裝配式多、高層鋼結(jié)構(gòu)雙板自復(fù)位中心預(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)雙板自復(fù)位中心預(yù)應(yīng)力支撐體系，屬于建筑施工【技術(shù)領(lǐng)域】。其包括鋼結(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(guò)，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(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，能夠充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度。
【專利說(shuō)明】裝配式多、高層鋼結(jié)構(gòu)雙板自復(fù)位中心預(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)中心支撐體系。
【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(wèn)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(lái)通過(guò)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泻哪埽瑥亩^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(wèn)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)雙板自復(fù)位中心預(yù)應(yīng)力支撐體系，其包括主體板架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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)焊接連接在一起；柱子8與柱蓋板11-1通過(guò)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，所述為一種槽鋼裝配式鋼結(jié)構(gòu)自復(fù)位防屈曲支撐，該支撐由內(nèi)部耗能內(nèi)芯24、外圍槽鋼約束構(gòu)件19、彈簧29三部分構(gòu)成；兩片內(nèi)部耗能內(nèi)芯24分別插入外圍槽鋼約束構(gòu)件19與工字型腹板30的中間空隙中；支撐柱22穿過(guò)彈簧擠壓板25對(duì)稱布置在槽鋼端部，支撐柱22固定在槽鋼端板23與翼緣端部連接板21之間，彈簧29套在支撐柱22上，加設(shè)在彈簧擠壓板25與槽鋼端板23之間；彈簧29只在彈簧擠壓板25擠壓時(shí)起作用；為使內(nèi)部耗能內(nèi)芯24軸向變形耗能，使得內(nèi)部耗能內(nèi)芯24比外圍槽鋼約束構(gòu)件19長(zhǎng)；
[0018]翼緣上下連接板之間焊接一塊板，即翼緣端部連接板，其與槽鋼端板一起用來(lái)固定支撐柱；將彈簧29套在支撐柱22上，內(nèi)芯的對(duì)應(yīng)位置處，各焊接一塊帶孔的板，即彈簧擠壓板25，其上孔徑大小與支撐柱22相同，以使支撐柱22能穿過(guò)彈簧擠壓板25，彈簧29設(shè)在彈簧擠壓板25與槽鋼端板23之間；
[0019]內(nèi)部耗能內(nèi)芯24為一字型雙片鋼板，兩片鋼板平行放置，中間留有一段距離，此距離即為工字型腹板的厚度；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24 —端為兩塊與之垂直的連接板:內(nèi)部耗能內(nèi)芯上連接板26、內(nèi)部耗能內(nèi)芯下連接板26，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；內(nèi)部耗能內(nèi)芯上連接板26、下連接板27由短加勁肋焊接連接在一起；短加勁肋與兩板均垂直；彈簧擠壓板25用來(lái)約束支撐柱22，并隨耗能內(nèi)芯的抽動(dòng)來(lái)壓縮彈簧29 ;兩個(gè)內(nèi)芯板中間即為工字型腹板30 ；
[0020]外圍槽鋼約束構(gòu)件24為兩個(gè)相對(duì)的槽鋼，槽鋼開(kāi)口向外，中間為工字型腹板30，兩個(gè)槽鋼與工字型腹板30留有一段距離，形成兩個(gè)空隙，兩個(gè)耗能內(nèi)芯分別插入兩個(gè)空隙中，此距離即為耗能內(nèi)芯的厚度，以便耗能內(nèi)芯從兩槽鋼與工字型腹板30中間穿入，槽鋼上下各焊接一塊翼緣板，固定槽鋼，并一起作為支撐構(gòu)件的外圍約束構(gòu)件，上下翼緣板兩端比槽鋼長(zhǎng)；
[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31對(duì)稱布置在耗能內(nèi)芯24的兩側(cè)；穿過(guò)外部框架約束構(gòu)件槽鋼中間的橫向加勁肋20，其兩端分別與內(nèi)部耗能內(nèi)芯粱端的上連接板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]本發(fā)明可以取得如下有益效果:
[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(guò)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(wú)水、無(wú)火、無(wú)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(shuō)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)件外部角鋼約束構(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；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 ；11~5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-外部框架約束構(gòu)件上翼緣板；18_外部框架約束構(gòu)件下翼緣板；19_外部槽鋼約束構(gòu)件；20_橫向加勁肋；21_翼緣端部連接板；22_支撐柱；23_槽鋼端板；24_內(nèi)部耗能內(nèi)芯；25_彈簧擠壓板；26_內(nèi)部耗能內(nèi)芯上連接板；27_內(nèi)部耗能內(nèi)芯下連接板；28_短加勁肋；29_彈簧；30_工字型工字型腹板；31_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(shuō)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)工字型雙板自復(fù)位預(yù)應(yīng)力防屈曲中心支撐體系，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(shuō)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)焊接連接在一起。柱子8與柱蓋板通過(guò)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，所述為一種槽鋼裝配式鋼結(jié)構(gòu)自復(fù)位防屈曲支撐，該支撐由內(nèi)部耗能內(nèi)芯24、外圍槽鋼約束構(gòu)件19、彈簧29三部分構(gòu)成。兩片內(nèi)部耗能內(nèi)芯24分別插入外圍槽鋼約束構(gòu)件19與工字型腹板30的中間空隙中；支撐柱22穿過(guò)彈簧擠壓板25對(duì)稱布置在槽鋼端部，支撐柱22固定在槽鋼端板23與翼緣端部連接板21之間，彈簧29套在支撐柱22上，加設(shè)在彈簧擠壓板25與槽鋼端板23之間；彈簧29只在彈簧擠壓板25擠壓時(shí)起作用；為使內(nèi)部耗能內(nèi)芯24軸向變形耗能，使得內(nèi)部耗能內(nèi)芯24比外圍槽鋼約束構(gòu)件19長(zhǎng)；
[0067]如圖31所示:支撐柱22穿過(guò)彈簧擠壓板25，對(duì)稱布置在槽鋼端板23與翼緣端部連接板之間，數(shù)量由計(jì)算確定，彈簧29套在支撐柱22上，加設(shè)在彈簧擠壓板25與槽鋼端板23之間。支撐柱22以及彈簧的數(shù)量由計(jì)算確定。翼緣上下連接板之間焊接一塊板，即翼緣端部連接板，其與槽鋼端板一起用來(lái)固定支撐柱。將彈簧29套在支撐柱22上，內(nèi)芯的對(duì)應(yīng)位置處，各焊接一塊帶孔的板，即彈簧擠壓板25，其上孔徑大小與支撐柱22相同，以使支撐柱22能穿過(guò)彈簧擠壓板25，彈簧29設(shè)在彈簧擠壓板25與槽鋼端板23之間；
[0068]如圖32所示:內(nèi)部耗能內(nèi)芯24為一字型雙片鋼板，兩片鋼板平行放置，中間留有一定距離，此距離即為工字型腹板的厚度；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24 —端為兩塊與之垂直的連接板:內(nèi)部耗能內(nèi)芯上連接板26、內(nèi)部耗能內(nèi)芯下連接板26，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；內(nèi)部耗能內(nèi)芯上連接板26、下連接板27由短加勁肋焊接連接在一起；短加勁肋與兩板均垂直。彈簧擠壓板25用來(lái)約束支撐柱22，并隨耗能內(nèi)芯的抽動(dòng)來(lái)壓縮彈簧29 ;兩個(gè)內(nèi)芯板中間即為工字型腹板30。
[0069]如圖33所示:所述外圍槽鋼約束構(gòu)件24為兩個(gè)相對(duì)的槽鋼，槽鋼開(kāi)口向外，中間為工字型腹板30，兩個(gè)槽鋼與工字型腹板30留有一定距離，形成兩個(gè)空隙，兩個(gè)耗能內(nèi)芯分別插入兩個(gè)空隙中，此距離即為耗能內(nèi)芯的厚度，以便耗能內(nèi)芯從兩槽鋼與工字型腹板30中間穿入，槽鋼上下各焊接一塊翼緣板，固定槽鋼，并一起作為支撐構(gòu)件的外圍約束構(gòu)件，上下翼緣板兩端比槽鋼長(zhǎng)。
[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31對(duì)稱布置在耗能內(nèi)芯24的兩側(cè)；穿過(guò)外部框架約束構(gòu)件槽鋼中間的橫向加勁肋20，其兩端分別與內(nèi)部耗能內(nèi)芯粱端的上連接板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)雙板自復(fù)位中心預(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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)焊接連接在一起；柱子(8)與柱蓋板(11-1)通過(guò)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，所述為一種槽鋼裝配式鋼結(jié)構(gòu)自復(fù)位防屈曲支撐，該支撐由內(nèi)部耗能內(nèi)芯(24)、外圍槽鋼約束構(gòu)件(19)、彈簧(29)三部分構(gòu)成；兩片內(nèi)部耗能內(nèi)芯(24)分別插入外圍槽鋼約束構(gòu)件(19)與工字型腹板(30)的中間空隙中；支撐柱(22)穿過(guò)彈簧擠壓板(25)對(duì)稱布置在槽鋼端部，支撐柱(22)固定在槽鋼端板(23)與翼緣端部連接板(21)之間，彈簧(29)套在支撐柱(22)上，加設(shè)在彈簧擠壓板(25)與槽鋼端板(23)之間；彈簧(29)只在彈簧擠壓板(25)擠壓時(shí)起作用；為使內(nèi)部耗能內(nèi)芯(24)軸向變形耗能，使得內(nèi)部耗能內(nèi)芯(24)比外圍槽鋼約束構(gòu)件(19)長(zhǎng)； 翼緣上下連接板之間焊接一塊板，即翼緣端部連接板，其與槽鋼端板一起用來(lái)固定支撐柱；將彈簧(29)套在支撐柱(22)上，內(nèi)芯的對(duì)應(yīng)位置處，各焊接一塊帶孔的板，即彈簧擠壓板(25)，其上孔徑大小與 支撐柱(22)相同，以使支撐柱(22)能穿過(guò)彈簧擠壓板(25)，彈簧(29)設(shè)在彈簧擠壓板(25)與槽鋼端板(23)之間； 內(nèi)部耗能內(nèi)芯(24)為一字型雙片鋼板，兩片鋼板平行放置，中間留有一段距離，此距離即為工字型腹板的厚度；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(24) —端為兩塊與之垂直的連接板:內(nèi)部耗能內(nèi)芯上連接板(26 )、內(nèi)部耗能內(nèi)芯下連接板(26)，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；內(nèi)部耗能內(nèi)芯上連接板(26)、下連接板(27)由短加勁肋焊接連接在一起；短加勁肋與兩板均垂直；彈簧擠壓板(25)用來(lái)約束支撐柱(22)，并隨耗能內(nèi)芯的抽動(dòng)來(lái)壓縮彈簧(29);兩個(gè)內(nèi)芯板中間即為工字型腹板(30)； 外圍槽鋼約束構(gòu)件(24)為兩個(gè)相對(duì)的槽鋼，槽鋼開(kāi)口向外，中間為工字型腹板(30)，兩個(gè)槽鋼與工字型腹板(30)留有一段距離，形成兩個(gè)空隙，兩個(gè)耗能內(nèi)芯分別插入兩個(gè)空隙中，此距離即為耗能內(nèi)芯的厚度，以便耗能內(nèi)芯從兩槽鋼與工字型腹板(30)中間穿入，槽鋼上下各焊接一塊翼緣板，固定槽鋼，并一起作為支撐構(gòu)件的外圍約束構(gòu)件，上下翼緣板兩端比槽鋼長(zhǎng)； 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(31)對(duì)稱布置在耗能內(nèi)芯(24)的兩側(cè)；穿過(guò)外部框架約束構(gòu)件(槽鋼)中間的橫向加勁肋(20)，其兩端分別與內(nèi)部耗能內(nèi)芯粱端的上連接板(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)】E04B1/00GK103967112SQ201410146729
【公開(kāi)日】2014年8月6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(ài)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)