本實用新型涉及建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于民居的房屋鋼結(jié)構(gòu)支撐框架。

背景技術(shù)：

近年來，我國陸續(xù)頒布各項惠農(nóng)政策，支持新農(nóng)村建設(shè)和危房改造，鋼結(jié)構(gòu)建筑作為國家推行的綠色建筑，具有較大市場空間。

現(xiàn)有的農(nóng)村民居結(jié)構(gòu)體系為磚混結(jié)構(gòu)，混凝土框架結(jié)構(gòu)、混凝土框剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)，其中，磚混結(jié)構(gòu)抗震性能較差，安全性不高，而混凝土框架結(jié)構(gòu)、混凝土框剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)需要單獨設(shè)計，建設(shè)工藝和施工是專業(yè)化要求較高，造價偏高，且建筑垃圾較多，不適宜大范圍的推廣和農(nóng)村工匠自建。單一的混凝土結(jié)構(gòu)還難以建蓋風(fēng)格差異較大的具有各民族特色的各種建筑，過多的建筑垃圾還會破壞自然景觀風(fēng)貌。

傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)體系如框架結(jié)構(gòu)、框架中心支撐結(jié)構(gòu)、框架偏心支撐結(jié)構(gòu)等，其抗震性能好，延性高，一般多在城市商業(yè)、大體量綜合體、超高層建筑應(yīng)用比較多，但也存在以下問題：

(1)造價偏高，傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)用鋼量較高，造價普遍高于混凝土結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟不發(fā)達的農(nóng)村難以承受。

(2)采用框架支撐結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)柱、支撐截面較大節(jié)點復(fù)雜，現(xiàn)場焊接量比較大，安裝大構(gòu)件柱、梁需要大型機械吊車。對于交通運輸不便，焊接專業(yè)技術(shù)人員稀缺的農(nóng)村難以實施。

(3)傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)梁、柱截面寬度大于200mm，支撐構(gòu)件也比較大，容易突出墻體外，影響房間使用，且由于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一些當(dāng)?shù)貕w材料伸縮性能不一致，墻體容易開裂，影響美觀和使用。

(4)傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)根據(jù)民居布局設(shè)置豎向構(gòu)件和樓面構(gòu)件，建筑、結(jié)構(gòu)部件尺寸模數(shù)不一，無法工業(yè)化生產(chǎn)，裝配式安裝，構(gòu)件安全質(zhì)量得不到難以保證。

基于以上技術(shù)背景，適合云南地方民居的建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)為

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抗震性能高、安全性好、構(gòu)件重量相對較輕、可全部隱藏于墻體內(nèi)部、安裝及施工簡單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、造價低的可工業(yè)化生產(chǎn)的自裝配式民居輕型組合支撐框架。

本實用新型的目的采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

可工業(yè)化生產(chǎn)的自裝配式民居輕型組合支撐框架，該框架設(shè)置于墻體內(nèi)部，包括小密柱 框架、連接各小密柱框架的連接框架；所述小密柱框架由直立的小密柱和橫向連接于相鄰小密柱頂部的第一H型鋼梁圍合而成；所述連接框架由設(shè)置于墻體轉(zhuǎn)角處和部分墻體中部的型鋼柱和橫向連接于相鄰型鋼柱頂部的第二H型鋼梁圍合而成，在部分相鄰的小密柱之間連接有對角斜向交叉設(shè)置的支撐拉桿。

本實用新型所述小密柱和第一H型鋼梁的連接結(jié)構(gòu)有以下兩種：

第一種連接結(jié)構(gòu)是小密柱和第一H型鋼梁通過順序連接的兩塊矩形連接板、與第一H型鋼梁等高的H型牛腿、剛性連接鍵連接；小密柱由上段和下兩段組接而成，小密柱上段的高度與H型牛腿的腹板高度相同，相同的兩塊矩形連接板分別焊接于小密柱上段的頂面和底面，兩塊矩形聯(lián)接板分別與H型牛腿的上翼緣和下翼緣焊接，H型牛腿的另一端通過剛性連接鍵與第一H型鋼梁連接；所述剛性連接鍵包括覆蓋在第一H型鋼梁與H型牛腿連接處上翼緣和下翼緣外的兩塊水平連接板、連接第一H型鋼梁上翼緣和H型牛腿上翼緣與水平連接板的一組螺栓、連接第一H型鋼梁下翼緣和H型牛腿下翼緣與水平連接板的一組螺栓、貼靠在第一H型鋼梁與H型牛腿連接處腹板一側(cè)的豎直連接板，連接豎直連接板與第一H型鋼梁腹板和H型牛腿腹板的一組螺栓；

第二種連接結(jié)構(gòu)是小密柱和第一H型鋼梁通過鉸接連接鍵連接；所述鉸接連接鍵包括焊接于小密柱上段側(cè)壁的直立鉸接板以及將鉸接板與第一H型鋼梁的腹板相互聯(lián)接的一組螺栓；

第一種連接結(jié)構(gòu)和第二種連接結(jié)構(gòu)根據(jù)計算分別應(yīng)用在連接于一根小密柱上；

所述型鋼柱和第二H型鋼梁的連接結(jié)構(gòu)同樣是與上述小密柱和第一H型鋼梁相同的兩種連接結(jié)構(gòu)，第一種連接結(jié)構(gòu)和第二種連接結(jié)構(gòu)根據(jù)計算需求分別應(yīng)用在連接于一根型鋼柱上。

本實用新型所述小密柱和型鋼柱均為截面寬度不大于150mm、每節(jié)重量不大于150公斤的輕型矩形管；所述第一H型鋼梁和第二H型鋼梁均為截面寬度不大于200mm、每節(jié)重量不大于150公斤的焊接工字鋼或軋制的H型鋼或高頻焊接工字鋼。

本實用新型所述支撐拉桿為可張緊結(jié)構(gòu)，包括花籃螺栓、分別鉤掛于花籃螺栓兩端的圓鋼、分別焊接于圓鋼外端的扁鋼，扁鋼的外端通過螺栓分別與呈對角焊接于相鄰兩根小密柱頂部和底部的密柱連接板連接。

本實用新型實現(xiàn)了采用小型化、輕量化、標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件單元拼裝成平面尺寸各異的的輕型組合支撐框架結(jié)構(gòu)，既滿足結(jié)構(gòu)受力要求，又實現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)民居的小型化、輕量化，并可實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、批量化生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件單元可以單獨售賣，組裝簡單便捷，適合居民購買自建。采用本實用新型建設(shè)的民居與傳統(tǒng)民居相比，具有抗震性能高、容錯能力強、施工速度快、安全事故少、工程造價低、推廣性更好的特點。采用本實用新型，可拼裝建設(shè)出各種建筑風(fēng) 格及房間布局的民居，滿足各民族建筑的需求。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a、圖2b是剛性連接鍵連接示意圖；

圖3a、圖3b是鉸接連接鍵連接示意圖；

圖4是支撐拉桿連接示意圖；

圖5是一字型連接節(jié)點示意圖；

圖6是T字型連接節(jié)點示意圖；

圖7是T字型連接節(jié)點另一種實施方式的示意圖；

圖8是L型連接節(jié)點示意圖；

圖9是十字型連接節(jié)點示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細(xì)說明

如圖1所示的可工業(yè)化生產(chǎn)的自裝配式民居輕型組合支撐框架，該框架全部設(shè)置于建筑房屋的墻體內(nèi)部，不突出墻體。整個組合支撐框架包括小密柱框架、連接各小密柱框架的連接框架；所述小密柱框架由直立的小密柱Ⅰ-1和橫向連接于相鄰小密柱頂部的第一H型鋼梁Ⅰ-2圍合而成；所述連接框架由設(shè)置于墻體轉(zhuǎn)角處和部分墻體中部的型鋼柱Ⅱ-1和橫向連接于相鄰型鋼柱頂部的第二H型鋼梁Ⅱ-2圍合而成，在部分相鄰的小密柱之間連接有對角斜向交叉設(shè)置的支撐拉桿Ⅲ。

所述小密柱Ⅰ-1和第一H型鋼梁Ⅰ-2的連接結(jié)構(gòu)有以下兩種：

第一種連接結(jié)構(gòu)如圖2a所示，小密柱Ⅰ-1和第一H型鋼梁Ⅰ-2通過順序連接的兩塊矩形連接板1、與第一H型鋼梁等高的H型牛腿2、剛性連接鍵連接；小密柱Ⅰ-1由上段和下兩段組接而成，小密柱上段的高度與H型牛腿的腹板高度相同，相同的兩塊矩形連接板1分別焊接于小密柱上段的頂面和底面，兩塊矩形聯(lián)接板分別與H型牛腿的上翼緣和下翼緣焊接，H型牛腿的另一端通過剛性連接鍵與第一H型鋼梁Ⅰ-2連接；所述剛性連接鍵包括覆蓋在第一H型鋼梁與H型牛腿連接處上翼緣和下翼緣外的兩塊水平連接板3、連接第一H型鋼梁上翼緣和H型牛腿上翼緣與水平連接板的一組螺栓、連接第一H型鋼梁下翼緣和H型牛腿下翼緣與水平連接板的一組螺栓、貼靠在第一H型鋼梁與H型牛腿連接處腹板一側(cè)的豎直連接板4，連接豎直連接板與第一H型鋼梁腹板和H型牛腿腹板的一組螺栓。通過兩塊水平連接板3和螺栓分別將H型牛腿和第一H型鋼的上翼緣和下翼緣連接為一體，通過將豎直連接板4和螺栓將H型牛腿和第一H型鋼的腹板連接為一體。

第二種連接結(jié)構(gòu)如圖3a所示，小密柱Ⅰ-1和第一H型鋼梁Ⅰ-2通過鉸接連接鍵連接；所述鉸接連接鍵包括焊接于小密柱上段側(cè)壁的直立鉸接板5以及將鉸接板與第一H型鋼梁Ⅰ-2)的腹板相互聯(lián)接的一組螺栓。通過直立鉸接板5和螺栓連接第一H型鋼梁Ⅰ-2的腹板。

上述第一種連接結(jié)構(gòu)和第二種連接結(jié)構(gòu)根據(jù)計算需求分別應(yīng)用在連接于一根小密柱Ⅰ-1上。如圖6、圖7所示的小密柱與第一H型鋼梁組接的T型連接節(jié)點結(jié)構(gòu)、如圖8所示的小密柱與第一H型鋼梁組接的L型連接節(jié)點結(jié)構(gòu)、如圖9所示的小密柱與第一H型鋼梁組接的十字型連接節(jié)點結(jié)構(gòu)，橫向連接于小密柱頂部的相互垂直的第一H型鋼梁，一個方向(A方向)采用第一種連結(jié)結(jié)構(gòu)，另一個方向(B方向)采用第二種連結(jié)結(jié)構(gòu)。對于如圖5所示的小密柱與第一H型鋼梁組接的一字型連接節(jié)點結(jié)構(gòu)，連接于小密柱兩側(cè)的位于同一直線上的第一H型鋼梁都采用相同的連接結(jié)構(gòu)，或者同時采用第一種連接結(jié)構(gòu)，或者同時采用第二種連接結(jié)構(gòu)。也可以根據(jù)計算需求第一種連接結(jié)構(gòu)和第二種連接結(jié)構(gòu)自由組合連接于一根小密柱Ⅰ-1上。

所述型鋼柱Ⅱ-1和第二H型鋼梁Ⅱ-2的連接結(jié)構(gòu)同樣是與上述小密柱Ⅰ-1和第一H型鋼梁Ⅰ-2相同的兩種連接結(jié)構(gòu)，如圖2b、圖3b所示，第一種連接結(jié)構(gòu)和第二種連接結(jié)構(gòu)分別應(yīng)用在連接于一根型鋼柱Ⅱ-1上。

本實用新型所述小密柱Ⅰ-1和型鋼柱Ⅱ-1均采用截面寬度不大于150mm、每節(jié)重量不大于150公斤的輕型矩形管；所述第一H型鋼梁Ⅰ-2和第二H型鋼梁Ⅱ-2均采用截面寬度不大于200mm、每節(jié)重量不大于150公斤的焊接工字鋼或軋制的H型鋼或高頻焊接工字鋼，以實現(xiàn)整個支撐框架的輕型化。

本實用新型的支撐拉桿Ⅲ為如圖4所示的可張緊結(jié)構(gòu)，包括花籃螺栓6、分別鉤掛于花籃螺栓兩端的圓鋼7、分別焊接于圓鋼外端的扁鋼8，扁鋼的外端通過螺栓分別與呈對角焊接于相鄰兩根小密柱Ⅰ-1頂部和底部的密柱連接板9連接。通過調(diào)節(jié)花籃螺栓實現(xiàn)支撐拉桿的張緊或松弛。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)要求，支撐拉桿選擇性安裝于部分相鄰的小密柱之間，不需要在所有相鄰小密柱之間都安裝。

本實用新型的小密柱Ⅰ-1、型鋼柱Ⅱ-1設(shè)置于房間的角部、墻體的交接處、門窗洞口的兩側(cè)，比較長的墻體的中部，支撐拉桿Ⅲ優(yōu)先布置于門窗洞口的兩端、墻體內(nèi)部、優(yōu)先布置于樓梯間、山墻面。

采用本實用新型結(jié)構(gòu)，通過小密柱、型鋼柱、第一H型鋼梁、第二H型鋼梁、第一種連接結(jié)構(gòu)、第二種連接結(jié)構(gòu)、支撐拉桿的組合拼裝，靈活構(gòu)建得到各種所需的民居用輕型組合支撐框架。