工业化装配式多、高层钢结构槽钢自复位防屈曲人字形支撑体系

摘要

本发明涉及一种能够实现快速安装的工业化装配式多、高层钢结构槽钢自复位防屈曲人字形支撑体系，包括钢结构主体板架、自复位支撑构件、柱子系统，钢结构主体板架包括基础板架、楼板。在工厂将宽梁（3）、窄梁（4）和柱座（7）组装成基础板架，将基础板架、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、B、C基础板架。在基础板架与柱座连接部位、宽梁与窄梁连接处采用高强螺栓连接及部分焊接，柱座与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。

主权项

一种工业化装配式多、高层钢结构槽钢自复位防屈曲人字形支撑体系，包括主体板架和柱子系统、自复位支撑构件(2)，其特征在于：主体板架包括：基础板架、楼板；主体板架由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两基础板架为中间位置的板架，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基础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人字形线对齐后，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人字形线中的一条对齐；窄梁与两条人字形线中的另一条对齐，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；楼板浇注在A、B、C基础板架上，与基础板架形成整体；自复位支撑构件(2)其实现形式为人字形支撑，结构自复位支撑构件，为一种槽钢装配式钢结构自复位防屈曲支撑，由内部耗能内芯(2‑2)、外围框架约束构件(2‑3)两部分构成，内部耗能内芯(2‑2)插入外围框架约束构件(2‑3)的中间空隙中，弹簧套在支撑柱(2‑11)上，支撑柱(2‑11)的两端分别与翼缘槽钢板(2‑9)端部连接板和中间两腹板端部连接板相连，弹簧(2‑4)在受挤压板(2‑13)挤压时起作用，为使内部耗能内芯(2‑2)轴向变形耗能，使得内部耗能内芯(2‑2)比外围框架约束构件(2‑3)长一个距离D，D值有计算确定，槽钢装配式钢结构自复位防屈曲支撑两端构造完全相同；结构自复位支撑构件的内部耗能内芯(2‑2)，所述内部耗能内芯(2‑2)为一字型单片钢板，为使内部耗能内芯(2‑2)易于进入塑性耗能，削弱芯片板中部，呈圆弧形，内部耗能内芯(2‑2)端部一定距离处对称布置挤压板(2‑13)，用来挤压约束构件(2‑3)上的弹簧(2‑4)，距离由计算确定，内部耗能内芯(2‑2)端部并排连接两块与之垂直的连接板：上连接板(2‑5)、下连接板(2‑6)，上连接板(2‑5)带有螺栓孔，由高强螺栓与框架连接在一起，下连接板(2‑6)板面内有尺寸与内部耗能内芯(2‑2)截面尺寸相同的空洞，将内部耗能内芯(2‑2)穿过下连接板(2‑6)，顶紧上连接板(2‑5)，三者焊接在一起，上、下两连接板由双排上下连接板加劲肋(2‑10)焊接连接在一起，上下连接板加劲肋(2‑10)与两板均垂直，内部耗能内芯(2‑2)两端直接构造完全相同；结构自复位支撑构件的外部约束构件，所述外围约束框架截面呈工字型，为四块槽钢用螺栓拼接或者焊接而成，作为上、下翼缘的槽钢，其腹板与作为中间腹板的槽钢的翼缘在接触的相对位置开洞，用螺栓连接在一起，或在连接的相对位置焊接，形成外围约束框架，外围约束框架中间腹板槽钢(2‑8)的两腹板间留有一个内部耗能内芯(2‑2)的宽度，可以使内部内部耗能内芯(2‑2)插入，外围框架约束构件(2‑3)从上端起沿全长布置横向加劲肋(2‑7)，横向加劲肋(2‑7)的间距由计算确定，横向加劲肋(2‑7)与腹板槽钢的腹板及翼缘板均为焊接连接；外围框架约束构件(2‑3)底部与下连接板(2‑6)焊接相连，上连接板(2‑5)、下连接板(2‑6)间用上下连接板(2‑6)加劲肋垂直焊接连接，上下连接板加劲肋(2‑10)数量，间距由计算确定，上下两翼缘槽钢板(2‑9)需长出中间两腹板一定长度，长度由计算确定，在翼缘槽钢板(2‑9)端部和中间两腹板端部布置连接板，将弹簧(2‑4)套在支撑柱(2‑11)上，支撑柱(2‑11)的两端分别与翼缘槽钢板(2‑9)端部连接板和中间两腹板端部连接板相连，弹簧(2‑4)在受压时起作用。