多高层装配式钢结构咬合钢梁预应力偏心支撑体系的制作方法
【专利摘要】本发明涉及的多高层装配式钢结构咬合钢梁框架偏心支撑体系。所述多高层装配式钢结构咬合钢梁框架偏心支撑体系是由装配式楼板,装配式偏心支撑和装配式法兰柱采用螺栓装配而成；所述装配式楼板包括A板，B板和C板，装配式楼板之间采用螺栓进行拼接，形成建筑物的整层楼板；所述的波纹腹板咬合钢梁由两个波纹槽钢梁通过螺栓和框架索装配而成；本发明完全采用高强螺栓进行现场装配，避免了混凝土浇筑和钢材焊接造成的环境污染，结构构件拆除时，可以高效的回收利用，减少了建筑垃圾，真正的实现了绿色环保的理念，是一种绿色的结构体系。
【专利说明】多高层装配式钢结构咬合钢梁预应力偏心支撑体系
【技术领域】
[0001]本发明涉及多高层装配式钢结构咬合钢梁预应力偏心支撑体系，属于结构工程【技术领域】。
【背景技术】
[0002]传统的钢结构住宅建筑没有完全发挥钢结构住宅的优越性，随着我国钢结构建筑技术的不断发展，多高层钢结构体系应采用设计模块化、构件标准化，以标准化推动工业化，以工业化促进产业化的基本发展原则，然而在装配式钢结构体系中，梁和梁的现场拼装节点是一个关键问题。在现有的装配式钢结构体系中，通常采用的是两个槽钢进行拼装，两个槽钢的腹板对接，通过螺栓进行连接，形成装配式H型钢。但是，在这种拼接方式中，剪力是通过螺栓传递给腹板，腹板为平钢板，所以所需的螺栓数和腹板的用钢量很大，抗剪承载力有待提高。同时，应用在大跨度的装配式钢结构体系中时，传统的装配式钢构件要大幅度地增加梁截面的高度和面积，增加了用钢量。
[0003]由此可见，将传统的型钢构件用在装配式钢结构体系之中效果不是很理想，不仅影响构件的受力性能，而且需要消耗大量的钢材，产生不必要的浪费。综上所述，创新出由一种新型受力构件组成的装配式钢结构体系是装配式钢结构发展的必经之路。
【发明内容】
[0004]本发明提出了一种属于结构工程【技术领域】的多高层装配式钢结构咬合钢梁预应力偏心支撑体系。其目的在于提供一种成本低廉，受力性能优越的适用于装配式钢结构体系O
[0005]本发明的技术方案如下:
[0006]本发明提出多高层装配式钢结构咬合钢梁预应力偏心支撑体系，其特征在于，所述多高层装配式钢结构预应力偏心支撑体系是由装配式楼板，装配式预应力偏心支撑和装配式法兰柱采用螺栓装配而成；所述装配式楼板由A板，B板和C板3种装配式楼板拼接而成；所述的波纹腹板咬合钢梁由两个波纹槽钢梁通过螺栓和预应力索装配而成；优点在于由波纹腹板咬合钢梁构成的装配式钢结构体系，明显著的提高了装配式钢梁的承载能力，减少了用钢量，同时可以实现大规模的工业化生产和现场快速装配式，减少施工周期。
[0007]所述A板由短主梁I 1、次梁I 4、次梁II 5、加劲板6、楼板7、柱座8、连接板II 17和连接板III 25构成；所述A板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和栓钉连接将各个构件拼装成所述装配式楼板A。两个短主梁I I垂直摆放，通过柱座8和加劲板6将短主梁I I进行连接，柱座8的上下法兰板10分别与垂直的两个短主梁I I的上下翼缘齐平，所述加劲板6的两个侧面分别与短主梁I I翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；次梁I 4与次梁II 5垂直，与一个短主梁I I垂直,通过加劲板6与一个短主梁I I和次梁II 5相连，所述加劲板6的两个侧面连接一个短主梁I I和次梁I 4的翼缘，和次梁I 4和次梁II 5的翼缘，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；次梁II 5垂直于一个短主梁I I和次梁I 4，通过加劲板6与一个短主梁I I和次梁I 4进行连接，所述加劲板6的两个侧面连接短主梁I I和次梁II 5的翼缘，和次梁I 4和次梁II 5的翼缘，加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；两个连接板III25位于短主梁I I的端部，连接板III 25的上下端与短主梁I I的翼缘相连，一个侧边与短主梁I I的腹板相连；一个连接板II 17位于次梁II 5的端部，连接板II 17的上下端与次梁II 5的翼缘相连，一个侧边与次梁II 5的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；楼板7放置于各个梁所围成的平面上，采用抗剪键将楼板7连接在各个梁上；
[0008]所述B板由短主梁I 1、短主梁II 3、次梁I 4、次梁II 5、次梁III 2、加劲板6、楼板
7、柱座14、连接板II 17、连接板III 25和连接板IV 26构成；所述B板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和栓钉连接将各个构件拼装成所述装配式楼板B。次梁I 4垂直于短主梁I I和次梁III 2，通过加劲板6将次梁I 4与短主梁I I和次梁III 2进行连接，所述加劲板6的两个侧面连接一个短主梁I I和次梁I 4的翼缘，和次梁I 4和次梁III 2的翼缘，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；两个短主梁I I放置在同一条直线上，通过柱座14相连，柱座14的上下法兰板10分别与两个短主梁I I的上下翼缘齐平，所有的连接部位均采用为焊接；短主梁II 3与次梁II 5平行，与两个短主梁I I和次梁III 2垂直，加劲板6与两个短主梁I I相连，柱座14的上下法兰板10分别与短主梁II 3的上下翼缘齐平，所述加劲板6的两个侧面分别与短主梁I I和短主梁II 3的翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；次梁III 2平行于两个短主梁I 1，垂直于短主梁II 3、次梁I 4和次梁II 5，通过加劲板6和连接板IV 26与短主梁II 3、次梁I 4和次梁II 5进行连接；所述连接板V 26为矩形钢板，位于短主梁II 3的端部，连接板IV 26的上下端与短主梁II 3的翼缘相连，一个侧边与短主梁II 3的腹板相连；所述加劲板6的两个侧面连接次梁III 2和短主梁II 3的翼缘，连接次梁III 2和次梁I 4的翼缘，和连接次梁III 2和次梁II 5，加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；两个连接板III 25位于短主梁I I的端部，连接板
III25的上下端与短主梁I I的翼缘相连，一个侧边与短主梁I I的腹板相连；一个连接板
I2位于次梁II 5的端部，连接板III 25的上下端与次梁II 5的翼缘相连，一个侧边与次梁
II5的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；两个连接板III25位于短主梁I I的端部，连接板III 25的上下端与短主梁I I的翼缘相连，一个侧边与短主梁I I的腹板相连；一个连接板II 17位于次梁II 5的端部，连接板II 17的上下端与次梁II 5的翼缘相连，一个侧边与次梁II 5的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；楼板7放置于各个梁所围成的平面上，采用抗剪键将楼板7连接在各个梁上。
[0009]所述C板由短主梁II 3、次梁III 2、加劲板6、楼板7、柱座15、连接板II 17和连接板IV 26构成；所述C板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和栓钉连接将各个构件拼装成所述装配式楼板C。所述两个次梁III 2垂直放置，通过加劲板6进行连接，作为正方形装配式楼板C的两个邻边，所有连接均为焊接；另外两个次梁III 2亦垂直放置，通过加劲板6进行连接，作为正方形装配式楼板C的另外两个邻边，所有连接均为焊接；通过加劲板6将C板的四条边进行连接，形成正方形框架，所述加劲板6的两个侧面分别与垂直放置的两个次梁III2翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；四个短主梁II 3的一端分别连接在柱座15的四个侧面上，柱座15的上下法兰板分别与四个短主梁II 3上下翼缘齐平，其中两个短主梁II 3在一条直线上，另两个短主梁
II3在一条直线上，柱座15位于C板的中心，相邻的两个短主梁II 3之间通过加劲板6进行连接，所述加劲板6的两个侧面分别与两个短主梁II 3的翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；所述短主梁II 3的另一端连接在次梁
III2上，通过加劲板6和连接板IV 26与次梁III 2相连，所述加劲板6的两个侧面分别与次梁III 2和短主梁II 3的翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；所述连接板IV 26位于短主梁II 3与次梁III 2相连接的一端，连接板IV 26的上下端与短主梁II 3的翼缘相连，一个侧边与短主梁II 3的腹板相连，所有的连接部位均为焊接；一个连接板II 17位于次梁III2的端部，连接板连接板II 17的上下端与次梁III2的翼缘相连，一个侧边与次梁III 2的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；楼板7放置于各个梁所围成的平面上，采用抗剪键将楼板7连接在各个梁上；
[0010]所述装配式楼板A板与所述装配式楼板B板进行拼接，拼接方式是将A板的次梁I 4和B板的次梁I 4进行拼接，A板的次梁II 5和B板的次梁II 5进行拼接，所有的拼接均采用螺栓进行现场拼接；所述装配式楼板B板与所述装配式楼板C板进行拼接，拼接方式是将B板的次梁III 2和C板的次梁III 2进行拼接，所有的拼接均采用螺栓进行现场拼接；所述装配式楼板体系的基本组成单元为A板、B板和C板，装配式楼板体系的四个角板为A板单元，与A板单元连接的是B板单元，与B板单元另一边相连的是C板单元，楼板体系的中部为C板单元。
[0011]所述的次梁I 4、次梁II 5和次梁III 2是装配式波纹腹板咬合钢梁，其是由两个波纹槽钢梁通过螺栓装配而成；所述波纹槽钢梁，其断面口型由上、下翼缘12和腹板13组成，其特征在于，上、下翼缘12平行，腹板13垂直位于上、下翼缘12之间；所述腹板13的断面呈均匀或不均匀周期性重复的波纹，该波纹断面为梯形波纹曲线。所述上、下翼缘12为钢板，钢板中与腹板13平行的一条边为波形曲线，波纹曲线的形状与腹板13的波纹断面形状相同，腹板13放置于上、下翼缘12的波纹曲线边处，腹板13的波纹断面与上、下翼缘12的波纹曲线边吻合相连，腹板13与上、下翼缘12之间分别为单面角焊缝。
[0012]所述柱座包括三种形式的柱座，分别为柱座I 8，柱座II 14和柱座III15 ;柱座IV 9由两个法兰板I 10和一个方钢管I 11组成，两个法兰板I 10分别位于方钢管I 11的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述柱座I 8由柱柱座IV 9和两个连接板I 16组成，两个连接板I 16分别位于柱座IV 9相邻的两个外侧面的中轴线上，与法兰板I 10和方钢管I 11相连；所述连接板I 16是一个矩形钢板，平行于法兰板I 10的两个面分别与上下法兰板I 10连接，垂直于法兰板I 10的两个平行的面，一个与方钢管I 11相连，一个与法兰板I 10的外边缘平齐，所有连接均采用焊接。所述柱座II 14由柱座IV 9和三个连接板I 16组成，三个连接板I 16分别位于柱座IV 9的三个外侧面的中轴线上，与法兰板I 10和方钢管I 11相连；所述连接板I 16是一个矩形钢板，平行于法兰板I 10的两个面分别与上下法兰板I 10连接，垂直于法兰板I 10的两个平行的面，一个与方钢管I 11相连，一个与法兰板I 10的外边缘平齐，所有连接均采用焊接。所述柱座III 15由柱座IV 9和四个连接板I 16组成，四个连接板I 16分别位于柱座IV 9的四个外侧面的中轴线上，与法兰板
I10和方钢管I 11相连；所述连接板I 16是一个矩形钢板，平行于法兰板I 10的两个面分别与上下法兰板I 10连接，垂直于法兰板I 10的两个平行的面，一个与方钢管I 11相连，一个与法兰板I 10的外边缘平齐，所有连接均采用焊接。
[0013]所述装配式法兰柱包括三种形式的装配式法兰柱，分别为法兰柱I 20，法兰柱
II22和法兰柱III24 ;所述法兰柱I 20由一个方钢管III18和两个法兰板II 19组成，两个法兰板II 19分别位于方钢管III 18的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述法兰板II 19包含中部螺栓孔和相邻两边外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔与法兰板I 14的螺栓孔相对应。所述法兰柱II 22由一个方钢管III 18和两个法兰板III 21组成，两个法兰板III 21分别位于方钢管III 18的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述法兰板III 21的截面形式可以多样化，包含中部螺栓孔和三边外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔与法兰板I 10的螺栓孔相对应。所述法兰柱III 24由一个方钢管III 18和两个法兰板IV 23组成，两个法兰板IV 23分别位于方钢管III 18的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述法兰板IV 23的截面形式可以多样化，包含中部螺栓孔和四边外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔与法兰板I 10的螺栓孔相对应。所述法兰板II 19，法兰板III 21和法兰板IV 23，包含中部螺栓孔和外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔的作用是通过采用螺栓将其与柱座相连，外伸部螺栓孔的作用是通过采用螺栓将其与梁相连，使梁柱节点实现刚接的效果，同时外伸部端板也起到支撑上部楼板的作用。所述法兰柱I 20在拼接后的装配式楼板体系中，与柱座I 8和相邻的梁进行连接，所有连接均采用螺栓连接；所述法兰柱II 22在拼接后的装配式楼板体系中，与柱座II 14和相邻的梁进行连接，所有连接均采用螺栓连接；所述法兰柱III 24在拼接后的装配式楼板体系中，与柱座
III15和相邻的梁进行连接，所有连接均采用螺栓连接。
[0014]预应力偏心支撑27的两个端部是预应力索头，中间部分采用预应力索，或者是预应力钢拉杆；所述耳板I 28和耳板II 29的端部包含法兰板，通过采用螺栓将耳板I 28和耳板II 29连接与梁柱节点处，或者是梁的翼缘处，预应力偏心支撑27通过预应力索头与耳板I 28和耳板II 29相连，整体形成预应力偏心支撑结构体系。
[0015]本发明提出的多高层装配式钢结构咬合钢梁预应力偏心支撑体系是装配式高层建筑钢结构体系中的创的结构体系。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明的装配式楼板拼接平面布置图；
[0017]图2是本发明的装配式楼板A板的示意图；
[0018]图3是本发明的装配式楼板A板的单元分解图；
[0019]图4是本发明的装配式楼板B板的示意图；
[0020]图5是本发明的装配式楼板B板的单元分解图；
[0021]图6是本发明的装配式楼板C板的示意图；
[0022]图7是本发明的装配式楼板C板的单元分解图；
[0023]图8是波纹槽钢梁的单元分解图；
[0024]图9是本发明的装配式楼板柱座I单元分解图；
[0025]图10是本发明的装配式楼板柱座II单元分解图；
[0026]图11是本发明的装配式楼板柱座III单元分解图；
[0027]图12是本发明的装配式楼板柱座IV单元分解图；[0028]图13是本发明的装配式法兰柱I单元分解图；
[0029]图14是本发明的装配式法兰柱II单元分解图；
[0030]图15是本发明的装配式法兰柱III单元分解图；
[0031]图16是本发明的装配式楼板中的梁的开洞示意图；
[0032]图17是本发明的预应力偏心支撑的示意图；
[0033]图18是本发明的预应力偏心支撑结构形式I示意图；
[0034]图19是本发明的预应力偏心支撑结构形式2示意图；
[0035]图20是本发明的预应力偏心支撑结构形式3示意图；
[0036]图21是本发明的预应力偏心支撑结构形式4示意图；
[0037]图22是本发明的预应力偏心支撑结构形式5示意图；
[0038]图23是本发明的预应力偏心支撑结构节点连接I分解图；
[0039]图24是本发明的预应力偏心支撑结构节点连接2分解图；
[0040]图25是本发明的预应力偏心支撑结构节点连接3分解图；
[0041]图26是本发明的多高层装配式钢结构预应力偏心支撑体系的装配效果图。
[0042]图中:I一短主梁I ,2—次梁III, 3 —短主梁II，4一次梁I ,5—次梁II，6—加劲板，7—楼板，8—柱座I，9一柱座IV，10—法兰板，11 一方钢管I，12—上、下翼缘，13—腹板，14一柱座II, 15一柱座III，16一连接板I , 17—连接板II, 18一方钢管III，19一法兰板II,20—法兰柱I，21—法兰板III，22—法兰柱II，23—法兰板IV，24—法兰柱III，25—连接板III，26一连接板IV，，27一预应力偏心支撑，28一耳板I，29—耳板II。
【具体实施方式】
[0043]下面结合附图对本发明进行详细说明:
[0044]如附图1所示，本发明的装配式楼板的拼接位置设置在主梁中剪力和弯矩相对较小的地方，从结构力学的角度讲，拼接位置的设置非常合理。
[0045]如附图2-24所示，本发明提出多高层装配式钢结构咬合钢梁预应力偏心支撑体系，其特征在于，所述A板由短主梁I 1、次梁I 4、次梁II 5、加劲板6、楼板7、柱座8、连接板II 17和连接板III25构成；所述A板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和栓钉连接将各个构件拼装成所述装配式楼板A。两个短主梁I I垂直摆放，通过柱座8和加劲板6将短主梁I I进行连接，柱座8的上下法兰板10分别与垂直的两个短主梁I I的上下翼缘齐平，所述加劲板6的两个侧面分别与短主梁I I翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；次梁I 4与次梁II 5垂直，与一个短主梁I I垂直,通过加劲板6与一个短主梁I I和次梁II 5相连，所述加劲板6的两个侧面连接一个短主梁I I和次梁I 4的翼缘，和次梁I 4和次梁II 5的翼缘，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；次梁II 5垂直于一个短主梁I I和次梁I 4，通过加劲板6与一个短主梁I I和次梁I 4进行连接，所述加劲板6的两个侧面连接短主梁I I和次梁II 5的翼缘，和次梁I 4和次梁II 5的翼缘，加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；两个连接板III25位于短主梁I I的端部，连接板III 25的上下端与短主梁I I的翼缘相连，一个侧边与短主梁I I的腹板相连；一个连接板II 17位于次梁II 5的端部，连接板II 17的上下端与次梁II 5的翼缘相连，一个侧边与次梁II 5的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；楼板7放置于各个梁所围成的平面上，采用抗剪键将楼板7连接在各个梁上；
[0046]本发明提出多高层装配式钢结构咬合钢梁预应力偏心支撑体系，其特征在于，所述B板由短主梁I 1、短主梁II 3、次梁I 4、次梁II 5、次梁III 2、加劲板6、楼板7、柱座14、连接板II 17、连接板III 25和连接板IV 26构成；所述B板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和栓钉连接将各个构件拼装成所述装配式楼板B。次梁I 4垂直于短主梁I I和次梁III 2，通过加劲板6将次梁I 4与短主梁I I和次梁III 2进行连接，所述加劲板6的两个侧面连接一个短主梁I I和次梁I 4的翼缘，和次梁I 4和次梁III 2的翼缘，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；两个短主梁I I放置在同一条直线上，通过柱座14相连，柱座14的上下法兰板10分别与两个短主梁I I的上下翼缘齐平，所有的连接部位均采用为焊接；短主梁II 3与次梁II 5平行，与两个短主梁I I和次梁III 2垂直，加劲板6与两个短主梁I I相连，柱座14的上下法兰板10分别与短主梁II 3的上下翼缘齐平，所述加劲板6的两个侧面分别与短主梁I I和短主梁II 3的翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；次梁III 2平行于两个短主梁I I，垂直于短主梁II 3、次梁I 4和次梁II 5，通过加劲板6和连接板IV 26与短主梁II 3、次梁I 4和次梁II 5进行连接；所述连接板V 26为矩形钢板，位于短主梁II 3的端部，连接板IV 26的上下端与短主梁II 3的翼缘相连，一个侧边与短主梁
II3的腹板相连；所述加劲板6的两个侧面连接次梁III 2和短主梁II 3的翼缘，连接次梁
III2和次梁I 4的翼缘，和连接次梁III 2和次梁II 5，加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；两个连接板III 25位于短主梁I I的端部，连接板III 25的上下端与短主梁I I的翼缘相连，一个侧边与短主梁I I的腹板相连；一个连接板I 2位于次梁II 5的端部，连接板III 25的上下端与次梁II 5的翼缘相连，一个侧边与次梁II 5的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；两个连接板III25位于短主梁I I的端部，连接板
III25的上下端与短主梁I I的翼缘相连，一个侧边与短主梁I I的腹板相连；一个连接板II 17位于次梁II 5的端部，连接板II 17的上下端与次梁II 5的翼缘相连，一个侧边与次梁
II5的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；楼板7放置于各个梁所围成的平面上，采用抗剪键将楼板7连接在各个梁上。
[0047]本发明提出多高层装配式钢结构咬合钢梁预应力偏心支撑体系，其特征在于，所述C板由短主梁II 3、次梁III 2、加劲板6、楼板7、柱座15、连接板II 17和连接板IV 26构成；所述C板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和栓钉连接将各个构件拼装成所述装配式楼板C。所述两个次梁III 2垂直放置，通过加劲板6进行连接，作为正方形装配式楼板C的两个邻边，所有连接均为焊接；另外两个次梁III 2亦垂直放置，通过加劲板6进行连接，作为正方形装配式楼板C的另外两个邻边，所有连接均为焊接；通过加劲板6将C板的四条边进行连接，形成正方形框架，所述加劲板6的两个侧面分别与垂直放置的两个次梁III 2翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；四个短主梁II 3的一端分别连接在柱座15的四个侧面上，柱座15的上下法兰板分别与四个短主梁II 3上下翼缘齐平，其中两个短主梁II 3在一条直线上，另两个短主梁II 3在一条直线上，柱座15位于C板的中心，相邻的两个短主梁II 3之间通过加劲板6进行连接，所述加劲板6的两个侧面分别与两个短主梁II 3的翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；所述短主梁II 3的另一端连接在次梁III 2上，通过加劲板6和连接板IV 26与次梁III 2相连，所述加劲板6的两个侧面分别与次梁III 2和短主梁II 3的翼缘相连，两块加劲板6分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；所述连接板IV 26位于短主梁II 3与次梁III 2相连接的一端，连接板IV 26的上下端与短主梁II 3的翼缘相连，一个侧边与短主梁II 3的腹板相连，所有的连接部位均为焊接；一个连接板II 17位于次梁III 2的端部，连接板连接板II 17的上下端与次梁III 2的翼缘相连，一个侧边与次梁III2的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；楼板7放置于各个梁所围成的平面上，采用抗剪键将楼板7连接在各个梁上；
[0048]本发明提出多高层装配式钢结构咬合钢梁预应力偏心支撑体系，其特征在于，所述装配式楼板A板与所述装配式楼板B板进行拼接，拼接方式是将A板的次梁I 4和B板的次梁I 4进行拼接，A板的次梁II 5和B板的次梁II 5进行拼接，所有的拼接均采用螺栓进行现场拼接；所述装配式楼板B板与所述装配式楼板C板进行拼接，拼接方式是将B板的次梁III2和C板的次梁III2进行拼接，所有的拼接均采用螺栓进行现场拼接；所述装配式楼板体系的基本组成单元为A板、B板和C板，装配式楼板体系的四个角板为A板单元，与A板单元连接的是B板单元，与B板单元另一边相连的是C板单元，楼板体系的中部为C板单元。
[0049]本发明提出多高层装配式钢结构咬合钢梁预应力偏心支撑体系，其特征在于，所述的次梁I 4、次梁II 5和次梁III 2是装配式波纹腹板咬合钢梁，其是由两个波纹槽钢梁通过螺栓装配而成；所述波纹槽钢梁，其断面口型由上、下翼缘12和腹板13组成，其特征在于，上、下翼缘12平行，腹板13垂直位于上、下翼缘12之间；所述腹板13的断面呈均匀或不均匀周期性重复的波纹，该波纹断面为梯形波纹曲线。所述上、下翼缘12为钢板，钢板中与腹板13平行的一条边为波形曲线，波纹曲线的形状与腹板13的波纹断面形状相同，腹板13放置于上、下翼缘12的波纹曲线边处，腹板13的波纹断面与上、下翼缘12的波纹曲线边吻合相连，腹板13与上、下翼缘12之间分别为单面角焊缝。
[0050]本发明提出多高层装配式钢结构咬合钢梁预应力偏心支撑体系，其特征在于，所述柱座包括三种形式的柱座，分别为柱座I 8，柱座II 14和柱座III15 ;柱座IV 9由两个法兰板I 10和一个方钢管I 11组成，两个法兰板I 10分别位于方钢管I 11的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述柱座I 8由柱柱座IV 9和两个连接板I 16组成，两个连接板I 16分别位于柱座IV 9相邻的两个外侧面的中轴线上，与法兰板I 10和方钢管I 11相连；所述连接板I 16是一个矩形钢板，平行于法兰板I 10的两个面分别与上下法兰板I 10连接，垂直于法兰板I 10的两个平行的面，一个与方钢管I 11相连，一个与法兰板I 10的外边缘平齐，所有连接均采用焊接。所述柱座II 14由柱座IV 9和三个连接板I 16组成，三个连接板I 16分别位于柱座IV 9的三个外侧面的中轴线上，与法兰板I 10和方钢管I 11相连；所述连接板I 16是一个矩形钢板，平行于法兰板I 10的两个面分别与上下法兰板I 10连接，垂直于法兰板I 10的两个平行的面，一个与方钢管I 11相连，一个与法兰板I 10的外边缘平齐，所有连接均采用焊接。所述柱座III15由柱座IV 9和四个连接板I 16组成，四个连接板I 16分别位于柱座IV 9的四个外侧面的中轴线上，与法兰板I 10和方钢管I 11相连；所述连接板I 16是一个矩形钢板，平行于法兰板I 10的两个面分别与上下法兰板I 10连接，垂直于法兰板I 10的两个平行的面，一个与方钢管I 11相连，一个与法兰板I10的外边缘平齐，所有连接均采用焊接。
[0051]本发明提出多高层装配式钢结构咬合钢梁预应力偏心支撑体系，其特征在于，所述装配式法兰柱包括三种形式的装配式法兰柱，分别为法兰柱I 20，法兰柱II 22和法兰柱
III24 ;所述法兰柱I 20由一个方钢管III 18和两个法兰板II 19组成，两个法兰板II 19分别位于方钢管III18的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述法兰板II 19包含中部螺栓孔和相邻两边外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔与法兰板I 14的螺栓孔相对应。所述法兰柱II 22由一个方钢管III 18和两个法兰板III 21组成，两个法兰板III 21分别位于方钢管III 18的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述法兰板III 21的截面形式可以多样化，包含中部螺栓孔和三边外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔与法兰板I 10的螺栓孔相对应。所述法兰柱III 24由一个方钢管III 18和两个法兰板IV 23组成，两个法兰板IV 23分别位于方钢管III 18的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述法兰板IV 23的截面形式可以多样化，包含中部螺栓孔和四边外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔与法兰板I 10的螺栓孔相对应。所述法兰板II 19，法兰板III 21和法兰板IV 23，包含中部螺栓孔和外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔的作用是通过采用螺栓将其与柱座相连，外伸部螺栓孔的作用是通过采用螺栓将其与梁相连，使梁柱节点实现刚接的效果，同时外伸部端板也起到支撑上部楼板的作用。所述法兰柱I 20在拼接后的装配式楼板体系中，与柱座I 8和相邻的梁进行连接，所有连接均采用螺栓连接；所述法兰柱II 22在拼接后的装配式楼板体系中，与柱座II 14和相邻的梁进行连接，所有连接均采用螺栓连接；所述法兰柱III24在拼接后的装配式楼板体系中，与柱座III15和相邻的梁进行连接，所有连接均采用螺栓连接。
[0052]本发明提出多高层装配式钢结构咬合钢梁预应力偏心支撑体系，其特征在于，预应力偏心支撑27的两个端部是预应力索头，中间部分采用预应力索，或者是预应力钢拉杆；所述耳板I 28和耳板II 29的端部包含法兰板，通过采用螺栓将耳板I 28和耳板II 29连接与梁柱节点处，或者是梁的翼缘处，预应力偏心支撑27通过预应力索头与耳板I 28和耳板II 29相连，整体形成预应力偏心支撑结构体系。
【权利要求】
1.多高层装配式钢结构咬合钢梁预应力偏心支撑体系，其特征在于，所述多高层装配式钢结构咬合钢梁预应力偏心支撑体系是由装配式楼板，装配式偏心支撑和装配式法兰柱采用螺栓装配而成；所述装配式楼板由A板，B板和C板3种装配式楼板拼接而成；所述的波纹腹板咬合钢梁由两个波纹槽钢梁通过螺栓和框架索装配而成； 所述A板主要由短主梁I (I)、次梁I (4)、次梁II (5)、加劲板(6)、楼板(7)、柱座(8)、连接板II (17)和连接板111(25)构成；所述A板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和栓钉连接将各个构件拼装成所述装配式楼板A ;两个短主梁I (I)垂直摆放，通过柱座(8)和加劲板(6)将短主梁I (I)进行连接，柱座(8)的上下法兰板(10)分别与垂直的两个短主梁I (I)的上下翼缘齐平，所述加劲板(6)的两个侧面分别与短主梁I (I)翼缘相连，两块加劲板(6)分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；次梁I(4)与次梁II(5)垂直，与一个短主梁I (I)垂直，通过加劲板(6)与一个短主梁I (I)和次梁II (5)相连，所述加劲板(6)的两个侧面连接一个短主梁I (I)和次梁I (4)的翼缘，和次梁I (4)和次梁II (5)的翼缘，两块加劲板(6)分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；次梁II (5)垂直于一个短主梁I (I)和次梁I (4)，通过加劲板(6)与一个短主梁I (I)和次梁I (4)进行连接，所述加劲板(6)的两个侧面连接短主梁I (I)和次梁II (5)的翼缘，和次梁I (4)和次梁II (5)的翼缘，加劲板(6)分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；两个连接板111(25)位于短主梁I (I)的端部，连接板111(25)的上下端与短主梁I (I)的翼缘相连，一个侧边与短主梁I (I)的腹板相连；一个连接板II (17)位于次梁II (5)的端部，连接板II (17)的上下端与次梁II (5)的翼缘相连，一个侧边与次梁II (5)的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；楼板(7)放置于各个梁所围成的平面上，采用抗剪键将楼板(7)连接在各个梁上； 所述B板主要由短主梁I (I)、短主梁II (3)、次梁I (4)、次梁II (5)、次梁111(2)、加劲板(6)、楼板(7)、柱座(14)、连接板II (17)、连接板III(25)和连接板IV (26)构成；所述B板的所有构件均在工厂加工制作`完成，然后通过焊接和栓钉连接将各个构件拼装成所述装配式楼板B;次梁I (4)垂直于短主梁I (I)和次梁111(2)，通过加劲板(6)将次梁I (4)与短主梁I (I)和次梁111(2)进行连接，所述加劲板(6)的两个侧面连接一个短主梁I (I)和次梁I (4)的翼缘，和次梁I (4)和次梁111(2)的翼缘，两块加劲板(6)分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；两个短主梁I (I)放置在同一条直线上，通过柱座(14)相连，柱座(14)的上下法兰板(10)分别与两个短主梁I (I)的上下翼缘齐平，所有的连接部位均采用为焊接；短主梁II (3)与次梁II (5)平行，与两个短主梁I (I)和次梁III(2)垂直，加劲板(6)与两个短主梁I (I)相连，柱座(14)的上下法兰板(10)分别与短主梁II(3)的上下翼缘齐平，所述加劲板(6)的两个侧面分别与短主梁I (I)和短主梁II (3)的翼缘相连，两块加劲板(6)分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；次梁III(2)平行于两个短主梁I (1)，垂直于短主梁II (3)、次梁I (4)和次梁II (5)，通过加劲板(6)和连接板IV (26)与短主梁II (3)、次梁I (4)和次梁II (5)进行连接；所述连接板V (26)为矩形钢板，位于短主梁II (3)的端部，连接板IV(26)的上下端与短主梁II (3)的翼缘相连，一个侧边与短主梁II (3)的腹板相连；所述加劲板(6)的两个侧面连接次梁III(2)和短主梁II (3)的翼缘，连接次梁111(2)和次梁I (4)的翼缘，和连接次梁111(2)和次梁II(5)，加劲板(6)分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均采用为焊接；两个连接板111(25)位于短主梁I (I)的端部，连接板111(25)的上下端与短主梁I (I)的翼缘相连，一个侧边与短主梁I (I)的腹板相连；一个连接板I (2)位于次梁II (5)的端部，连接板III(25)的上下端与次梁II(5)的翼缘相连，一个侧边与次梁II (5)的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；两个连接板111(25)位于短主梁I (I)的端部，连接板III(25)的上下端与短主梁I (I)的翼缘相连，一个侧边与短主梁I (I)的腹板相连；一个连接板II (17)位于次梁II (5)的端部，连接板II (17)的上下端与次梁II (5)的翼缘相连，一个侧边与次梁II (5)的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；楼板(7)放置于各个梁所围成的平面上，采用抗剪键将楼板7连接在各个梁上； 所述C板由短主梁II (3)、次梁111(2)、加劲板(6)、楼板(7)、柱座(15)、连接板II (17)和连接板IV (26)构成；所述C板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和栓钉连接将各个构件拼装成所述装配式楼板C ;所述两个次梁III 2垂直放置，通过加劲板6进行连接，作为正方形装配式楼板C的两个邻边，所有连接均为焊接；另外两个次梁111(2)亦垂直放置，通过加劲板(6)进行连接，作为正方形装配式楼板C的另外两个邻边，所有连接均为焊接；通过加劲板(6)将C板的四条边进行连接，形成正方形框架，所述加劲板(6)的两个侧面分别与垂直放置的两个次梁111(2)翼缘相连，两块加劲板(6)分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；四个短主梁II (3)的一端分别连接在柱座(15)的四个侧面上，柱座(15)的上下法兰板分别与四个短主梁II (3)上下翼缘齐平，其中两个短主梁II (3)在一条直线上，另两个短主梁II (3)在一条直线上，柱座(15)位于C板的中心，相邻的两个短主梁II (3)之间通过加劲板(6)进行连接，所述加劲板(6)的两个侧面分别与两个短主梁II (3)的翼缘相连，两块加劲板(6)分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；所述短主梁II (3)的另一端连接在次梁111(2)上，通过加劲板(6)和连接板IV(26)与次梁111(2)相连，所述加劲板(6)的两个侧面分别与次梁111(2)和短主梁II(3)的翼缘相连，两块加劲板(6)分别连接在上翼缘和下翼缘上，所有的连接部位均为焊接；所述连接板IV (26)位于短主梁II (3)与次梁111(2)相连接的一端，连接板IV (26)的上下端与短主梁II (3)的翼缘相连，一个侧边与短主梁II (3)的腹板相连，所有的连接部位均为焊接；一个连接板II (17)位于次梁111(2)的端部，连接板连接板II (17)的上下端与次梁111(2)的翼缘相连，一个侧边与次梁111(2)的腹板相连，所有的连接部位均采用为焊接；楼板(7)放置于各个梁所围成的平面上，采用抗剪键将楼板(7)连接在各个梁上； 所述柱座包括三种形式的柱座，分别为柱座I (8)，柱座II (14)和柱座III(15);柱座IV(9)由两个法兰板I(10)和一个方钢管I (11)组成，两个法兰板I (10)分别位于方钢管I (11)的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述柱座I (8)由柱柱座IV (9)和两个连接板I (16)组成，两个连接板I (16)分别位于柱座IV(9)相邻的两个外侧面的中轴线上，与法兰板I (10)和方钢管I (11)相连；所述连接板I (16)是一个矩形钢板，平行于法兰板I(10)的两个面分别与上下法兰板I(10)连接，垂直于法兰板I (10)的两个平行的面，一个与方钢管I (11)相连，一个与法兰板I (10)的外边缘平齐，所有连接均采用焊接；所述柱座II (14)由柱座IV(9)和三个连接板I (16)组成，三个连接板I (16)分别位于柱座IV (9)的三个外侧面的中轴线上，与法兰板I (10)和方钢管I (11)相连；所述连接板I (16)是一个矩形钢板，平行于法兰板I (10)的两个面分别与上下法兰板I (10)连接，垂直于法兰板I (10)的两个平行的面，一个与方钢管I (11)相连，一个与法兰板I (10)的外边缘平齐，所有连接均采用焊接；所述柱座111(15)由柱座IV(9)和四个连接板I (16)组成，四个连接板I (16)分别位于柱座IV(9)的四个外侧面的中轴线上，与法兰板I (10)和方钢管I (11)相连；所述连接板I (16)是一个矩形钢板，平行于法兰板I (10)的两个面分别与上下法兰板I (10)连接，垂直于法兰板I (10)的两个平行的面，一个与方钢管I (11)相连，一个与法兰板I (10)的外边缘平齐，所有连接均采用焊接；所述装配式法兰柱包括三种形式的装配式法兰柱，分别为法兰柱I (20)，法兰柱II (22)和法兰柱III(24)； 所述装配式法兰柱包括三种形式的装配式法兰柱，分别为法兰柱I (20)，法兰柱II(22)和法兰柱111(24);所述法兰柱I (20)由一个方钢管111(18)和两个法兰板II (19)组成，两个法兰板II (19)分别位于方钢管111(18)的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述法兰板II (19)包含中部螺栓孔和相邻两边外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔与法兰板I (14)的螺栓孔相对应；所述法兰柱II (22)由一个方钢管111(18)和两个法兰板111(21)组成，两个法兰板III(21)分别位于方钢管III(18)的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述法兰板III(21)的截面形式可以多样化，包含中部螺栓孔和三边外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔与法兰板I(10)的螺栓孔相对应；所述法兰柱111(24)由一个方钢管IIK18)和两个法兰板IV (23)组成，两个法兰板IV(23)分别位于方钢管IIK18)的两个端头上，所有连接均采用焊接；所述法兰板IV(23)的截面形式可以多样化，包含中部螺栓孔和四边外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔与法兰板I (10)的螺栓孔相对应；所述法兰板II (19)，法兰板111(21)和法兰板IV(23)，包含中部螺栓孔和外伸部螺栓孔，中部的螺栓孔的作用是通过采用螺栓将其与柱座相连，外伸部螺栓孔的作用是通过采用螺栓将其与梁相连，使梁柱节点实现刚接的效果，同时外伸部端板也起到支撑上部楼板的作用；所述法兰柱I (20)在拼接后的装配式楼板体系中，与柱座I (8)和相邻的梁 进行连接，所有连接均采用螺栓连接；所述法兰柱II (22)在拼接后的装配式楼板体系中，与柱座II (14)和相邻的梁进行连接，所有连接均采用螺栓连接；所述法兰柱III (24 )在拼接后的装配式楼板体系中，与柱座III (15 )和相邻的梁进行连接，所有连接均采用螺栓连接； 所述装配式楼板A板与所述装配式楼板B板进行拼接，拼接方式是将A板的次梁I (4)和B板的次梁I (4)进行拼接，A板的次梁II (5)和B板的次梁II (5)进行拼接，所有的拼接均采用螺栓进行现场拼接；所述装配式楼板B板与所述装配式楼板C板进行拼接，拼接方式是将B板的次梁111(2)和C板的次梁111(2)进行拼接，所有的拼接均采用螺栓进行现场拼接；所述装配式楼板体系的基本组成单元为A板、B板和C板，装配式楼板体系的四个角板为A板单元,与A板单元连接的是B板单元,与B板单元另一边相连的是C板单元,楼板体系的中部为C板单兀； 预应力偏心支撑(27)的两个端部是预应力索头，中间部分采用预应力索，或者是预应力钢拉杆；耳板I (28)和耳板II (29)的端部包含法兰板，通过采用螺栓将耳板I (28)和耳板II (29)连接与梁柱节点处，或者是梁的翼缘处，预应力偏心支撑(27)通过预应力索头与耳板I (28)和耳板II (29)相连，整体形成预应力偏心支撑结构体系。
2.根据权利要求1所述的多高层装配式钢结构咬合钢梁预应力偏心支撑体系中，其特征在于，所述短主梁I (I)、短主梁II (3)是H型钢，或者是两个槽钢背对背拼接而成的等效H型钢，或者是两个T型钢拼接而成的等效H型钢，或者是四个角钢拼接而成的等效H型钢；所述的次梁I (4)、次梁II (5)和次梁III (2)是装配式波纹腹板咬合钢梁，其是由两个波纹槽钢梁通过螺栓装配而成；所述波纹槽钢梁，其断面口型由上、下翼缘(12)和腹板(13)组成，其特征在于，上、下翼缘(12)平行，腹板(13)垂直位于上、下翼缘(12)之间；所述腹板(13)的断面呈均匀或不均匀周期性重复的波纹，该波纹断面为梯形波纹曲线。所述上、下翼缘(12)为钢板，钢板中与腹板(13)平行的一条边为波形曲线，波纹曲线的形状与腹板(13)的波纹断面形状相同，腹板(13)放置于上、下翼缘(12)的波纹曲线边处，腹板(13)的波纹断面与上、下翼缘(12)的波纹曲线边吻合相连，腹板(13)与上、下翼缘(12)之间分别为单面角焊缝。
3.根据权利要求所述的多高层装配式钢结构咬合钢梁预应力偏心支撑体系，其特征在于，所述所 有的梁是型钢梁，或者是在梁的腹板处开设洞口的开洞梁，便于各种管线穿过。
【文档编号】E04B1/61GK103866851SQ201410104430
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2014年3月20日
【发明者】刘学春, 赵亮, 张爱林, 王艺蒙, 马林 申请人:北京工业大学