專利名稱：一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國每年城鄉(xiāng)新建房屋面積20億平方米，其中80%以上為高能耗建筑，我國單位建筑面積能耗是發(fā)達國家的2倍以上。據(jù)中國鋼協(xié)統(tǒng)計，2011年我國鋼產(chǎn)量突破7億噸大關(guān)，連續(xù)16年穩(wěn)居世界各國鋼產(chǎn)量首位，發(fā)達國家鋼結(jié)構(gòu)建筑面積占總建筑面積50%以上，日本占到80%，而我國不到4%。中國作為世界上建筑規(guī)模、鋼材產(chǎn)量最大的國家，房屋包括住宅鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展嚴重滯后。目前，國內(nèi)外對高層鋼結(jié)構(gòu)住宅的系統(tǒng)研究正處于起步階段，工業(yè)化裝配式高層鋼結(jié)構(gòu)體系創(chuàng)新勢在必行。傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑施工時采用了大量的焊接，施工速度慢，對環(huán)境的污染嚴重，最重要的是焊縫的質(zhì)量不宜控制，嚴重影響建筑物的安全性能。傳統(tǒng)的鋼框架結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度難以滿足要求，變形較大，容易引起非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞，裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系，在鋼框架的基礎(chǔ)上增加了橫向和縱向偏心支撐，提高了結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，改善了結(jié)構(gòu)的變形性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系。其目的在于在鋼結(jié)構(gòu)體系的生產(chǎn)和施工中，將模塊化，工廠化，標準化和裝配化相結(jié)合，實現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場快速裝配，在保證施工質(zhì)量的前提下，提高了施工速度，減少了施工工期，降低了工程造價。該結(jié)構(gòu)體系能夠?qū)崿F(xiàn)主體鋼結(jié)構(gòu)框架和抗側(cè)力構(gòu)件的快速安裝，并且能夠抵抗地震和風荷載，體現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。所述裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系，包括裝配式桁架樓板、裝配式柱和偏心支撐構(gòu)件；所述裝配式桁架樓板包括格構(gòu)式桁架梁、連接板和樓板，所述格構(gòu)式桁架梁通過連接板與其他格構(gòu)式桁架梁連接，形成桁架樓板底部框架，再將樓板支撐于桁架板底部框架上并進行連接，形成裝配式桁架樓板；所述裝配式桁架樓板在工廠預制，在施工現(xiàn)場將裝配式桁架樓板通過其梁端封板與裝配式柱上的梁柱節(jié)點相互拼接形成多層鋼框架結(jié)構(gòu)；在所述鋼框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將預應(yīng)力偏心支撐構(gòu)件連接到框架結(jié)構(gòu)梁板層中的桁架梁或柱底部作為抗側(cè)力構(gòu)件；所述的裝配式桁架板、裝配式柱和預應(yīng)力偏心支撐構(gòu)件均在工廠預制，施工現(xiàn)場通過螺栓進行裝配。所述的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系，其裝配式桁架板包括三種規(guī)格，分別為A板，B板與C板；所述A板包括梁柱節(jié)點7、長寬梁10、寬梁11、窄梁12、次梁13、連接板I (16、連接板II (17和樓板14 ;寬梁11和長寬梁10相互垂直，且均通過梁端封板，與雙向梁柱節(jié)點上的槽鋼連板采用螺栓相連，并且連接處的上下端面處分別焊接有一連接板116，連接板116的兩端分別連接在寬梁11和長寬梁10的上下弦桿上；寬梁11的另一端連接有與長寬梁10平行的窄梁12，寬梁11所述端部與窄梁12端部的上下弦桿分別焊接相連，且寬梁11與窄梁12再通過連接板1117相連，并且寬梁11與窄梁12的上下弦桿均與兩塊連接板1117焊接相連；次梁13連接在所述的長寬梁10和窄梁12的另一端，與寬梁11水平相對，次梁13一端端部與窄梁12另一端部的上下弦桿分別焊接相連，且次梁13與窄梁12之間再通過連接在上下弦桿處的兩個連接板1117連接；次梁13另一端端部與長寬梁10之間通過連接在上下弦桿處的兩個連接板116連接；所述的長寬梁10、寬梁11、窄梁12、次梁13構(gòu)成一長方形框架；所述的兩個長方形框架進行連接構(gòu)成一個拼接的框架；兩個長方形框架中的次梁13對齊并通過螺栓或上弦桿上部加蓋板用螺栓進行連接，并且兩根長寬梁10位于一條直線上，兩根窄梁12位于一條直線上；兩根長寬梁10的上下端均通過梁端封板與三向梁柱節(jié)點兩個相對方向上的帶肋型鋼連接板采用螺栓相連，所述的兩根次梁13連接在三向梁柱節(jié)點上的與所述兩個方向垂直的帶肋型鋼連接板上；所述框架通過桁架梁上弦桿上部錨固件與兩塊樓板14相連；所述B板包括寬梁11、窄梁12、次梁13、連接板1117、連接板116和樓板14，寬梁11和窄梁12相互垂直，寬梁11端部與窄梁12端部的上下弦桿焊接相連，且再通過連接板1117相連，并且寬梁11與窄梁12的上下弦桿均與兩塊連接板1117焊接相連；寬梁11的另一端通過連接板116連接有與所述窄梁12平行的另一根窄梁12，并且寬梁11與窄梁12的上下弦桿均與兩塊連接板116焊接相連；次梁13連接在所述的兩根雙窄梁12的另一端，與寬梁11水平相對，次梁13與兩根窄梁12的連接形式和所述的寬梁11與兩根窄梁12的連接形式相同；所述的寬梁11、兩根窄梁12、次梁13構(gòu)成一長方形框架；所述的兩個長方形框架進行連接構(gòu)成一個拼接的框架；兩個長方形框架中的次梁13對齊并通過螺栓或上弦桿上部加蓋板用螺栓進行連接，并且一個長方形框架水平相對的兩根窄梁12和另一個長方向框架水平相對的兩根窄梁12分別位于一條直線上；所述C板包括梁柱節(jié)點7、寬梁11、窄梁12、次梁13、連接板1117、連接板116和樓板14，寬梁11和窄梁12相互垂直，且均通過梁端封板，與三向梁柱節(jié)點上的兩個相鄰的帶肋型鋼連接板采用螺栓相連，并且連接處的上下端面處分別焊接有一連接板116，連接板116的兩端分別連接在寬梁11和窄梁12的上下弦桿上；寬梁11的另一端通過焊接連接有與窄梁12平行的另一根窄梁12，寬梁11端部與這根窄梁12端部的上下弦桿分別焊接相連，且寬梁11與窄梁12再通過連接板1117相連，并且寬梁11與窄梁12的上下弦桿均與兩塊連接板Π17焊接相連；次梁13連接在所述的兩根窄梁12的另一端，與寬梁11水平相對，次梁13 —端部與窄梁12另一端部的上下弦桿分別焊接相連，且次梁13與窄梁12之間再通過連接在上下弦桿處的兩個連接板1117連接；次梁13另一端端部與窄梁12之間通過連接在上下弦桿處的兩個連接板116連接；所述的寬梁11、兩根窄梁12、次梁13構(gòu)成一長方形框架；所述的兩個長方形框架進行連接構(gòu)成一個拼接的底部框架；兩個長方形框架中的次梁13對齊并通過螺栓或上弦桿上部加蓋板用螺栓進行連接，并且一個長方形框架水平相對的兩根窄梁12和另一個長方向框架水平相對的兩根窄梁12分別位于一條直線上；兩根窄梁12的上下端均通過梁端封板與四向梁柱節(jié)點兩個相對方向上的帶肋型鋼連接板采用螺栓相連，所述的兩根次梁13連接在三向梁柱節(jié)點上的與所述兩個方向垂直的帶肋型鋼連接板上；所述底部框架通過桁架梁上弦桿上部錨固件與兩塊樓板14相連；在一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，所述A板和B板，將A板和B板水平對齊，將A板的寬梁11的沒有連接梁柱節(jié)點7的一端和B板的寬梁11有連接板1117的一端通過梁端封板用螺栓進行拼接；將A板的次梁13的沒有連接梁柱節(jié)點7的一端和B板的次梁13的有連接板1117的一端通過螺栓將梁端封板進行拼接；在A板的窄梁12和B板的窄梁12節(jié)點板處通過螺栓或上弦桿上部加蓋板用螺栓將單梁每隔一段固定距離進行拼接，使得兩片單梁連接成為雙梁；然后在拼接節(jié)點上下兩面用螺栓加蓋板；從而完成A板和B板的拼接；在一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，所述B板和C板，將B板和C板水平對齊，將B板的寬梁11的有連接板116的一端和C板的三向梁柱節(jié)點外露帶肋型鋼連接件通過梁端封板采用螺栓相連；將B板的次梁13的有連接板116的一端和C板的四向梁柱節(jié)點外露帶肋型鋼連接件通過梁端封板采用螺栓相連板的兩根窄梁12的上下端均通過梁端封板與四向梁柱節(jié)點兩個相對方向上的帶肋型鋼連接板采用螺栓相連，將B板的窄梁12的另一端分別通過梁端封板與C板的三向梁柱節(jié)點上與所述外露帶肋型鋼連接件垂直的帶肋型鋼連接件通過梁端封板采用螺栓相連；在B板的窄梁12和C板的窄梁12節(jié)點板處通過螺栓或上弦桿上部加蓋板用螺栓將單梁每隔一段固定距離進行拼接，使得兩片單梁連接成為雙梁；然后在拼接節(jié)點上下兩面用螺栓加蓋板；從而完成B板和C板的拼接。所述的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，其裝配式柱有三種形式，分別為二向裝配式柱、三向裝配式柱和四向裝配式柱；把兩片帶肋型鋼連接件22焊接于箱型柱6相鄰兩側(cè)從而形成二向裝配式柱；把三片帶肋型鋼連接件22焊接于箱型柱6三邊從而形成三向裝配式柱；把四片帶肋型鋼連接件22焊接于箱型柱6四邊從而形成四向裝配式柱；其中帶肋型鋼連接件22腹板上開有螺栓孔，方便與梁上端封板用螺栓拼接；所述箱型柱上端內(nèi)壁焊有上下柱連接板8，上下柱拼接時將連接板8插入到上端箱型柱內(nèi)壁中，通過螺栓將上下梁柱連接。所述的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，所涉及的梁是由上下弦桿1、腹桿2和節(jié)點板3拼接組成的桁架梁，其中上下弦桿使用角鋼，或者使用槽型鋼，或者使用方鋼管，腹桿2使用角鋼，腹桿與弦桿成30度-60度的角度；且分為單梁和雙梁，單梁每隔一段固定距離設(shè)置連接孔，便于在板與板的拼接時用螺栓或上弦桿上部加蓋板用螺栓將兩片單梁拼接成為雙梁，對于雙梁，腹桿2、上下弦桿和節(jié)點板3的連接使用螺栓連接或者使用焊接，均在工廠加工完成；所述的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，預應(yīng)力偏心支撐構(gòu)件由預應(yīng)力索19和耳板組成，耳板在工廠通過焊接或者螺栓連接于鋼框架結(jié)構(gòu)的柱底部或者桁架梁18上下弦桿處，預應(yīng)力索19和每層樓上端和下端的耳板在施工現(xiàn)場通過螺栓相連接，在梁上形成耗能梁段，形成框架-偏心支撐結(jié)構(gòu)；預應(yīng)力索19通過將連接套23擰緊施加預應(yīng)力；所述預應(yīng)力索為高強度鋼棒，或者使用高強度鋼絞線、高強度型鋼構(gòu)件，或者使用帶阻尼器的高強度鋼棒、高強度鋼絞線或者高強度型鋼構(gòu)件。本發(fā)明的有益效果是，在上述裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，所采用的梁都是桁架梁，由于梁的腹部空隙較大，便于管線穿過，有效的增加了房間的凈高。所述裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系，完全采用螺栓進行現(xiàn)場裝配，取消了傳統(tǒng)的現(xiàn)場焊接方式和混凝土澆筑方式，有效的保證了施工質(zhì)量，完全避免了混凝土澆筑和鋼材焊接造成的環(huán)境污染，實現(xiàn)現(xiàn)場施工的“無水、無火、無塵”的三無標準，減少了火災等危害事故的發(fā)生。并且抗側(cè)力體系能有效提高結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，改善結(jié)構(gòu)的變形性能，使結(jié)構(gòu)有更大的安全貯備。本發(fā)明在構(gòu)件拆除時，可以高效的回收利用，減少了建筑垃圾，真正的實現(xiàn)了綠色環(huán)保的理念，是一種綠色的，可持續(xù)發(fā)展的鋼結(jié)構(gòu)體系。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1是本發(fā)明的裝配式桁架樓板拼接平面布置2是本發(fā)明的裝配式桁架樓板不帶節(jié)點板角鋼桁架梁示意3是本發(fā)明的裝配式桁架樓板不帶節(jié)點板槽鋼鋼桁架梁示意4是本發(fā)明的裝配式桁架樓板不帶節(jié)點板方鋼管桁架梁示意5是本發(fā)明的裝配式桁架板樓帶節(jié)點板角鋼桁架梁示意6是本發(fā)明的二向裝配式柱示意7是本發(fā)明的三向裝配式柱示意8是本發(fā)明的四向裝配式柱示意9是本發(fā)明的桁架樓板分解10是本發(fā)明的桁架樓板拼裝完成11是本發(fā)明的裝配式桁架板A單元分解12是本發(fā)明的裝配式桁架板A單元拼裝完成13是本發(fā)明的裝配式桁架板B單元分解14是本發(fā)明的裝配式桁架板B單元拼裝完成15是本發(fā)明的裝配式桁架板C單元分解16是本發(fā)明的裝配式桁架板C單元拼裝完成17是本發(fā)明的裝配式桁架板A、B和C單元拼裝完成18是本發(fā)明的上下層框架拼裝完成19是本發(fā)明的裝配式桁架板節(jié)點Jl分解20是本發(fā)明的裝配式桁架板節(jié)點J2分解21是本發(fā)明的裝配式桁架板節(jié)點J3分解22是本發(fā)明的裝配式桁架板節(jié)點J4分解23是本發(fā)明的裝配式桁架板節(jié)點J5分解24是本發(fā)明的裝配式桁架板節(jié)點J6分解25是本發(fā)明的裝配式桁架板節(jié)點J7分解26是本發(fā)明的裝配式桁架板節(jié)點J8分解27是本發(fā)明的裝配式桁架板節(jié)點J9分解28是本發(fā)明的裝配式桁架板節(jié)點JlO分解29是本發(fā)明的裝配式桁架板節(jié)點Jll分解30是本發(fā)明的裝配式桁架板節(jié)點J12分解31是本發(fā)明的裝配式桁架板節(jié)點J17分解圖
圖32是本發(fā)明的工業(yè)化多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)框架-偏心門架式支撐體系I示意33是本發(fā)明的工業(yè)化多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)框架-偏心門架式支撐體系II示意34是本發(fā)明的工業(yè)化多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)框架-偏心人字形支撐體系示意35是本發(fā)明的工業(yè)化多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)框架-偏心V字形支撐體系示意36是本發(fā)明的工業(yè)化多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)框架-偏心單斜桿式支撐體系示意37是本發(fā)明的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系耳板121詳38是本發(fā)明的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系耳板1120詳39是本發(fā)明的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系耳板III24詳40是本發(fā)明的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系耳板柱底部連接詳中1.上下弦桿I，2.腹桿，3.節(jié)點板，4.上下弦桿II，5.上下弦桿111，6，箱型柱，7.梁柱節(jié)點，8.上下柱連接板，9.裝配式柱，10.長寬梁，11.寬梁，12.窄梁，13.次梁，14.樓板，15.桁架樓板，16.連接板I，17.連接板II，18.桁架梁，19.預應(yīng)力索，20.耳板II，21.耳板I，22.帶肋型鋼連接件，23.連接套，24耳板II1.
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明:如附圖1所示，本發(fā)明的裝配式桁架板的拼接位置設(shè)置在主梁的中部，此部位剪力和彎矩相對較小，從結(jié)構(gòu)力學的角度講，拼接位置的設(shè)置合理。如附圖2所示，本發(fā)明所述的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，所涉及的梁是由角鋼拼接組成的桁架梁，包括上下弦桿I1、腹桿2，其中上下弦桿Il和腹桿2都采用角鋼，且分為單角鋼梁和雙角鋼梁，單角鋼梁每隔一段固定距離設(shè)置連接孔，便于在板與板的拼接時用螺栓或上弦桿上部加蓋板用螺栓將兩片單角鋼梁拼接成為雙角鋼梁，弦桿和腹桿采用焊接連接。上述過程均在工廠加工完成；如附圖3所示，或者使用由角鋼和槽鋼拼接組成的桁架梁，包括上下弦桿114和腹桿2，其中上下弦桿114采用槽鋼，腹桿2采用角鋼，且分為單槽鋼梁和雙槽鋼梁，單槽鋼梁每隔一段固定距離設(shè)置連接孔，便于在板與板的拼接時用螺栓或上弦桿上部加蓋板用螺栓將兩片單槽鋼梁拼接成為雙槽鋼梁，弦桿和腹桿采用焊接連接。上述過程均在工廠加工完成；如附圖4所示，或者使用由角鋼、方鋼管拼接組成的桁架梁，包括上下弦桿III6和腹桿2，其中上下弦桿III6采用方鋼管，腹桿2采用角鋼，且分為單方鋼管梁和雙方鋼管梁，單方鋼管梁每隔一段固定距離設(shè)置連接孔，便于在板與板的拼接時用螺栓或上弦桿上部加蓋板用螺栓將兩片單方鋼管梁拼接成為雙方鋼管梁，弦桿和腹桿采用焊接連接。上述過程均在工廠加工完成；如附圖5所示，或者使用由角鋼、節(jié)點板拼接組成的桁架梁，包括上下弦桿I1、腹桿2和節(jié)點板3，其中上下弦桿I1、腹桿2采用角鋼，且分為單角鋼梁和雙角鋼梁，單角鋼梁每隔一段固定距離設(shè)置連接孔，便于在板與板的拼接時用螺栓或上弦桿上部加蓋板用螺栓將兩片單方鋼管梁拼接成為雙角鋼梁，弦桿和腹桿采用焊接連接。上述過程均在工廠加工完成;對于以上四種梁截面形式，單梁通過螺栓拼接或上弦桿上部加蓋板用螺栓連接成雙梁的拼接方式具有良好的剛度和穩(wěn)定性。由于桁架梁的腹部空隙較大，便于管線穿過，有效的增加了房間的凈高。本發(fā)明所述的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，如附圖6 - 8所示，其裝配式柱有三種形式，分別為二向裝配式柱、三向裝配式柱和四向裝配式柱；沿箱型柱6上端內(nèi)壁四周焊接有上下柱連接板8，將兩片帶肋型鋼連接件22焊接于箱型柱6相鄰兩側(cè)從而形成二向裝配式柱；將三片帶肋型鋼連接件22焊接于箱型柱6的三邊從而形成三向裝配式柱；將四片帶肋型鋼連接件22焊接于箱型柱6四邊從而形成四向裝配式柱；其中帶肋型鋼連接件22腹板上開有螺栓孔，方便與梁上端封板用螺栓拼接。本發(fā)明所述的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，如附圖9 -10所示，桁架樓板15包括梁柱節(jié)點7、長寬梁10或窄梁12、寬梁11、窄梁12、次梁13、連接板116、連接板Π17和樓板14 ;其特征在于:寬梁11和長寬梁10或窄梁12相互垂直，并且連接處的上下端面處分別焊接有一連接板116，連接板116的兩端分別連接在寬梁11和長寬梁10或窄梁12的上下弦桿上；寬梁11的另一端連接有與長寬梁10水平的窄梁12，寬梁11所述端部與窄梁12端部的上下弦桿分別焊接相連，且寬梁11與窄梁12再通過上下兩個斷面的連接板1117相連，并且寬梁11與窄梁12的上下弦桿均與兩塊連接板1117焊接相連；次梁13連接在所述的長寬梁10和窄梁12的另一端，與寬梁11水平相對，次梁13 —端端部與窄梁12另一端部的上下弦桿分別焊接相連，且次梁13與窄梁12之間再通過連接在上下弦桿處的兩個連接板1117連接；次梁13另一端端部與長寬梁10之間通過連接在上下弦桿處的兩個連接板116連接；所述的長寬梁10或窄梁12、寬梁11、窄梁12、次梁13構(gòu)成一長方形框架；所述框架通過桁架梁上弦桿上部錨固件與樓板14相連；所述桁架樓板在工廠中預制完成。在裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，如附圖11 - 12所示，所述A板包括帶有長寬梁10的桁架樓板15、兩個二向裝配式柱和一個三向裝配式柱；其特征在于:所述兩個帶有長寬梁10的桁架樓板15通過其次梁13用螺栓或上弦桿上加蓋板用螺栓連接構(gòu)成一個框架；所述兩個二向裝配式柱分別與框架兩端外露的長寬梁10的梁端封板和寬梁11的梁端封板用通過加肋型鋼連接件22用螺栓連接；所述三向裝配式柱與框架中部外露的兩個長寬梁10另一端的梁端封板和兩個單角鋼次梁13外露的梁端封板通過加肋型鋼連接件22用螺栓連接。所述A板的桁架樓板和裝配式柱均在工廠中預制，其桁架樓板與裝配式柱的拼接在施工現(xiàn)場完成。在裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，如附圖13 - 14所示，所述B板包括兩個帶有窄梁12的桁架樓板15 ;其特征在于:所述兩個帶有窄梁12的桁架樓板15通過其次梁13用螺栓或上弦桿上加蓋板用螺栓連接構(gòu)成一個框架；所述B板的所有構(gòu)件均在工廠中預制和組裝；在裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，如附圖15 - 16所示，所述C板包括兩個帶有窄梁12的桁架樓板15、兩個三向裝配式柱和一個四向裝配式柱；其特征在于；所述兩個帶有窄梁12的桁架樓板15通過其次梁13用螺栓或上弦桿上加蓋板用螺栓連接構(gòu)成一個框架；所述兩個三向裝配式柱分別與框架兩端外露的窄梁12的梁端封板和寬梁11的梁端封板用通過加肋型鋼連接件22用螺栓連接；所述四向裝配式柱與框架中部外露的兩個窄梁12另一端的梁端封板和兩個單角鋼次梁13外露的梁端封板通過加肋型鋼連接件22用螺栓連接。所述C板的桁架樓板和裝配式柱均在工廠中預制，其桁架樓板與裝配式柱的拼接在施工現(xiàn)場完成。本發(fā)明所述的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，如附圖17所示，所述A板和B板，將A板和B板水平對齊，將A板的寬梁11的沒有連接梁柱節(jié)點7的一端和B板的寬梁11有連接板Π17的一端通過梁端封板用螺栓進行拼接板的次梁12的沒有連接梁柱節(jié)點7的一端和B板的次梁12的有連接板1117的一端通過螺栓將梁端封板進行拼接；在A板的窄梁12和B板的窄梁12節(jié)點板處通過螺栓上弦桿上加蓋板用螺栓將單梁每隔一段固定距離進行拼接，使得兩片單梁連接成為雙梁；然后在拼接節(jié)點上下兩面用螺栓加蓋板；從而完成A板和B板的拼接；本發(fā)明所述的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，如附圖17所示，所述B板和C板，將B板和C板水平對齊，將B板的寬梁11的有連接板116的一端和C板的三向梁柱節(jié)點J8外露加肋型鋼連接件22通過梁端封板采用螺栓相連；將B板的次梁12的有連接板116的一端和C板的四向梁柱節(jié)點J7外露加肋型鋼連接件22通過梁端封板采用螺栓相連；將B板的兩根窄梁12的上下端均通過梁端封板與四向梁柱節(jié)點J7兩個相對方向上的加肋型鋼連接件22采用螺栓相連，將B板的窄梁12的另一端分別通過梁端封板與C板的三向梁柱節(jié)點J7上與所述外露加肋型鋼連接件22垂直的加肋型鋼連接件22通過梁端封板采用螺栓相連；在B板的窄梁12和C板的窄梁12節(jié)點板處通過螺栓或上弦桿上加蓋板用螺栓將單梁每隔一段固定距離進行拼接，使得兩片單梁連接成為雙梁；然后在拼接節(jié)點上下兩面用螺栓加蓋板；從而完成B板和C板的拼接。綜上所述，A、B、C板拼接所成的整體樓板在拼接處有節(jié)點J9、節(jié)點J10、節(jié)點Jll和節(jié)點J12四種不同的節(jié)點形式，其中節(jié)點J9和節(jié)點JlO處在拼接節(jié)點上下覆蓋板以加大節(jié)點剛度。在上述裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，如附圖19 - 26所示，分別作出了裝配式桁架板節(jié)點J1-J8的分解詳圖；如附圖27 - 30所示，分別作出了裝配式桁架板節(jié)點J9-J12的分解詳圖；附圖31為上下層框架連接節(jié)點J17分解詳圖。本發(fā)明所述的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，如附圖32所示，其門架式抗側(cè)力構(gòu)件I由預應(yīng)力索19、連接套23、耳板121和耳板1120組成；耳板121通過焊接或者螺栓連接于桁架梁18上，預應(yīng)力索19和耳板121通過螺栓連接；耳板1120通過焊接或者螺栓連接于柱底部上，預應(yīng)力索19和耳板1120通過螺栓連接；預應(yīng)力索19通過將連接套23擰緊施加預應(yīng)力；所述預應(yīng)力索為高強度鋼棒，或者使用高強度鋼絞線、高強度型鋼構(gòu)件，或者使用帶阻尼器的高強度鋼棒、高強度鋼絞線或者高強度型鋼構(gòu)件。本發(fā)明所述的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，如附圖33所示，其門架式抗側(cè)力構(gòu)件II由預應(yīng)力索19、連接套23和耳板121組成；耳板121通過焊接或者螺栓連接于桁架梁18上，預應(yīng)力索19和耳板121通過螺栓連接；預應(yīng)力索19通過將連接套23擰緊施加預應(yīng)力；所述預應(yīng)力索為高強度鋼棒，或者使用高強度鋼絞線、高強度型鋼構(gòu)件，或者使用帶阻尼器的高強度鋼棒、高強度鋼絞線或者高強度型鋼構(gòu)件。
本發(fā)明所述的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，如附圖34所示，其人字形抗側(cè)力構(gòu)件由預應(yīng)力索19、連接套23、耳板121和耳板III24組成；耳板121通過焊接或者螺栓連接于桁架梁18上，預應(yīng)力索19和耳板121通過螺栓連接；耳板III24通過焊接或者螺栓連接于桁架梁18上，預應(yīng)力索19和耳板III24通過螺栓連接；預應(yīng)力索19通過將連接套23擰緊施加預應(yīng)力；所述預應(yīng)力索為高強度鋼棒，或者使用高強度鋼絞線、高強度型鋼構(gòu)件，或者使用帶阻尼器的高強度鋼棒、高強度鋼絞線或者高強度型鋼構(gòu)件。本發(fā)明所述的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，如附圖35所示，其V字形抗側(cè)力構(gòu)件由預應(yīng)力索19、連接套23、耳板121和耳板III24組成；耳板121通過焊接或者螺栓連接于桁架梁18上，預應(yīng)力索19和耳板121通過螺栓連接；耳板III24通過焊接或者螺栓連接于桁架梁18上，預應(yīng)力索19和耳板III24通過螺栓連接；預應(yīng)力索19通過將連接套23擰緊施加預應(yīng)力；所述預應(yīng)力索為高強度鋼棒，或者使用高強度鋼絞線、高強度型鋼構(gòu)件，或者使用帶阻尼器的高強度鋼棒、高強度鋼絞線或者高強度型鋼構(gòu)件。本發(fā)明所述的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，如附圖36所示，其單斜桿式抗側(cè)力構(gòu)件由預應(yīng)力索19、連接套23和耳板121組成；耳板121通過焊接或者螺栓連接于桁架梁18上，預應(yīng)力索19和耳板121通過螺栓連接；預應(yīng)力索19通過將連接套23擰緊施加預應(yīng)力；所述預應(yīng)力索為高強度鋼棒，或者使用高強度鋼絞線、高強度型鋼構(gòu)件，或者使用帶阻尼器的高強度鋼棒、高強度鋼絞線或者高強度型鋼構(gòu)件。在上述裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，如附圖37 - 40所示，分別作出了耳板與索體連接節(jié)點處的分解詳圖。
權(quán)利要求
1.一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系，包括裝配式桁架樓板、裝配式柱和偏心支撐構(gòu)件，其特征在于: 所述裝配式桁架樓板包括格構(gòu)式桁架梁、連接板和樓板，所述格構(gòu)式桁架梁通過連接板與其他格構(gòu)式桁架梁連接，形成桁架樓板底部框架，再將樓板支撐于桁架板底部框架上并進行連接，形成裝配式桁架樓板；所述裝配式桁架樓板在工廠預制，在施工現(xiàn)場將裝配式桁架樓板通過其梁端封板與裝配式柱上的梁柱節(jié)點相互拼接形成多層鋼框架結(jié)構(gòu)；在所述鋼框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將預應(yīng)力偏心支撐構(gòu)件連接到框架結(jié)構(gòu)梁板層中的桁架梁或柱底部作為抗側(cè)力構(gòu)件；所述的裝配式桁架板、裝配式柱和預應(yīng)力偏心支撐構(gòu)件均在工廠預制，施工現(xiàn)場通過螺栓進行裝配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系，其特征在于:所述的裝配式桁架樓板包括三種規(guī)格，分別為A板，B板與C板； 所述A板包括梁柱節(jié)點(7)、長寬梁(10)、寬梁(11)、窄梁(12)、次梁(13)、連接板I(16)、連接板II (17)和樓板(14);寬梁(11)和長寬梁(10)相互垂直，且均通過梁端封板，與雙向梁柱節(jié)點上的槽鋼連板采用螺栓相連，并且連接處的上下端面處分別焊接有一連接板I (16)，連接板I (16)的兩端分別連接在寬梁(11)和長寬梁(10)的上下弦桿上；寬梁(11)的另一端連接有與長寬梁(10)平行的窄梁(12)，寬梁(11)所述端部與窄梁(12)端部的上下弦桿分別焊接相連，且寬梁(11)與窄梁(12)再通過連接板II (17)相連，并且寬梁(11)與窄梁(12)的上下弦桿均與兩塊連接板II (17)焊接相連；次梁(13)連接在所述的長寬梁(10)和窄梁(12)的另一端，與寬梁(11)水平相對，次梁(13) —端端部與窄梁(12)另一端部的上下弦桿分別焊接相連，且次梁(13)與窄梁(12)之間再通過連接在上下弦桿處的兩個連接板II ( 17)連接；次梁(13)另一端端部與長寬梁(10)之間通過連接在上下弦桿處的兩個連接板I (16)連接；所述的長寬梁(10)、寬梁(11)、窄梁(12)、次梁(13)構(gòu)成一長方形框架；所述的兩個長方形框架進行連接構(gòu)成一個拼接的框架；兩個長方形框架中的次梁(13)對齊并通過螺栓或上弦桿上部加蓋板用螺栓進行連接，并且兩根長寬梁(10)位于一條直線上，兩根窄梁(12)位于一條直線上；兩根長寬梁(10)的上下端均通過梁端封板與三向梁柱節(jié)點兩個相對方向上的帶肋型鋼連接板采用螺栓相連，所述的兩根次梁(13)連接在三向梁柱節(jié)點上的與所述兩個方向垂直的帶肋型鋼連接板上；所述框架通過桁架梁上弦桿上部錨固件與兩塊樓板(14)相連； 所述B板包括寬梁(11)、窄梁(12)、次梁(13)、連接板II (17)、連接板I (16)和樓板(14)，寬梁(11)和窄梁(12)相互垂直，寬梁(11)端部與窄梁(12)端部的上下弦桿焊接相連，且再通過連接板II (17)相連，并且寬梁(11)與窄梁(12)的上下弦桿均與兩塊連接板II(17)焊接相連；寬梁(11)的另一端通過連接板I (16)連接有與所述窄梁(12)平行的另一根窄梁(12)，并且寬梁(11)與窄梁(12)的上下弦桿均與兩塊連接板I (16)焊接相連；次梁(13)連接在所述的兩根雙窄梁(12)的另一端，與寬梁(11)水平相對，次梁(13)與兩根窄梁(12)的連接形式和所述的寬梁(11)與兩根窄梁(12)的連接形式相同；所述的寬梁(11)、兩根窄梁(12)、次梁(13)構(gòu)成一長方形框架；所述的兩個長方形框架進行連接構(gòu)成一個拼接的框架；兩個長方形框架中的次梁(13)對齊并通過螺栓或上弦桿上部加蓋板用螺栓進行連接，并且一個長方形框架水平相對的兩根窄梁(12)和另一個長方向框架水平相對的兩根窄梁(12)分別位于一條直線上；所述C板包括梁柱節(jié)點(7)、寬梁(11)、窄梁(12)、次梁(13)、連接板II (17)、連接板I (16)和樓板(14)，寬梁(11)和窄梁(12)相互垂直，且均通過梁端封板，與三向梁柱節(jié)點上的兩個相鄰的帶肋型鋼連接板采用螺栓相連，并且連接處的上下端面處分別焊接有一連接板I (16)，連接板I (16)的兩端分別連接在寬梁(11)和窄梁(12)的上下弦桿上；寬梁(11)的另一端通過焊接連接有與窄梁(12)平行的另一根窄梁(12)，寬梁(11)端部與這根窄梁(12)端部的上下弦桿分別焊接相連，且寬梁(11)與窄梁(12)再通過連接板II (17)相連，并且寬梁(11)與窄梁(12)的上下弦桿均與兩塊連接板II (17)焊接相連；次梁(13)連接在所述的兩根窄梁(12)的另一端，與寬梁(11)水平相對，次梁(13)—端部與窄梁(12)另一端部的上下弦桿分別焊接相連，且次梁(13)與窄梁(12)之間再通過連接在上下弦桿處的兩個連接板II (17)連接；次梁(13)另一端端部與窄梁(12)之間通過連接在上下弦桿處的兩個連接板I (16)連接；所述的寬梁(11)、兩根窄梁(12)、次梁(13)構(gòu)成一長方形框架；所述的兩個長方形框架進行連接構(gòu)成一個拼接的底部框架；兩個長方形框架中的次梁(13)對齊并通過螺栓或上弦桿上部加蓋板用螺栓進行連接，并且一個長方形框架水平相對的兩根窄梁(12)和另一個長方向框架水平相對的兩根窄梁(12)分別位于一條直線上；兩根窄梁(12)的上下端均通過梁端封板與四向梁柱節(jié)點兩個相對方向上的帶肋型鋼連接板采用螺栓相連，所述的兩根次梁(13)連接在三向梁柱節(jié)點上的與所述兩個方向垂直的帶肋型鋼連接板上；所述底部框架通過桁架梁上弦桿上部錨固件與兩塊樓板(14)相連； 在一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系中，所述A板和B板，將A板和B板水平對齊，將A板的寬梁(11)的沒有連接梁柱節(jié)點(7 )的一端和B板的寬梁(11)有連接板11(17)的一端通過梁端封板用螺栓進行拼接；將A板的次梁(13)的沒有連接梁柱節(jié)點(7)的一端和B板的次梁(13)的有連接板II (17)的一端通過螺栓將梁端封板進行拼接；在八板的窄梁(12)和B板的窄梁(12)節(jié)點板處通過螺栓或上弦桿上部加蓋板用螺栓將單梁每隔一段固定距離進行拼接，使得兩片單梁連接成為雙梁；然后在拼接節(jié)點上下兩面用螺栓加蓋板；從而完成A板和B板的拼接； 在一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力 偏心支撐框架體系中，所述B板和C板，將B板和C板水平對齊，將B板的寬梁(11)的有連接板I (16)的一端和C板的三向梁柱節(jié)點外露帶肋型鋼連接件通過梁端封板采用螺栓相連；將B板的次梁(13)的有連接板I (16)的一端和C板的四向梁柱節(jié)點外露帶肋型鋼連接件通過梁端封板采用螺栓相連板的兩根窄梁(12)的上下端均通過梁端封板與四向梁柱節(jié)點兩個相對方向上的帶肋型鋼連接板采用螺栓相連，將B板的窄梁(12)的另一端分別通過梁端封板與C板的三向梁柱節(jié)點上與所述外露帶肋型鋼連接件垂直的帶肋型鋼連接件通過梁端封板采用螺栓相連；在B板的窄梁(12)和C板的窄梁(12)節(jié)點板處通過螺栓或上弦桿上部加蓋板用螺栓將單梁每隔一段固定距離進行拼接，使得兩片單梁連接成為雙梁；然后在拼接節(jié)點上下兩面用螺栓加蓋板；從而完成B板和C板的拼接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系，其特征在于:其裝配式柱有三種形式，分別為二向裝配式柱、三向裝配式柱和四向裝配式柱；把兩片帶肋型鋼連接件(22)焊接于箱型柱(6)相鄰兩側(cè)從而形成二向裝配式柱；把三片帶肋型鋼連接件(22)焊接于箱型柱(6)三邊從而形成三向裝配式柱；把四片帶肋型鋼連接件(22)焊接于箱型柱(6)四邊從而形成四向裝配式柱；其中帶肋型鋼連接件(22)腹板上開有螺栓孔，方便與梁上端封板用螺栓拼接；所述箱型柱上端內(nèi)壁焊有上下柱連接板(8)，上下柱拼接時將連接板(8 )插入到上端箱型柱內(nèi)壁中，通過螺栓將上下梁柱連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系，其特征在于:所涉及的梁是由上下弦桿(I)、腹桿(2)和節(jié)點板(3)拼接組成的桁架梁，其中上下弦桿使用角鋼，或者使用槽型鋼，或者使用方鋼管，腹桿(2)使用角鋼，腹桿與弦桿成30度-60度的角度；且分為單梁和雙梁，單梁每隔一段固定距離設(shè)置連接孔，便于在板與板的拼接時用螺栓或上弦桿上部加蓋板用螺栓將兩片單梁拼接成為雙梁，對于雙梁，腹桿(2)、上下弦桿和節(jié)點板(3)的連接使用螺栓連接或者使用焊接，均在工廠加工完成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系，其特征在于:所述預應(yīng)力偏心支撐構(gòu)件由預應(yīng)力索(19)和耳板組成，耳板在工廠通過焊接或者螺栓連接于鋼框架結(jié)構(gòu)的柱底部或者桁架梁(18)上下弦桿處，預應(yīng)力索(19)和每層樓上端和下端的耳板在施工現(xiàn)場通過螺栓相連接，在梁上形成耗能梁段，形成框架-偏心支撐結(jié)構(gòu)；預應(yīng)力索(19)通過將連接套(23 )擰緊施加預應(yīng)力；所述預應(yīng)力索為高強度鋼棒，或者使用高強度鋼絞線、高強度型鋼構(gòu)件，或者使用帶阻尼器的高強度鋼棒、高強度鋼絞線或者高強度型鋼構(gòu)件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系，其特征在于:所述樓板使用壓型鋼板組合樓板，或者鋼筋混凝土樓板，或者OSB刨花板。
全文摘要
一種裝配式鋼結(jié)構(gòu)預應(yīng)力偏心支撐框架體系屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括裝配式桁架樓板、裝配式柱和偏心支撐構(gòu)件，所述裝配式桁架板包括配有角鋼腹桿的格構(gòu)式桁架梁、梁柱節(jié)點和樓板；所述裝配式桁架板在工廠預制，在施工現(xiàn)場將裝配式桁架樓板通過其梁端封板或者梁柱節(jié)點與裝配式柱相互拼接，作為框架結(jié)構(gòu)梁板層；所述的框架結(jié)構(gòu)梁板層通過裝配式柱在層間反彎點處進行上下連接形成多層鋼框架結(jié)構(gòu)；在鋼框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將預應(yīng)力偏心支撐構(gòu)件連接到框架結(jié)構(gòu)梁板層中的桁架梁或柱底部作為抗側(cè)力構(gòu)件；所述的裝配式桁架板，裝配式柱和偏心支撐構(gòu)件均在工廠預制，施工現(xiàn)場通過螺栓進行裝配。
文檔編號E04B1/19GK103206010SQ20131009532
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月23日
發(fā)明者劉學春, 徐阿新, 張愛林, 趙越, 馬靖, 曹明 申請人:北京工業(yè)大學