一种集束结构体系钢结构多高层建筑的制作方法

本实用新型涉及一种集束结构体系钢结构多高层建筑。

背景技术：

在住宅、公寓、办公、学校、医院等建筑中，广泛存在层数多于三层的设计，由于结构强度的需求，传统的这类建筑均采用混凝土结构，混凝土建筑存在的问题是施工周期长，环境污染大。随着我国对环境污染问题的重视，我国已经要求大力发展装配式混凝土建筑和钢结构建筑，不断提高装配式建筑在新建建筑中的比例。而立柱和横梁作为钢结构建筑的主要承力部件，其结构强度至关重要，而现有技术中的立柱和横梁的结构较为单一，基本是采用单一的C型钢或G型钢，这不仅会导致需要较多的钢材才能保证其结构强度，也不太适用于三层以上的钢结构建筑中使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种集束结构体系钢结构多高层建筑，以提高结构柱和/或结构梁的结构强度。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为：一种集束结构体系钢结构多高层建筑，包括多层钢结构建筑层，钢结构建筑层包括结构柱及设置于结构柱上端的结构梁，结构柱和/或结构梁为集束体系组合构件，集束体系组合构件包括至少一个构件单元，构件单元包括背对背或口对口设置并连接在一起的G型钢构件，一体成型的G型钢构件包括构件底板及设置于构件底板两侧的构件侧板，两构件侧板远离构件底板的一端翻折有朝向相对的构件翼板，同一个G型钢构件的两个构件翼板的相对端朝向构件底板方向内翻有加强边以使相应两构件翼板形成约束边。

同一个G型钢构件的加强边的宽度小于对应构件翼板的宽度。

结构柱为结构柱集束体系组合构件，结构柱集束体系组合构件包括一个或至少两个对贴连接在一起的构件单元，同一个构件单元的两个G型钢构件的对应构件翼板连接在一起。

各构件单元的横截面均为正方形结构或长方形结构，G型钢构件的构件底板构成长方形结构的长边。

同一个构件单元的两个G型钢构件的构件底板具有凸起方向相对的底板凸起加强段。

构件底板还包括连接于底板凸起加强段与对应构件侧板之间的连接板，底板凸起加强段包括与连接板平行设置的加强板及连接于加强板与连接板之间的过渡板，加强板的宽度占构件底板宽度的至少三分之一。

结构柱集束体系组合构件的构件单元的两个G型钢构件之间灌注有混凝土。

结构梁为结构梁集束体系组合构件，结构梁集束体系组合构件包括一个或两个构件单元，构件单元的两个G型钢构件背靠背对贴设置或口对口对贴设置。

结构梁为结构梁集束体系组合构件，结构梁集束体系组合构件包括一个或两个构件单元，构件单元的两个G型钢构件间隔布置，构件单元的两个G型钢构件的构件侧板间或构件底板间通过连接件相连。

结构梁集束体系组合构件的构件单元的两个G型钢构件的构件侧板通过相应的连接件连接，与构件侧板相连的连接件为侧板连接件，侧板连接件包括横缀板和/或斜缀条。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中，结构柱和/或结构梁采用集束体系组合构件，集束体系包括至少一个构件单元，构件单元包括背对背或口对口集束设置在一起的G型钢构件，通过G型钢构件的集束使用来保证结构柱和/或结构梁的结构强度，这样在保证结构部件强度的同时，还可以节省钢材的使用，降低工业建筑的建筑成本。而且，G型钢构件的两个构件翼板的相对端朝构件底板方向内翻有加强边，加强边作为自由边，通过加强边的设置，使得翼板成为可以承载力的半约束边，构件侧板和构件底板均成为全约束边，进一步的提高了单个G型钢构件的结构强度，集束使用的G型钢的强度更加得以保证。

进一步的，结构柱的每个构件单元均为构件翼板连接在一起的框形结构，这也可以增加结构柱的截面积，从而保证结构柱的结构强度。

附图说明

图1是本实用新型的实施例1的结构示意图；

图2是图1中第一种结构柱的结构示意图；

图3是图1中第二种结构柱的结构示意图；

图4是图1中结构梁的结构示意图；

图5是本实用新型的实施例2中的结构梁的结构示意图；

图6是本实用新型的实施例3中的结构梁的结构示意图；

图7是本实用新型的实施例4中的结构梁的结构示意图；

图8是本实用新型的实施例5中的结构梁的结构示意图；

图9是本实用新型的实施例6中的结构梁的结构示意图；

图10是本实用新型的实施例7中的结构柱的结构示意图；

图11是本实用新型的实施例8中的结构柱的结构示意图；

图12是本实用新型的实施例9中的结构柱的结构示意图；

图13是本实用新型的实施例10中的结构柱的结构示意图；

图14是本实用新型的实施例11中的结构柱的结构示意图；

图15是本实用新型的实施例12中的结构梁的结构示意图；

图16是图15中单个的G型钢构件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明，但并不以此为限。

一种集束结构体系钢结构多高层建筑的实施例如图1~4所示：本实施例中的钢结构建筑为多层钢结构建筑，其包括六层钢结构建筑层3，每个钢结构建筑层均包括结构柱1及设置于结构柱上端的结构梁2，本实施例中结构柱1为结构柱集束体系组合构件，结构梁2为结构梁集束体系组合构件。

由于结构柱位置的不同，各位置结构柱需要的承载力也不同，因此本实施例中的结构柱有以下几种结构。

第一种结构柱11的结构如图2所示，包括一个结构柱构件单元4，结构柱构件单元4包括两个口对口设置的结构柱G型钢构件5，结构柱G型钢构件5包括构件底板6和设置于构件底板6两侧的构件侧板7，构件侧板7远离构件底板6的一端翻折有朝向相对的构件翼板8，两个构件翼板的相对端朝向构件底板方向翻折有加强边9，同一个G型钢构件的加强边9的宽度小于对应的构件翼板8的宽度，通过加强边9的设置，使得构件翼板8成为可以承载力的约束边，具体为半约束边，构件侧板7和构件底板6均为全约束边，因此同一个结构柱构件单元的两个结构柱G型钢构件的构件翼板8可以对贴并通过螺栓连接在一起，结构柱构件单元形成一个长方形的空心结构，可以保证结构柱具有足够大的抗扭能力。

第二种结构柱如图3所示，第二种结构柱整体成“T”形，“T”形的横边包括两个结构柱构件单元4，“T”形的竖边包括一个结构柱构件单元4。

结构梁集束体系组合构件包括一个结构梁构件单元13，该结构梁构件单元13包括两个口对口设置的结构梁G型钢构件14，在结构梁构件单元中灌注有混凝土，结构梁G型钢构件与结构柱G型钢构件类似，同样由构件底板、构件侧板、构件翼板和加强边构成，仅是尺寸有所不同。

在本实用新型中结构柱和结构梁均为工厂预制件，只需运输到施工现场进行螺栓装配即可，不需现场焊接、抛丸、喷漆作业，有助于提高劳动生产效率，同时在生产过程中不会产生废气、废渣。同时还可以解决传统钢结构建筑中的凸梁、凸柱等缺陷，使得建筑空间得到最大的利用，整个结构和建筑完美的融合在一起。在本实用新型的其它实施例中，如图4所示，在各结构柱构件单元的两个结构柱G型钢构架之间也可以灌注混凝土，以此提高结构柱的承载能力；结构梁的结构也可以与结构柱的结构相同。本实施例中，钢结构建筑层为6层，在其他实施例中，也可为3层以上，当然，还可以为具有更高层数的中高层或高层建筑。

集束结构体系钢结构多高层建筑的实施例2如图5所示，实施例2与实施例1不同的，结构梁构件单元13的两个结构梁G型钢构件14的构件底板15具有凸起方向相对的底板凸起加强段16，构件底板还包括连接于底板凸起加强段16与对应构件侧板之间的连接板17，底板凸起加强段16整体成梯形结构，底板凸起加强段16包括与连接板平行设置的加强板及连接于加强板18与连接板17之间的过渡板19，底板凸起加强段16的宽度占构件底板15宽度的至少三分之一。结构梁构件单元的两个结构梁G型钢构件14之间灌注有混凝土，以提高结构柱的承载能力，底板凸起加强段的设置可以提高单个G型钢构件的构件底板的结构强度，同时还可以减少混凝土的使用量，降低建筑成本，同时底板凸起加强段还可以防止混凝土浇筑时的构件底板变形。

集束结构体系钢结构多高层建筑的实施例3如图6所示，实施例3与实施例1不同的是，结构梁构件单元13的两个结构梁G型钢构件14背靠背设置，结构梁构件单元不包含混凝土结构。

集束结构体系钢结构多高层建筑的实施例4如图7所示，实施例4与实施例3不同的是，结构梁构件单元13的两个结构梁G型钢构件14的构件底板15上具有凸起方向相背的底板凸起加强段18，底板凸起加强段占整个构件底板的至少三分之一，底板凸起加强段形成空心截面结构，这样可以提高结构梁构件单元的抗扭能力。

集束结构体系钢结构多高层建筑的实施例5如图8所示，实施例5与实施例1不同的是，结构梁构件单元的两个结构梁G型钢构件14口对口间隔设置，两个结构梁G型钢构件通过沿结构梁延伸方向间隔设置的连接件26连接，连接件与两个结构梁G型钢构件14的构件底板15相连，本实施例中连接件包括两个背靠背设置的U型钢27，U型钢的侧板28与构件底板15对贴连接。在本实用新型的其它实施例中，连接件也可以仅包括一个U型钢；U型钢也可以被G型钢代替；当然两个结构梁G型钢构件也可以口对口设置；连接件还可以是连接于两个结构梁G型钢构件14的构件侧板间20的侧连接板。

集束结构体系钢结构多高层建筑的实施例6如图9所示，实施例6与实施例5不同的是，连接件为冲压成型的连接框结构，连接框包括连接框底板26-1及设置于连接框底板26-1一侧的连接框侧板26-2，两个结构梁G型钢构件14的构件底板15（或构件翼板21）通过螺栓与对应部位的连接框侧板相连。

实施例2~6中的结构梁的集束形式也可以应用于结构柱上。

不同位置的结构柱可以采用不同形式的集束结构，比如说集束结构体系钢结构多高层建筑的实施例7如图10所示：实施例7与实施例1不同的是，结构柱包括两个结构柱构件单元4，两个结构柱构件单元形成L形的拐角结构，本结构柱可以应用于拐角位置。

钢结构建筑的实施例8如图11所示：实施例8与实施例7不同的是，结构柱包括三个结构柱构件单元4，结构柱整体成“Z”形结构，该结构的结构柱可以应用于拐角更复杂的位置处使用。

钢结构建筑的实施例9如图12所示：实施例9与实施例1不同的是，结构柱整体成“十”字形结构，其中“十”字形结构的横边包括两个顺次连接的结构柱构件单元4，“十”字形结构的竖边包括两个结构柱构件单元4，竖边的两个结构柱构件单元分置于横边的两侧。

钢结构建筑的实施例10如图13所示：实施例10与实施例9不同的是，“十”字形结构的横边仅包括一个结构柱构件单元4。

钢结构建筑的实施例11如图14所示：实施例11与实施例1不同的，结构柱包括两个成“一”字形布置的结构柱构件单元4，此外结构柱构件单元的两个结构柱G型钢构件5的构件底板6具有凸起方向相对的底板凸起加强段30，构件底板6还包括连接于底板凸起加强段30与对应构件侧板之间的连接板31，底板凸起加强段整体成梯形结构，底板凸起加强段30的宽度占构件底板6宽度至少三分之一。通过底板凸起加强段的设置可以提高构件底板的结构强度，在本实用新型的其它实施例中，还可以根据承载需求在两个结构柱型钢构件5之间灌注混凝土，此时底板凸起加强段可以起到减少混凝土使用量的作用，有助于降低建筑成本，同时底板凸起加强段还可以防止混凝土浇筑时的构件底板变形；本实施例中的结构柱构件单元的结构也可以适用于实施例1及实施例7~实施例10中的结构柱构件单元。

上述实施7、8、9、10及11中，各构件单元的横截面均为长方形结构，G型钢构件的构件底板构成长方形结构的长边。在其他实施例中，两个G型钢构件的对应构件翼板连接在一起的各构件单元的横截面也可为正方形结构。

钢结构建筑的实施例12如图15和图16所示：实施例12与实施例5的不同之处主要在于：实施例5中结构梁构件单元中的两个结构梁G型钢构件口对口设置，并通过与构件底板对应连接的底板连接件连接，而实施例12中，则通过与两个结构梁G型钢构件的构件侧板相连的侧板连接件同一构件单元中两G型钢构件的连接，此处的侧板连接件不仅包括横缀板400，还包括斜缀条500，此处的横缀板400与两构件延伸的上下方向垂直。在其他实施例中，也可省去横缀板400，而仅采用斜缀条500。结构梁可采用这种构件单元，结构柱也可采用这种构件单元。

在本实施例中，如图16所示为单个G型钢构件的附图，一体成型的G型钢构件包括构件底板604及设置于构件底板604两侧的构件侧板601，构件侧板601远离构件底板的一端翻折有朝向相对的构件翼板602，同一个G型钢构件的两个构件翼板602的相对端朝向构件底板方向内翻有加强边603以使相应两构件翼板602形成约束边，提高单个G型钢构件的结构强度。