模块化的多高层装配式钢结构框架偏心支撑体系的制作方法【技术领域】[0001]本发明涉及模块化的多高层装配式钢结构框架偏心支撑体系，属于结构工程【技术领域】。[0002]据中国钢协统计，2011年我国钢产量突破7亿吨大关，位居世界各国钢产量首位，美国钢结构建筑面积占总建筑面积50%以上，日本占到80%，而我国不到4%。中国作为世界上钢材产量大国，钢结构住宅的发展严重滞后。[0003]我国“十二五”规划提出，要将建筑行业带入了节能减排、绿色环保时代，国家住房和城乡建设部颁发的《绿色建筑评价标准》对绿色建筑做了如下的定义:在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源(节地、节能、节水、节材)、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用、高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。钢结构住宅能够更好的体现绿色建筑的本质，“十二五”规划真正为我国房屋钢结构相应体系创新及产业化提供了重大机遇。[0004]目前，国内外对多高层装配式钢结构框架偏心支撑体系的研究正处于起步阶段，工业化装配式高层钢结构框架支撑体系创新势在必行。传统的钢结构住宅建筑施工时采用了大量的焊接，施工速度慢，对环境的污染严重，焊缝的质量不宜控制，严重影响建筑物的安全性能。[0005]目前，我国已有的多高层装配式钢结构框架偏心支撑体系的问题在于楼板的拼接位置位于梁柱连接的节点处，斜支撑的悬臂杆与框架体系采用螺栓拼接，仅仅依靠有限数目的高强螺栓是无法实现节点的刚性连接，不利于结构的受力。本发明采用的楼板的拼接形式可以有效的实现节点的刚性连接和斜支撑与框架体系的刚性连接，克服现有体系的不足。
[0006]本发明提出了一种属于结构工程【技术领域】的模块化的多高层装配式钢结构框架偏心支撑体系。其目的在于在钢结构框架支撑体系的生产和施工中，实现工厂化生产，现场快速装配，在保证施工质量的前提下，提高施工速度，减少施工工期，降低工程造价，重要的是本体系克服了已有体系的不足，解决了装配式钢结构框架支撑快速装配过程中节点的刚性连接问题。
[0007]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种模块化的多高层装配式钢结构框架偏心支撑体系，该多高层装配式钢结构框架支撑体系由装配式楼板，装配式法兰柱和装配式斜支撑采用螺栓装配而成；所述钢结构体系的梁柱节点以及斜支撑与框架的连接是在工厂焊接而成，能够有效地实现节点的刚性连接；所述装配式楼板由A板，B板和C板3种装配式楼板组合拼接而成。
[0008]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果。
[0009]本发明的多高层装配式钢结构框架偏心支撑体系，实现了工厂化生产，现场快速装配，提高施工速度，缩短施工工期，降低工程造价，减少环境污染，拆除后钢材可回收利用，是一种绿色环保的结构体系。同时，本发明提出模块化多高层装配式钢结构框架偏心支撑体系是对传统的钢结构住宅建筑的颠覆，充分发挥了钢结构住宅的优势。与传统的钢结构建筑相比，它具有安全性能高，施工速度快，环境污染小，安全事故少和工程造价低等诸多优点。



[0010]图1是本发明的装配式楼板拼接平面布置图。
[0011]图2是本发明的装配式楼板A板的示意图。
[0012]图3是本发明的装配式楼板A板的单元分解图。
[0013]图4是本发明的装配式楼板B板的示意图
[0014]图5是本发明的装配式楼板B板的单元分解图
[0015]图6是本发明的装配式楼板C板的示意图。
[0016]图7是本发明的装配式楼板C板的单元分解图。
[0017]图8是本发明的装配式楼板柱座单元分解图。
[0018]图9是本发明的装配式法兰柱单元分解图。
[0019]图10是本发明的装配式楼板中的梁的开洞示意图。
[0020]图11是本发明的节点悬臂杆示意图。
[0021]图12是本发明的节点悬臂杆与斜杆的拼接示意图。
[0022]图13是本发明的偏心支撑横梁悬臂杆示意图。
[0023]图14是本发明的偏心支撑横梁悬臂杆与斜杆的拼接示意图。
[0024]图15是本发明的偏心支撑形式示意图。
[0025]图16是本发明的装配效果图。
[0026]其中: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,9一主梁端板，10—法兰板，11一方钢管I，12—法兰柱,13—方钢管II，14一节点悬臂杆，15—偏心支撑横梁悬臂杆，16—斜杆，17—连接板。

[0027]下面结合附图对本发明进行详细说明。
[0028]如附图1所示，本发明提出的模块化的多高层装配式钢结构框架偏心支撑体系中，所述多高层装配式钢结构框架体系由装配式楼板、装配式法兰柱并通过螺栓装配固定连接；所述装配式楼板体系的基本组成单元包括A板、B板、C板；所述装配式楼板体系的两端为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B板单元和C板单元交替拼接。
[0029]如图2-3所示，本发明提出的模块化多高层装配式钢结构框架偏心支撑体系中，所述A板包括短主梁I 1、次梁I 4、次梁II 5、加劲板6、楼板7、柱座8、连接板17 ;柱座8两端分别为法兰板10 ;所述A板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和抗剪键连接将各个构件拼装成所述新型装配式楼板A ;两个短主梁I I相互垂直，通过柱座8和加劲板6将两个短主梁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，所述连接方式均为焊接；次梁I 4 一端与次梁II 5垂直，另一端与一个短主梁I I垂直，两者分别通过加劲板6与之相连，所述加劲板6的两个侧面分别连接一个短主梁I 1、次梁I 4的翼缘和次梁I 4、次梁II 5的翼缘，两块加劲板6分别连接在其上翼缘和下翼缘上，所述连接连接方式均采用为焊接；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分别连接在其上翼缘和下翼缘上，所述连接方式均采用为焊接；所述的两个连接板17位于短主梁I I的端部，连接板17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17位于次梁II 5的端部，连接板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，所述连接方式均采用为焊接；楼板7放置于各个梁所围成的平面空间内，采用抗剪键将楼板7连接在各个梁上。
[0030]如图4-5所示，本发明提出的模块化多高层装配式钢结构框架偏心支撑体系中，所述B板包括短主梁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
8、主梁端板9、连接板17 ;所述B板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和抗剪键连接将各个构件拼装成所述新型装配式楼板B;次梁I 4两端分别垂直于短主梁I I和次梁III 2，通过加劲板6将次梁I 4与短主梁I 1、次梁III 2进行连；所述加劲板6的两个侧面连接一个短主梁I 1、次梁I 4的翼缘，和次梁I 4、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，所述连接方式均采用为焊接；两个短主梁I I置于同一条直线上并通过柱座8相连，柱座8的上下法兰板10分别与两个短主梁I I的上下翼缘齐平，所述连接方式均采用为焊接；短主梁II 3与次梁II 5平行，短主梁II 3的两端垂直于短主梁I 1、次梁III 2，加劲板6与两个短主梁I I相连，柱座8的上下法兰板10分别与短主梁
II3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，所述连接方式均采用为焊接；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、次梁II 5，次梁III 2通过加劲板6、主梁端板9与短主梁II 3、次梁I 4、次梁II 5连接；所述主梁端板9位于短主梁II 3的端部，主梁端板9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、短主梁II 3的翼缘和次梁III 2、次梁I 4的翼缘和连接次梁
III2、次梁II 5，加劲板6分别连接在其上翼缘和下翼缘上，所述连接方式均采用为焊接；所述的两个连接板17位于短主梁I I的端部，连接板17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17位于次梁II 5的端部，连接板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，所述连接方式均采用为焊接；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。
[0031]如图6-7所示，本发明提出的模块化多高层装配式钢结构框架偏心支撑体系中，所述C板包括短主梁II 3、次梁III 2、加劲板6、楼板7、柱座8、主梁端板9、连接板17 ;所述C板的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接和抗剪键连接将各个构件拼装成所述新型装配式楼板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，所述连接方式均为焊接；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，所述连接方式均为焊接；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的两个侧面分别与互相垂直放置的两个次梁III2翼缘相连，两块加劲板6分别连接在其上翼缘和下翼缘上，所述连接方式均为焊接；四个短主梁II 3的一端分别连接在柱座8的四个侧面上，柱座8的上下法兰板分别与四个短主梁II 3的上下翼缘齐平，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8位于C板的中心位置，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，所述连接方式均为焊接；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和主梁端板9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；所述主梁端板9位于短主梁II 3与次梁III 2相连接的一端，主梁端板9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；所述的一个连接板17位于次梁II 5的端部，连接板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，所述连接方式均采用为焊接；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。
[0032]如图8-9所示，本发明提出的模块化多高层装配式钢结构框架偏心支撑体系中，所述柱座8由两个法兰板10和一个方钢管I 11组成，两个法兰板10分别位于方钢管I 11的两个端部上，所有连接均采用焊接；所述法兰柱12由一个方钢管II 13和两个法兰板11组成，两个法兰板10分别位于方钢管II 13的两个端部上，所有连接均采用焊接；所述法兰柱12与柱座8进行连接，形成钢框架结构体系，所有连接均采用螺栓连接。
[0033]本发明提出的模块化多高层装配式钢结构框架偏心支撑体系中，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；
[0034]如图10所示，本发明提出的模块化多高层装配式钢结构框架偏心支撑体系中，所述所有的梁，均可采用在梁的腹板处开设洞口的蜂窝钢梁，便于各种管线穿过。
[0035]如图11-16所示，本发明提出的实现节点刚性连接的多高层装配式钢结构框架支撑体系中，所述装配式斜支撑是由悬臂杆和斜杆16组成，悬臂杆在工厂直接焊接在楼板的相应构件上，在现场施工时，将斜杆和悬臂杆通过盖板和螺栓进行装配，形成斜支撑；所述悬臂杆包括节点悬臂杆14，偏心支撑横梁悬臂杆15 ;所述节点悬臂杆14位于柱座8和梁的连接处，一面与梁的翼缘相连，另一面与柱座8的方钢管I 12，所有连接均采用焊接；所述偏心支撑横梁悬臂杆15位于梁的中部，焊接在梁的翼缘上。