與所述柱座連接部位、所述寬梁與所述窄梁連接處采用高強(qiáng)螺栓連接及部分焊接。所述柱座與所述柱子之間采用高強(qiáng)螺栓法蘭連接。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體系具有施工速度快，結(jié)構(gòu)承載力高、抗側(cè)移能力好、無污染等優(yōu)點(diǎn)，能夠充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度，有效抵抗水平荷載。
【專利說明】裝配式多、高層鋼結(jié)構(gòu)一字自復(fù)位人字形預(yù)應(yīng)力支撐體系
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型結(jié)構(gòu)體系，特別是建筑領(lǐng)域應(yīng)用的一種工業(yè)化裝配式鋼結(jié)構(gòu)人字形支撐體系。
【背景技術(shù)】
[0002]普通的鋼結(jié)構(gòu)的施工在現(xiàn)場(chǎng)大量使用焊接，不僅影響施工速度而且施工質(zhì)量也很難控制，最近幾年出現(xiàn)的由于鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量造成的工程質(zhì)量問題不勝枚舉，現(xiàn)場(chǎng)焊接是其中一個(gè)重要的因素，現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量不易控制，而且對(duì)環(huán)境造成很大的污染。
[0003]傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)需要現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋼筋、澆注混凝土，需要大量的人工及養(yǎng)護(hù)時(shí)間，工程造價(jià)大大提高。并且建筑拆除時(shí)造成大量的建筑垃圾。
[0004]最近幾年，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)的研究?jī)H限于多層，并且施工速度只是稍有減少，并未真正實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的快速安裝，體現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。
[0005]防屈曲支撐構(gòu)件作為應(yīng)用于多、高層結(jié)構(gòu)中的抗側(cè)力耗能裝置，在中震或大震作用下，防屈曲支撐構(gòu)件在拉、壓時(shí)均能實(shí)現(xiàn)全截面充分屈服而不出現(xiàn)支撐構(gòu)件的整體或局部屈曲破壞，使原來通過主體結(jié)構(gòu)梁端塑性鉸的耗能方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹辉诜狼尾考霞泻哪?，從而較好地保護(hù)了主體結(jié)構(gòu)。但是傳統(tǒng)防屈曲支撐在強(qiáng)震作用下產(chǎn)生的殘余變形仍不可恢復(fù)，并且傳統(tǒng)防屈曲支撐還具有混凝土外圍約束構(gòu)件2-3所導(dǎo)致的加工精度控制困難、濕作業(yè)工作量大等諸多問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有工程的上述缺陷，提供一種多、高層鋼結(jié)構(gòu)快速施工的結(jié)構(gòu)體系，該結(jié)構(gòu)體系能夠?qū)崿F(xiàn)主體鋼結(jié)構(gòu)和自復(fù)位預(yù)應(yīng)力支撐構(gòu)件的快速安裝，并且能夠抵抗高烈度地震，完美地體現(xiàn)出鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]裝配式多、高層鋼結(jié)構(gòu)一字自復(fù)位人字形預(yù)應(yīng)力支撐體系，包括主體板架I和柱子系統(tǒng)16、自復(fù)位支撐構(gòu)件2 ;主體板架包括:基礎(chǔ)板架1-1、樓板1-2 ;將壓型鋼板5放置在于寬梁3和窄梁4上，采用栓釘連接，在壓型鋼板5上澆筑混凝土 6，利用寬梁3、窄梁4腹桿的空隙，放置管線等，最終形成A基礎(chǔ)板架、B基礎(chǔ)板架和C基礎(chǔ)板架，將A、B、C基礎(chǔ)板架1-1通過螺栓連接，及焊接連接成主體板架；樓板1-2澆注在A、B、C基礎(chǔ)板架1-1上，與基礎(chǔ)板架1-1形成整體；將柱子8通過螺栓與柱座7連接成整體框架，將耳板9與主體框架連接后，再將自復(fù)位支撐構(gòu)件2通過高強(qiáng)螺栓與整體框架的耳板9相連，形成整個(gè)結(jié)構(gòu)體系；
[0009]所述主體板架I由A板、B板、C板三種基礎(chǔ)板架1-1組成的基本單元構(gòu)成,將A板、C板、B板、A板順序連接，其中A板基礎(chǔ)板架為邊緣部位的基礎(chǔ)板架1-1，B板、C板兩基礎(chǔ)板為中間位置的板架，且B板、C板基礎(chǔ)板架1-1交替連接，并通過螺栓連接，及焊接連接成主體板架；樓板1-2澆注在于A、B、C基礎(chǔ)板架1-1上，與基礎(chǔ)板架1-1形成整體；
[0010]三種基礎(chǔ)板架1-1中，不與其他基礎(chǔ)板架1-1相鄰一邊的梁均為寬梁3 ;與其他基礎(chǔ)板架1-1相鄰一邊的梁均為窄梁4 ;窄梁4的梁寬為寬梁3梁寬的一半，寬梁4的梁寬小于或等于柱座法蘭的寬度；寬梁，窄梁的構(gòu)造相同，都是桁架梁；其中桁架梁的上下弦桿、腹桿均為槽鋼，腹桿與弦桿成30度-60度的角度；每個(gè)桁架梁上下弦桿間至少布置有3個(gè)帶螺栓孔的連接槽鋼10，桁架梁兩端各有一塊帶螺栓孔的矩形的端封板；桁架梁的上下弦桿、腹桿、連接槽鋼、端封板之間均為焊接；
[0011]A板、B板、C板三種基礎(chǔ)板架1-1中相互垂直的兩梁，沿梁高與兩塊加勁板12通過焊接連接；并排相鄰的梁在兩梁相同位置的連接槽鋼用螺栓連接；帶柱座7的基礎(chǔ)板架1-1中，柱座與相鄰的梁用螺栓連接；
[0012]A板為主體板架I的外側(cè)基礎(chǔ)板架1-1，為寬梁3和窄梁4組成的矩形的基礎(chǔ)板架1-1，A板架的中間位置有兩個(gè)并排相連的窄梁4，且兩窄梁4用螺栓將處于兩梁相同位置的連接槽鋼連接在一起；A板的外側(cè)長(zhǎng)邊一邊布置柱子8 ;與其他基礎(chǔ)板架1-1相鄰的長(zhǎng)邊一邊不布置柱子8 ；
[0013]B板，C板為中間類型的兩種矩形的基礎(chǔ)板架1-1 ;其中B板與A板相鄰的窄梁邊不布置柱子8 ;與C相鄰的窄梁邊布置柱子8，形成節(jié)點(diǎn)，其中中間節(jié)點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)VI，兩端的節(jié)點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)V ;節(jié)點(diǎn)VI為T形，由于柱座法蘭寬大于或等于窄梁梁寬的兩倍，所以把窄梁與柱座法蘭的偏心線對(duì)齊后，就使得柱座凸出連接在柱座兩側(cè)由窄梁組成的長(zhǎng)邊半個(gè)柱座的寬度；節(jié)點(diǎn)V為L(zhǎng)形，其中柱座與相互垂直的一條寬梁、一條窄梁用螺栓連接在一起，寬梁與柱座法蘭中相互垂直的兩條偏心線中的一條對(duì)齊；窄梁與兩條偏心線中的另一條對(duì)齊，由于窄梁的梁寬小于或等于柱座法蘭寬度的一半，所以柱座也會(huì)凸出由窄梁組成的長(zhǎng)邊半個(gè)柱座的寬度JPB板節(jié)點(diǎn)V、節(jié)點(diǎn)VI處的柱座凸出相連的窄梁半個(gè)柱座，形成一個(gè)凸起；
[0014]C板與B板、A板相鄰的兩長(zhǎng)邊均不布置柱子，C板與B板相鄰的長(zhǎng)邊的節(jié)點(diǎn)，中間位置節(jié)點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)VIII，兩端是節(jié)點(diǎn)VII ;節(jié)點(diǎn)VIII為四條窄梁組成，其中兩窄梁共線；另外兩窄梁位于C板中間位置，并排連接且與共線窄梁垂直；兩共線窄梁分別與并排窄梁的不相鄰長(zhǎng)邊垂直對(duì)齊；節(jié)點(diǎn)VII為相互垂直的一條窄梁和一條寬梁組成；窄梁與寬梁的內(nèi)側(cè)長(zhǎng)邊垂直對(duì)齊，即C節(jié)點(diǎn)VII1、節(jié)點(diǎn)VII均形成凹槽，使得節(jié)點(diǎn)VIII凹槽與B板節(jié)點(diǎn)V的凸起相吻合、節(jié)點(diǎn)VII凹槽與B節(jié)點(diǎn)VI的凸起相吻合；
[0015]柱座7為上下帶柱座法蘭7-3、四周由帶螺栓孔的柱座連接件7-1包裹的柱墩，各部件通過焊接連接在一起；柱子8與柱蓋板11-1通過焊接連接在一起；將柱蓋板11-1、柱座法蘭7-3、梁用螺栓連接在一起；
[0016]樓板1-2澆注在A板、B板、C板上，與基礎(chǔ)板架1-1形成整體；
[0017]結(jié)構(gòu)自復(fù)位支撐構(gòu)件，所述為一種角鋼裝配式鋼結(jié)構(gòu)自復(fù)位防屈曲支撐，該支撐由內(nèi)部耗能內(nèi)芯20、外圍角鋼約束構(gòu)件24、彈簧18三部分構(gòu)成；內(nèi)部耗能內(nèi)芯20插入外圍角鋼約束構(gòu)件24的中間空隙中；支撐柱17穿過彈簧擠壓板28對(duì)稱布置角鋼端部，支撐柱固定在角鋼端板29與方鋼管端板27之間；彈黃18套在支撐柱17上,加設(shè)在彈黃擠壓板28與角鋼端板29之間；彈簧18只在彈簧擠壓板28擠壓時(shí)起作用；為使內(nèi)部耗能內(nèi)芯20軸向變形耗能，使得內(nèi)部耗能內(nèi)芯20比外圍角鋼約束構(gòu)件24長(zhǎng)；
[0018]角鋼兩端各套入一段方鋼管19，套入距離另外再定，方鋼管19與角鋼端板29焊接連接，方鋼管19 一端加設(shè)兩塊固定板，即方鋼管端板27另一端與角鋼端板29相連，以固定支撐柱17，將彈簧18套在支撐柱17上，耗能內(nèi)芯20的對(duì)應(yīng)位置處，上下左右共焊接四塊帶孔的板，即彈簧擠壓板28，彈簧擠壓板28上所帶孔的孔徑大小與支撐柱直徑17相同，以使支撐柱17能芽過此板，彈黃18設(shè)在彈黃壓縮板28與角鋼端板29之間；
[0019]內(nèi)部耗能內(nèi)芯20為一字型單片鋼板，為使耗能內(nèi)芯易于進(jìn)入塑性耗能，削弱芯片板中部，呈圓弧形；耗能內(nèi)芯一端為兩塊與之垂直的連接板:上連接板21、下連接板22，與耗能內(nèi)芯垂直焊接連接；支撐構(gòu)件端部的連接板帶有螺栓孔，由高強(qiáng)螺栓與框架連接在一起；上連接板、下連接板由短加勁肋焊接連接在一起；短加勁肋與兩連接板均垂直；彈簧擠壓板28用來約束支撐柱17，并隨內(nèi)芯板的抽動(dòng)來壓縮彈簧18 ；
[0020]外圍角鋼約束構(gòu)件24為四個(gè)角鋼，先兩兩肢背對(duì)其焊接在一起，呈倒著的T字形；再將兩個(gè)T字形的翼緣用螺栓連接在一起；每個(gè)螺栓套有套管25，套管25長(zhǎng)度與耗能內(nèi)芯20厚度相同；套筒位于螺栓連接的兩肢背間；每個(gè)角鋼的雙肢間均焊接有橫向加勁肋，其角鋼端板用來固定支撐柱；
[0021]結(jié)構(gòu)自復(fù)位預(yù)應(yīng)力支撐構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力索30對(duì)稱布置在角鋼的周圍；穿過外部框架約束構(gòu)件角鋼中間的橫向加勁肋20，其兩端分別與內(nèi)部耗能內(nèi)芯兩端的上連接板26相連，連接點(diǎn)位于兩相鄰短加勁肋28區(qū)格的中心。
[0022]所述自復(fù)位預(yù)應(yīng)力支撐構(gòu)件可以為彈簧，所述彈簧通套在支撐柱17上與連接板連接。當(dāng)水平力作用于結(jié)構(gòu)時(shí)，所述自復(fù)位預(yù)應(yīng)力支撐構(gòu)件水平力分量減小甚至抵消作用于結(jié)構(gòu)的水平力，使結(jié)構(gòu)的層間位移為較小值，滿足規(guī)范的要求。
[0023]有益效果
[0024]本發(fā)明采用施工階段能夠?qū)崿F(xiàn)快速裝配式并能夠有效抵抗水平側(cè)移的高層鋼結(jié)構(gòu)自復(fù)位預(yù)應(yīng)力支撐體系。這種結(jié)構(gòu)形式不僅能夠有效地實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加工的工業(yè)化而且能夠極大地提高施工速度并大幅度降低用鋼量。
[0025]通過工程實(shí)踐和1:10振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，所述新型結(jié)構(gòu)體系比普通結(jié)構(gòu)體系施工速度提高了 500%，而且用鋼量降低50%，并且實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的“無水、無火、無塵”，減小了現(xiàn)場(chǎng)施工的安全隱患，減小環(huán)境污染。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)主板架平面圖
[0027]圖2本發(fā)明結(jié)構(gòu)整體板架組合圖
[0028]圖3本發(fā)明結(jié)構(gòu)框架支撐圖
[0029]圖4本發(fā)明結(jié)構(gòu)A板架圖
[0030]圖5本發(fā)明結(jié)構(gòu)B板架圖
[0031]圖6本發(fā)明結(jié)構(gòu)B板架節(jié)點(diǎn)6凸起圖
[0032]圖7本發(fā)明結(jié)構(gòu)B板架節(jié)點(diǎn)5凸起圖
[0033]圖8本發(fā)明結(jié)構(gòu)C板架圖
[0034]圖9本發(fā)明結(jié)構(gòu)C板架節(jié)點(diǎn)8凹槽圖
[0035]圖10本發(fā)明結(jié)構(gòu)C板架節(jié)點(diǎn)7凹槽圖
[0036]圖11本發(fā)明結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)I圖
[0037]圖12本發(fā)明結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)I詳圖
[0038]圖13發(fā)明結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)2圖[0039]圖14本發(fā)明結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)2詳圖
[0040]圖15本發(fā)明結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)3圖
[0041]圖16本發(fā)明結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)3詳圖
[0042]圖17本發(fā)明結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)4圖
[0043]圖18本發(fā)明結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)4詳圖
[0044]圖19本發(fā)明結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)5圖
[0045]圖20本發(fā)明結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)5詳圖
[0046]圖21本發(fā)明結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)6圖
[0047]圖22本發(fā)明結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)6詳圖
[0048]圖23本發(fā)明結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)7圖
[0049]圖24本發(fā)明結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)7詳圖
[0050]圖25本發(fā)明結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)8圖[0051 ] 圖26本發(fā)明結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)8詳圖
[0052]圖27本發(fā)明結(jié)構(gòu)柱座圖
[0053]圖28本發(fā)明結(jié)構(gòu)柱座詳圖
[0054]圖29本發(fā)明結(jié)構(gòu)壓型鋼板圖
[0055]圖30本發(fā)明自復(fù)位預(yù)應(yīng)力支撐構(gòu)件構(gòu)造圖
[0056]圖31本發(fā)明支撐構(gòu)件構(gòu)造分解圖
[0057]圖32本發(fā)明自復(fù)位預(yù)應(yīng)力支撐構(gòu)件內(nèi)部耗能內(nèi)芯圖
[0058]圖33本發(fā)明自復(fù)位預(yù)應(yīng)力支撐構(gòu)件外部約束構(gòu)件圖
[0059]圖34本發(fā)明支撐構(gòu)件預(yù)應(yīng)力索圖
[0060]其中，1-主體板架；2_自復(fù)位預(yù)應(yīng)力支撐構(gòu)件；3_寬梁；4_窄梁；5_壓型鋼板；
6-混凝土 ；7_柱座；7-1:柱座連接件；7-2:柱墩；7-3:柱座法蘭；8_柱子；9_1:單連接耳板；9-2:雙連接耳板；10-連接槽鋼；11-1柱蓋板I ; 11-2蓋板II ; 11-3柱蓋板III ; 11-4蓋板IV;ll-5柱蓋板V ;12_加勁板；13-端頭；14-段封板；15-樓板；16-柱子系統(tǒng)。17-支撐柱；18_彈簧；19_方鋼管；20_內(nèi)部耗能內(nèi)芯；21_上連接板；22_下連接板；23_上下連接板加勁肋；24_外部約束構(gòu)件角鋼；25_套管；26_角鋼加勁肋；27_方鋼管端板；28_彈簧壓縮板；29_角鋼端板；30_預(yù)應(yīng)力索。
[0061]具體實(shí)現(xiàn)方式
[0062]下面結(jié)合附圖具體說明所述結(jié)構(gòu)體系的實(shí)現(xiàn)方式。
[0063]如圖1?9所示，本發(fā)明為一種工業(yè)化裝配式多、高層鋼結(jié)構(gòu)一字型角鋼自復(fù)位預(yù)應(yīng)力防屈曲人字形支撐體系，括鋼結(jié)構(gòu)主體板架、自復(fù)位預(yù)應(yīng)力支撐構(gòu)件、柱子系統(tǒng)，其特征在于:所述鋼結(jié)構(gòu)主體板架包括基礎(chǔ)板架、柱子系統(tǒng)。在工廠將寬梁3、窄梁4和柱座7組裝成基礎(chǔ)板架，此處樓板以壓型鋼板混凝土為例，樓板還可以為鋼筋混凝土樓板等形式。此處自復(fù)位預(yù)應(yīng)力支撐構(gòu)件以一種普通形式說明。將壓型鋼板5放置在于寬梁3和窄梁4上，采用栓釘連接，在壓型鋼板5上澆筑混凝土 6，利用寬梁3、窄梁4腹桿的空隙，放置管線等，最終形成A基礎(chǔ)板架、B基礎(chǔ)板架和C基礎(chǔ)板架，將A、B、C基礎(chǔ)板架按照附圖1所示通過螺栓連接，及焊接連接成主體板架。樓板15澆注在于A、B、C基礎(chǔ)板架上，與基礎(chǔ)板架形成整體。將柱子8通過螺栓與柱座7連接成整體框架，將耳板9與主體框架連接后，再將自復(fù)位預(yù)應(yīng)力支撐構(gòu)件2通過高強(qiáng)螺栓與整體框架的耳板9相連，形成整個(gè)結(jié)構(gòu)體系。
[0064]圖10-圖26為本結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造形式，其連接方式如下:柱8與柱蓋板在工廠焊接，寬梁3和窄梁4沿梁高與兩塊加勁板12通過焊接連接在一起形成基礎(chǔ)板架，最后用螺栓將柱座7、柱蓋板、基礎(chǔ)板架連接在一起形成節(jié)點(diǎn)。
[0065]圖27-圖28為本結(jié)構(gòu)柱座構(gòu)造圖。柱座7為上下帶柱座法蘭、四周由帶螺栓孔的柱座連接件7-1包裹的柱墩。各部件通過焊接連接在一起。柱子8與柱蓋板通過焊接連接在一起。將柱蓋板、柱座法蘭、梁用螺栓連接在一起。
[0066]如圖30-31所示，結(jié)構(gòu)自復(fù)位支撐構(gòu)件，所述為一種角鋼裝配式鋼結(jié)構(gòu)自復(fù)位防屈曲支撐，該支撐由內(nèi)部耗能內(nèi)芯20、外圍角鋼約束構(gòu)件24、彈簧18三部分構(gòu)成。內(nèi)部耗能內(nèi)芯20插入外圍角鋼約束構(gòu)件24的中間空隙中。支撐柱17穿過彈簧擠壓板28對(duì)稱布置角鋼端部，支撐柱固定在角鋼端板29與方鋼管端板27之間；彈簧18套在支撐柱17上，加設(shè)在彈簧擠壓板28與角鋼端板29之間。彈簧18只在彈簧擠壓板28擠壓時(shí)起作用；為使內(nèi)部耗能內(nèi)芯20軸向變形耗能，使得內(nèi)部耗能內(nèi)芯20比外圍角鋼約束構(gòu)件24長(zhǎng)；
[0067]如圖31所示:角鋼兩端各套入一段方鋼管19，套入距離另外再定，方鋼管19與角鋼端板29焊接連接，方鋼管19 一端加設(shè)兩塊固定板，即方鋼管端板27另一端與角鋼端板29相連，以固定支撐柱17，將彈簧18套在支撐柱17上，耗能內(nèi)芯20的對(duì)應(yīng)位置處，上下左右共焊接四塊帶孔的板，即彈簧擠壓板28，彈簧擠壓板28上所帶孔的孔徑大小與支撐柱直徑17相同，以使支撐柱17能穿過此板，彈簧18設(shè)在彈簧壓縮板28與角鋼端板29之間；
[0068]如圖32所示:所述內(nèi)部耗能內(nèi)芯20為一字型單片鋼板，為使耗能內(nèi)芯易于進(jìn)入塑性耗能，削弱芯片板中部，呈圓弧形；耗能內(nèi)芯一端為兩塊與之垂直的連接板:上連接板21、下連接板22，與耗能內(nèi)芯垂直焊接連接。支撐構(gòu)件端部的連接板帶有螺栓孔，由高強(qiáng)螺栓與框架連接在一起。上連接板、下連接板由短加勁肋焊接連接在一起。短加勁肋與兩連接板均垂直。彈簧擠壓板28用來約束支撐柱17，并隨內(nèi)芯板的抽動(dòng)來壓縮彈簧18 ；
[0069]如圖33所示:所述外圍角鋼約束構(gòu)件24為四個(gè)角鋼，先兩兩肢背對(duì)其焊接在一起，呈倒著的T字形。再將兩個(gè)T字形的翼緣用螺栓連接在一起。每個(gè)螺栓套有套管25，套管25長(zhǎng)度與耗能內(nèi)芯20厚度相同。套筒位于螺栓連接的兩肢背間。每個(gè)角鋼的雙肢間均焊接有橫向加勁肋，其角鋼端板用來固定支撐柱。
[0070]如圖34所示:結(jié)構(gòu)自復(fù)位預(yù)應(yīng)力支撐構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力索30對(duì)稱布置在角鋼的周圍；穿過外部框架約束構(gòu)件角鋼中間的橫向加勁肋20，其兩端分別與內(nèi)部耗能內(nèi)芯兩端的上連接板26相連，連接點(diǎn)位于兩相鄰短加勁肋28區(qū)格的中心。
【權(quán)利要求】
1.裝配式多、高層鋼結(jié)構(gòu)一字自復(fù)位人字形預(yù)應(yīng)力支撐體系，其特征在于:其包括主體板架(1)和柱子系統(tǒng)(16)、自復(fù)位支撐構(gòu)件(2);主體板架包括:基礎(chǔ)板架(1-1)、樓板(1-2);將壓型鋼板(5)放置在于寬梁(3)和窄梁(4)上，采用栓釘連接，在壓型鋼板(5)上澆筑混凝土(6)，利用寬梁(3)、窄梁(4)腹桿的空隙，放置管線等，最終形成A基礎(chǔ)板架、B基礎(chǔ)板架和C基礎(chǔ)板架，將A、B、C基礎(chǔ)板架(1-1)通過螺栓連接，及焊接連接成主體板架；樓板(1-2)澆注在A、B、C基礎(chǔ)板架(1-1)上，與基礎(chǔ)板架(1-1)形成整體；將柱子(8)通過螺栓與柱座(7)連接成整體框架，將耳板(9)與主體框架連接后，再將自復(fù)位支撐構(gòu)件(2)通過高強(qiáng)螺栓與整體框架的耳板(9)相連，形成整個(gè)結(jié)構(gòu)體系； 所述主體板架(1)由A板、B板、C板三種基礎(chǔ)板架(1-1)組成的基本單元構(gòu)成,將A板、C板、B板、A板順序連接，其中A板基礎(chǔ)板架為邊緣部位的基礎(chǔ)板架(1-1 )，B板、C板兩基礎(chǔ)板為中間位置的板架，且B板、C板基礎(chǔ)板架(1-1)交替連接，并通過螺栓連接，及焊接連接成主體板架；樓板(1-2)澆注在于A、B、C基礎(chǔ)板架(1-1)上，與基礎(chǔ)板架(1-1)形成整體；三種基礎(chǔ)板架(1-1)中，不與其他基礎(chǔ)板架(1-1)相鄰一邊的梁均為寬梁(3);與其他基礎(chǔ)板架(1-1)相鄰一邊的梁均為窄梁(4);窄梁(4)的梁寬為寬梁(3)梁寬的一半，寬梁(4)的梁寬小于或等于柱座法蘭的寬度；寬梁，窄梁的構(gòu)造相同，都是桁架梁；其中桁架梁的上下弦桿、腹桿均為槽鋼，腹桿與弦桿成30度-60度的角度；每個(gè)桁架梁上下弦桿間至少布置有3個(gè)帶螺栓孔的連接槽鋼(10)，桁架梁兩端各有一塊帶螺栓孔的矩形的端封板；桁架梁的上下弦桿、腹桿、連接槽鋼、端封板之間均為焊接； A板、B板、C板三種基礎(chǔ)板架(1-1)中相互垂直的兩梁，沿梁高與兩塊加勁板(12)通過焊接連接；并排相鄰的梁在兩梁相同位置的連接槽鋼用螺栓連接；帶柱座(7)的基礎(chǔ)板架(1-1)中，柱座與相鄰的梁用螺栓連接； A板為主體板架(1)的外側(cè)基礎(chǔ)板架(1-1 )，為寬梁(3)和窄梁(4)組成的矩形的基礎(chǔ)板架(1_1)，A板架的中間位置有兩個(gè)并排相連的窄梁(4)，且兩窄梁(4)用螺栓將處于兩梁相同位置的連接槽鋼連接在一起；A板的外側(cè)長(zhǎng)邊一邊布置柱子(8);與其他基礎(chǔ)板架(1-1)相鄰的長(zhǎng)邊一邊不布置柱子(8)； B板，C板為中間類型的兩種矩形的基礎(chǔ)板架(1-1);其中B板與A板相鄰的窄梁邊不布置柱子(8);與C相鄰的窄梁邊布置柱子(8)，形成節(jié)點(diǎn)，其中中間節(jié)點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)VI，兩端的節(jié)點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)V ;節(jié)點(diǎn)VI為T形，由于柱座法蘭寬大于或等于窄梁梁寬的兩倍，所以把窄梁與柱座法蘭的偏心線對(duì)齊后，就使得柱座凸出連接在柱座兩側(cè)由窄梁組成的長(zhǎng)邊半個(gè)柱座的寬度；節(jié)點(diǎn)V為L(zhǎng)形，其中柱座與相互垂直的一條寬梁、一條窄梁用螺栓連接在一起，寬梁與柱座法蘭中相互垂直的兩條偏心線中的一條對(duì)齊；窄梁與兩條偏心線中的另一條對(duì)齊，由于窄梁的梁寬小于或等于柱座法蘭寬度的一半，所以柱座也會(huì)凸出由窄梁組成的長(zhǎng)邊半個(gè)柱座的寬度JPB板節(jié)點(diǎn)V、節(jié)點(diǎn)VI處的柱座凸出相連的窄梁半個(gè)柱座，形成一個(gè)凸起； C板與B板、A板相鄰的兩長(zhǎng)邊均不布置柱子,C板與B板相鄰的長(zhǎng)邊的節(jié)點(diǎn)，中間位置節(jié)點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)VIII，兩端是節(jié)點(diǎn)VII ;節(jié)點(diǎn)VIII為四條窄梁組成，其中兩窄梁共線；另外兩窄梁位于C板中間位置，并排連接且與共線窄梁垂直；兩共線窄梁分別與并排窄梁的不相鄰長(zhǎng)邊垂直對(duì)齊；節(jié)點(diǎn)VII為相互垂直的一條窄梁和一條寬梁組成；窄梁與寬梁的內(nèi)側(cè)長(zhǎng)邊垂直對(duì)齊，即C節(jié)點(diǎn)VII1、節(jié)點(diǎn)VII均形成凹槽，使得節(jié)點(diǎn)VIII凹槽與B板節(jié)點(diǎn)V的凸起相吻合、節(jié)點(diǎn)VII凹槽與B節(jié)點(diǎn)VI的凸起相吻合；柱座(7)為上下帶柱座法蘭(7-3)、四周由帶螺栓孔的柱座連接件(7-1)包裹的柱墩，各部件通過焊接連接在一起；柱子(8)與柱蓋板(11-1)通過焊接連接在一起；將柱蓋板(11-1)、柱座法蘭(7-3)、梁用螺栓連接在一起； 樓板(1-2)澆注在A板、B板、C板上，與基礎(chǔ)板架(1-1)形成整體； 結(jié)構(gòu)自復(fù)位支撐構(gòu)件，所述為一種角鋼裝配式鋼結(jié)構(gòu)自復(fù)位防屈曲支撐，該支撐由內(nèi)部耗能內(nèi)芯(20)、外圍角鋼約束構(gòu)件(24)、彈簧(18)三部分構(gòu)成；內(nèi)部耗能內(nèi)芯(20)插入外圍角鋼約束構(gòu)件(24)的中間空隙中；支撐柱(17)穿過彈簧擠壓板(28)對(duì)稱布置角鋼端部，支撐柱固定在角鋼端板(29)與方鋼管端板(27)之間；彈簧(18)套在支撐柱(17)上，加設(shè)在彈簧擠壓板(28)與角鋼端板(29)之間；彈簧(18)只在彈簧擠壓板(28)擠壓時(shí)起作用；為使內(nèi)部耗能內(nèi)芯(20)軸向變形耗能，使得內(nèi)部耗能內(nèi)芯(20)比外圍角鋼約束構(gòu)件(24)長(zhǎng)； 角鋼兩端各套入一段方鋼管(19)，套入距離另外再定，方鋼管(19)與角鋼端板(29)焊接連接，方鋼管(19) 一端加設(shè)兩塊固定板，即方鋼管端板(27)另一端與角鋼端板(29)相連，以固定支撐柱(17)，將彈簧(18)套在支撐柱(17)上，耗能內(nèi)芯(20)的對(duì)應(yīng)位置處，上下左右共焊接四塊帶孔的板，即彈簧擠壓板(28)，彈簧擠壓板(28)上所帶孔的孔徑大小與支撐柱直徑(17)相同，以使支撐柱(17)能穿過此板，彈簧(18)設(shè)在彈簧壓縮板(28)與角鋼端板(29)之間； 內(nèi)部耗能內(nèi)芯(20)為一字型單片鋼板，為使耗能內(nèi)芯易于進(jìn)入塑性耗能，削弱芯片板中部，呈圓弧形；耗能內(nèi)芯一端為兩塊與之垂直的連接板:上連接板(21)、下連接板(22)，與耗能內(nèi)芯垂直焊接連接；支撐構(gòu)件端部的連接板帶有螺栓孔，由高強(qiáng)螺栓與框架連接在一起；上連接板、下連接板由短加勁肋焊接連接在一起；短加勁肋與兩連接板均垂直；彈簧擠壓板(28)用來約束支撐柱(17)，并隨內(nèi)芯板的抽動(dòng)來壓縮彈簧(18)； 外圍角鋼約束構(gòu)件(24)為四個(gè)角鋼，先兩兩肢背對(duì)其焊接在一起，呈倒著的T字形；再將兩個(gè)T字形的翼緣用螺栓連接在一起；每個(gè)螺栓套有套管(25)，套管(25)長(zhǎng)度與耗能內(nèi)芯(20)厚度相同；套筒位于螺栓連接的兩肢背間；每個(gè)角鋼的雙肢間均焊接有橫向加勁肋，其角鋼端板用來固定支撐柱； 結(jié)構(gòu)自復(fù)位預(yù)應(yīng)力支撐構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力索(30)對(duì)稱布置在角鋼的周圍；穿過外部框架約束構(gòu)件角鋼中間的橫向加勁肋(20)，其兩端分別與內(nèi)部耗能內(nèi)芯兩端的上連接板(26)相連，連接點(diǎn)位于兩相鄰短加勁肋(28)區(qū)格的中心。
【文檔編號(hào)】E04B1/19GK104005473SQ201410149280
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月12日
【發(fā)明者】張愛林, 葉全喜, 劉學(xué)春, 張勛, 孫超, 翟文博 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)