一種裝配式鋼結構的製作方法

2023-12-01 01:54:06

本發明涉及建築工程技術領域，特別涉及一種裝配式鋼結構。

背景技術：

新型建築工業化是以構件預製化生產、裝配式施工為生產方式，以設計標準化、構件部品化、施工機械化為特徵，能夠整合設計、生產、施工等整個產業鏈，實現建築產品節能、環保、全生命周期價值最大化的可持續發展的新型建築生產方式。施工速度快、集成化程度高的新型建築工業化將是我國未來建築業發展的重點。

對於新型建築工業化來說，建築的裝配式結構體系很重要，既要滿足構件預製化和施工機械化等以便於施工裝配，還要保持足夠的強度和建築功能要求。由於住宅戶型多異性，牆體布置無規律性，使得現有裝配式鋼結構的框架柱網難以形成系統的抗側力體系，支撐難以找到合適的布置位置，而且鋼柱截面大於牆厚，往往在房間四角出現凸柱陽角，影響室內建築使用功能。

技術實現要素：

本發明提供了一種裝配式鋼結構，以提高裝配式框架結構的抗側能力，從而提高建築的承載力和穩定性，並滿足建築功能靈活布置需要。

為達到上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種裝配式鋼結構，包括平行豎立的多根立柱、水平設置並連接所述多根立柱的多道橫梁，以及對應每根立柱和每道橫梁的連接處設置的K型支撐架，其中，每個K型支撐架包括豎撐杆和兩根斜撐杆，每根豎撐杆豎直設置且兩端分別與對應的橫梁連接，所述兩根斜撐杆和豎撐杆呈K型設置，且每根斜撐杆一端連接於豎撐杆中部，另一端與立柱連接。

可選的，所述多根立柱包括矩形鋼管柱、圓形鋼管柱、矩形鋼管混凝土柱、圓形鋼管混凝土柱、工字形鋼柱、十字工形鋼柱、雙槽形鋼柱或者L形、T形、井字形異型組合截面鋼柱，每道橫梁為工字鋼橫梁。

優選的，所述立柱側面與橫梁連接處具有橫梁連接端，且所述橫梁連接端截面呈工字型。

可選的，當所述立柱為矩形鋼管或矩形鋼管混凝土時，所述橫梁連接端與立柱連接處可在立柱上設置內環板或外環板；或在橫梁連接端翼緣板兩側貼合設置翼緣側連接板，且橫梁連接端翼緣板寬度與兩個翼緣側連接板厚度之和不大於所述立柱的截面邊長。

可選的，當所述立柱為圓形鋼管或圓形鋼管混凝土時，所述橫梁連接端與立柱連接處在立柱上設置內環板或外環板。

可選的，當所述立柱為工字形鋼柱、十字工形鋼柱、雙槽形鋼柱或L形、T形、井字形異型組合截面鋼柱時，所述橫梁連接端與立柱連接處在立柱上設置橫隔板。

優選的，每道橫梁和所述橫梁連接端的截面翼緣處採用對縫焊接相連，且每道橫梁和所述橫梁連接端的腹板通過連接板螺栓連接。

優選的，每根斜撐杆與立柱連接處設置有連接部件，所述連接部件包括T型端板和耳板，所述T型端板與對應的斜撐杆連接，所述耳板與每根立柱的橫梁連接端相連，且所述T型端板和耳板通過銷軸鉸接。

優選的，每根橫梁與豎撐杆連接處通過豎杆端板螺栓連接，且每根橫梁與豎撐杆連接處對應的橫梁腹板上設置有加勁肋。

可選的，所述斜撐杆和豎撐杆包括圓形鋼管、矩形鋼管、工字形鋼支撐、T形鋼支撐、L形鋼支撐、槽形鋼支撐、十字形鋼支撐、阻尼器支撐或防屈曲支撐。

本發明實施例提供的裝配式鋼結構包括平行豎立的多根立柱、水平設置並連接所述多根立柱的多道橫梁，以及對應每根立柱和每道橫梁的連接處設置的K型支撐架。K型支撐架的豎撐杆豎直設置且兩端分別與對應的橫梁連接，兩根斜撐杆和豎撐杆呈K型設置，且每根斜撐杆一端連接於豎撐杆中部，另一端與立柱連接，能夠提高裝配式框架結構的抗側能力，避免了斜撐杆作用於立柱中部引起鋼柱屈曲倒塌，從而提高建築的承載力和穩定性，並解決了凸柱陽角問題。

附圖說明

圖1為本發明一實施例提供的裝配式鋼結構的結構示意圖；

圖2為本發明一實施例提供的裝配式鋼結構的局部結構示意圖；

圖3為本發明又一實施例提供的裝配式鋼結構的局部結構示意圖一；

圖4為本發明又一實施例提供的裝配式鋼結構的局部結構示意圖二；

圖5為本發明又一實施例提供的裝配式鋼結構的局部結構示意圖三。

附圖標記：

1-立柱

2-橫梁

3-K型支撐架

31-豎撐杆

32-斜撐杆

33-豎杆端板

4-橫梁連接端

5-翼緣側連接板

6-連接板

7-連接部件

71-T型端板

72-耳板

73-銷軸

8-加勁肋

具體實施方式

為提高裝配式鋼結構的抗側能力，提高建築的承載力和穩定性，以及對建築功能需求的適應性，本發明實施例提供了一種裝配式鋼結構。為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，以下舉實施例對本發明作進一步詳細說明。

參考圖1和圖2，本發明一種實施例提供的裝配式鋼結構，包括平行豎立的多根立柱1、水平設置並連接所述多根立柱1的多道橫梁2，以及對應每根立柱1和每道橫梁2的連接處設置的K型支撐架3，其中，每個K型支撐架3包括豎撐杆31和兩根斜撐杆32，每根豎撐杆31豎直設置且兩端分別與對應的橫梁2連接，所述兩根斜撐杆32和豎撐杆31呈K型設置，且每根斜撐杆32一端連接於豎撐杆31中部，另一端與立柱1連接。

本發明實施例提供的裝配式鋼結構包括平行豎立的多根立柱、水平設置並連接所述多根立柱的多道橫梁，以及對應每根立柱和每道橫梁的連接處設置的K型支撐架。K型支撐架的豎撐杆豎直設置且兩端分別與對應的橫梁連接，兩根斜撐杆和豎撐杆呈K型設置，且每根斜撐杆一端連接於豎撐杆中部，另一端與立柱連接，能夠在裝配式鋼結構受到水平方向的側力作用時對立柱進行側面支撐，提高裝配式鋼結構的抗側能力，從而提高建築的承載力和穩定性。

本發明實施例中不對立柱進行具體的限定，包括矩形鋼管柱、圓形鋼管柱、矩形鋼管混凝土柱、圓形鋼管混凝土柱、工字形鋼柱、十字工形鋼柱、雙槽形鋼柱或L形、T形、井字形等異型組合截面鋼柱，在施工時可根據實際情況進行選用，提高本發明鋼結構的適用範圍。優選的，每道橫梁為工字鋼橫梁。工字鋼橫梁在保證了較好的承載強度的同時能夠減少鋼材的消耗和鋼結構的自重，從而降低成本和使用壽命。

在本發明的一個具體實施例中，立柱1為矩形鋼管立柱，橫梁2為工字鋼橫梁。如圖3所示，矩形鋼管立柱1側面與橫梁2連接處具有橫梁連接端4，且該橫梁連接端4截面呈工字型。橫梁連接端4的設置使得立柱1和橫梁2之間的連接更為方便、易於實現，且連接強度也較高。橫梁連接端4與矩形鋼管立柱1連接處的翼緣板兩側貼合設置有翼緣側連接板5。翼緣側連接板5的設置能夠保證橫梁2的力有效傳遞到立柱1上，立柱1可不用設置內橫隔板，節點做法簡單，且利於內灌注混凝土。當矩形鋼管立柱中灌注有混凝土時，該立柱即為矩形鋼管混凝土，矩形鋼管混凝土作為立柱能夠進一步提高立柱乃至鋼結構的強度和承載能力。

本發明實施例的裝配式鋼結構中，每道橫梁和橫梁連接端的截面大小一致，且翼緣板寬度與兩個翼緣側連接板厚度之和不大於矩形鋼管立柱的截面邊長。該翼緣板寬度和翼緣側連接板厚度的設定能夠充分保證橫梁和立柱的連接不受尺寸的影響，從而提高裝配式鋼結構的裝配效率。

進一步的，如圖4所示，每道橫梁2和橫梁連接端4的截面處採用對縫焊接相連，且每道橫梁2和橫梁連接端4的腹板通過連接板6螺栓連接。保證了立柱1和橫梁2的剛接連接強度。

在本發明另一個具體實施例中，立柱為圓形鋼管，橫梁連接端與立柱連接處在立柱上設置內環板或外環板。立柱上設置內環板或外環板能夠進一步提高柱乃至鋼結構的強度和承載能力。其中，內環板為設置於圓形鋼管內側的環形結構加強板，外環板則是設置於圓形鋼管外側的環形結構加強板；該實施例中的立柱還可為圓形鋼管混凝土，即灌注有混凝土的圓形鋼管。

在本發明另一個優選的實施例中，立柱為工字形鋼柱、十字工形鋼柱、雙槽形鋼柱或L形、T形、井字形異型組合截面鋼柱，橫梁連接端與立柱連接處在立柱上設置橫隔板。該實施例中根據實際施工環境選用合適的立柱，橫隔板的設置能夠進一步提高柱乃至鋼結構的強度和承載能力。

在本發明又一個實施例中，如圖5所示，每根斜撐杆32與立柱1連接處設置有連接部件7，該連接部件7包括T型端板71和耳板72，T型端板71與對應的斜撐杆32連接，耳板72與每根立柱1的橫梁連接端4相連，且T型端板71和耳板72通過銷軸73鉸接。連接部件7的設置做法簡單，易施工，精度要求不高，具有自行微調K型支撐架的能力，進一步提高裝配效率。

進一步的，如圖5所示，每根橫梁2與豎撐杆31連接處通過豎杆端板33螺栓連接，且每根橫梁2與豎撐杆31連接處對應的橫梁腹板上設置有加勁肋8。豎杆端板能夠使得K型支撐架與橫梁之間的連接更為緊固，加勁肋的設置提高了豎撐杆和橫梁連接處的結構強度。

本發明實施例不對裝配式鋼結構的斜撐杆和豎撐杆的選用進行具體的限定，該斜撐杆和豎撐杆可以包括圓形鋼管、方形鋼管、工字形鋼支撐、T形鋼支撐、L形鋼支撐、槽形鋼支撐、十字形鋼支撐，還可以是阻尼器支撐、防屈曲支撐等消能減震構件。消能減震構件就是在結構構件中安裝消能器，人為增加結構阻尼，消耗遭遇衝擊時結構構件的振動能量，從而減小結構的振動反應，提高結構構件的抗震性能。

在本發明實施例中，立柱和橫梁連接端的連接節點做法需根據立柱截面形式確定。具體選擇參考如下：當立柱為矩形鋼管或矩形鋼管混凝土時，橫梁連接端與立柱連接處可在立柱上設置內環板或外環板；也可在橫梁連接端翼緣板兩側貼合設置翼緣側連接板，且橫梁連接端翼緣板寬度與兩個翼緣側連接板厚度之和不大於所述立柱的截面邊長。當立柱為圓形鋼管或圓形鋼管混凝土時，橫梁連接端與立柱連接處在立柱上設置內環板或外環板。當立柱為工字形剛柱、十字工形剛柱、雙槽形鋼柱，以及L形、T形、井字形異型組合截面鋼柱時，橫梁連接端與立柱連接處在立柱上設置橫隔板。

顯然，本領域的技術人員可以對本發明實施例進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。