《装配式多、高层钢结构十字自复位人字形预应力支撑体系.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《装配式多、高层钢结构十字自复位人字形预应力支撑体系.pdf（24页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103967118 A (43)申请公布日 2014.08.06 CN 103967118 A (21)申请号 201410147234.9 (22)申请日 2014.04.12 E04B 1/00(2006.01) E04B 1/08(2006.01) E04B 1/19(2006.01) E04B 1/58(2006.01) E04B 1/98(2006.01) E04B 5/40(2006.01) (71)申请人 北京工业大学 地址 100124 北京市朝阳区平乐园 100 号 (72)发明人 刘学春 林娜 张爱林 翟文博 封晓龙 李晓通 (74)专利代理机构 。
2、北京思海天达知识产权代理 有限公司 11203 代理人 纪佳 (54) 发明名称 装配式多、 高层钢结构十字自复位人字形预 应力支撑体系 (57) 摘要 装配式多、 高层钢结构十字自复位人字形预 应力支撑体系， 属于建筑施工技术领域， 括钢结构 主体板架、 自复位支撑构件、 柱子系统， 所述钢结 构主体板架包括基础板架、 柱子系统。在工厂将 宽梁、 窄梁和柱座组装成基础板架， 将所述基础板 架、 楼板做成一体， 宽梁和窄梁均为在工厂由槽钢 焊接而成。 管线在宽梁和窄梁的腹板槽钢间通过， 从而形成 A 基础板架、 B 基础板架和 C 基础板架。 在所述基础板架板与所述柱座连接部位、 所述宽 梁与。
3、所述窄梁连接处采用高强螺栓连接及部分焊 接。所述柱座与所述柱子之间采用高强螺栓法兰 连接。 本发明的结构体系具有施工速度快， 结构承 载力高、 抗侧移能力好、 无污染等优点， 能够充分 发挥材料的强度。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 16 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图16页 (10)申请公布号 CN 103967118 A CN 103967118 A 1/2 页 2 1. 装配式多、 高层钢结构十字自复位人字形预应力支撑体系， 其特征在于 ： 其包括主 体板架 （1） 和柱子系统 （16）。
4、 、 自复位支撑构件 （2） ； 主体板架包括 ： 基础板架 （1-1） 、 楼板 （1-2） ； 将压型钢板 （5） 放置在于宽梁 （3） 和窄梁 （4） 上， 采用栓钉连接， 在压型钢板 （5） 上 浇筑混凝土 （6） ， 利用宽梁 （3） 、 窄梁 （4） 腹杆的空隙， 放置管线等， 最终形成 A 基础板架、 B 基础板架和 C 基础板架， 将 A、 B、 C 基础板架 （1-1） 通过螺栓连接， 及焊接连接成主体板架 ； 楼板 （1-2） 浇注在 A、 B、 C 基础板架 （1-1） 上， 与基础板架 （1-1） 形成整体 ； 将柱子 （8） 通过 螺栓与柱座 （7） 连接成整体框架，。
5、 将耳板 （9） 与主体框架连接后， 再将自复位支撑构件 （2） 通过高强螺栓与整体框架的耳板 （9） 相连， 形成整个结构体系 ； 所述主体板架 （1） 由 A 板、 B 板、 C 板三种基础板架 （1-1） 组成的基本单元构成， 将 A 板、 C 板、 B 板、 A 板顺序连接， 其中 A 板基础板架为边缘部位的基础板架 （1-1） ， B 板、 C 板两基础 板为中间位置的板架， 且 B 板、 C 板基础板架 （1-1） 交替连接， 并通过螺栓连接， 及焊接连接 成主体板架 ； 楼板 （1-2） 浇注在于 A、 B、 C 基础板架 （1-1） 上， 与基础板架 （1-1） 形成整体 ； 。
6、三种基础板架 （1-1） 中， 不与其他基础板架 （1-1） 相邻一边的梁均为宽梁 （3） ； 与其他 基础板架 （1-1） 相邻一边的梁均为窄梁 （4） ； 窄梁 （4） 的梁宽为宽梁 （3） 梁宽的一半， 宽梁 （4） 的梁宽小于或等于柱座法兰的宽度 ； 宽梁， 窄梁的构造相同， 都是桁架梁 ； 其中桁架梁 的上下弦杆、 腹杆均为槽钢， 腹杆与弦杆成30度-60度的角度 ； 每个桁架梁上下弦杆间至少 布置有 3 个带螺栓孔的连接槽钢 （10） ， 桁架梁两端各有一块带螺栓孔的矩形的端封板 ； 桁 架梁的上下弦杆、 腹杆、 连接槽钢、 端封板之间均为焊接 ； A 板、 B 板、 C 板三种基。
7、础板架 （1-1） 中相互垂直的两梁， 沿梁高与两块加劲板 （12） 通过 焊接连接 ； 并排相邻的梁在两梁相同位置的连接槽钢用螺栓连接 ； 带柱座 （7） 的基础板架 （1-1） 中， 柱座与相邻的梁用螺栓连接 ； A 板为主体板架 （1） 的外侧基础板架 （1-1） ， 为宽梁 （3） 和窄梁 （4） 组成的矩形的基础板 架 （1-1） ， A 板架的中间位置有两个并排相连的窄梁 （4） ， 且两窄梁 （4） 用螺栓将处于两梁相 同位置的连接槽钢连接在一起 ； A 板的外侧长边一边布置柱子 （8） ； 与其他基础板架 （1-1） 相邻的长边一边不布置柱子 （8） ； B 板， C 板为中间。
8、类型的两种矩形的基础板架 （1-1） ； 其中 B 板与 A 板相邻的窄梁边不 布置柱子 （8） ； 与 C 相邻的窄梁边布置柱子 （8） ， 形成节点， 其中中间节点为节点 VI， 两端的 节点为节点 V ； 节点 VI 为 T 形， 由于柱座法兰宽大于或等于窄梁梁宽的两倍， 所以把窄梁与 柱座法兰的偏心线对齐后， 就使得柱座凸出连接在柱座两侧由窄梁组成的长边半个柱座的 宽度 ； 节点V为L形， 其中柱座与相互垂直的一条宽梁、 一条窄梁用螺栓连接在一起， 宽梁与 柱座法兰中相互垂直的两条偏心线中的一条对齐 ； 窄梁与两条偏心线中的另一条对齐， 由 于窄梁的梁宽小于或等于柱座法兰宽度的一半， 。
9、所以柱座也会凸出由窄梁组成的长边半个 柱座的宽度 ； 即 B 板节点 V、 节点 VI 处的柱座凸出相连的窄梁半个柱座， 形成一个凸起 ； C 板与 B 板、 A 板相邻的两长边均不布置柱子， C 板与 B 板相邻的长边的节点， 中间位置 节点是节点 VIII， 两端是节点 VII ； 节点 VIII 为四条窄梁组成， 其中两窄梁共线 ； 另外两窄 梁位于 C 板中间位置， 并排连接且与共线窄梁垂直 ； 两共线窄梁分别与并排窄梁的不相邻 长边垂直对齐 ； 节点 VII 为相互垂直的一条窄梁和一条宽梁组成 ； 窄梁与宽梁的内侧长边 垂直对齐， 即 C 节点 VIII、 节点 VII 均形成凹槽，。
10、 使得节点 VIII 凹槽与 B 板节点 V 的凸起相 吻合、 节点 VII 凹槽与 B 节点 VI 的凸起相吻合 ； 权 利 要 求 书 CN 103967118 A 2 2/2 页 3 柱座 （7） 为上下带柱座法兰 （7-3） 、 四周由带螺栓孔的柱座连接件 （7-1） 包裹的柱墩， 各部件通过焊接连接在一起 ； 柱子 （8） 与柱盖板 （11-1） 通过焊接连接在一起 ； 将柱盖板 （11-1） 、 柱座法兰 （7-3） 、 梁用螺栓连接在一起 ； 楼板 （1-2） 浇注在 A 板、 B 板、 C 板上， 与基础板架 （1-1） 形成整体 ； 结构自复位支撑构件， 所述为一种角钢装配式。
11、钢结构自复位防屈曲支撑， 该支撑由内 部耗能内芯 （20） 、 外围角钢约束构件 （24） 、 弹簧 （18） 三部分构成 ； 内部耗能内芯 （20） 插入 外围角钢约束构件 （24） 的中间空隙中 ； 支撑柱 （17） 穿过内芯连接板 （28） 对称布置角钢端 部， 支撑柱固定在角钢端板 （29） 与方钢管端部 （27） 之间 ； 弹簧 （18） 套在支撑柱 （17） 上， 加设在内芯连接板 （28） 与角钢端板 （29） 之间 ； 弹簧 （18） 只在内芯连接板 （28） 挤压时起 作用 ； 为使内部耗能内芯 （20） 轴向变形耗能， 使得内部耗能内芯 （20） 比外围角钢约束构件 （24。
12、） 长 ； 角钢两端各套入一段方钢管 （19） ， 方钢管 （19） 与角钢端板 （29） 焊接连接， 方钢管 （19） 一端加设两块固定板， 即方钢管端板 （27） ， 另一端与角钢端板 （29） 焊接相连， 以固定支撑 柱 （17） ； 将弹簧 （18） 套在支撑柱 （17） 上， 内芯的对应位置处， 上下各焊接一块带孔的板， 即 内芯连接板 （28） ， 内芯连接板上 （28） 所带孔的孔径大小与支撑柱直径 （17） 相等， 以使支撑 柱 （17） 能穿过此板 ； 弹簧 （18） 设在内芯连接板 （28） 与角钢端板 （29） 之间， 在内芯连接板 移动时挤压弹簧起防屈曲作用 ； 内部耗。
13、能内芯 （20） 为十字型双片钢板 ； 将两片一字型钢板垂直相交焊接在一起， 构成 十字形双片角钢 ； 为使耗能内芯易于进入塑性耗能， 削弱芯片板中部， 呈圆弧形 ； 耗能内芯 一端为两块与之垂直的连接板 ： 上连接板 （21） 、 下连接板 （22） 与耗能内芯垂直焊接连接 ； 支撑构件端部最外连接板带有螺栓孔， 将高强螺栓与框架连接在一起 ； 上连接板 （21） 、 下 连接板 （22） 由短加劲肋焊接连接在一起 ； 短加劲肋与两板均垂直 ； 内芯连接板 （28） 用来约 束支撑柱 （17） ， 并随内芯板的抽动来压缩弹簧 （18） ； 外围角钢约束构件 （24） 为四个角钢， 四个角钢排。
14、成十字形， 两两相对的肢背用螺栓连 接， 相对的肢间用螺栓连接 ； 每个螺栓套有套管 （25） ， 套管 （25） 长度与耗能内芯厚度相同 ； 套筒 （25） 位于螺栓连接的两肢背间 ； 每个角钢的双肢间均连有横向加劲肋 ； 结构自复位预应力支撑构件的预应力构件中， 预应力索 （30）对称布置在耗能内芯 （20） 的两侧 ； 穿过外部角钢约束构件中间的横向加劲肋 （26） ， 其两端分别与内部耗能内芯 两端的上连接板 （21） 相连， 连接点位于两相邻短加劲肋 （26） 区格的中心。 权 利 要 求 书 CN 103967118 A 3 1/5 页 4 装配式多、 高层钢结构十字自复位人字形预。
15、应力支撑体系 技术领域 0001 本发明涉及一种新型结构体系， 特别是建筑领域应用的一种工业化装配式钢结构 人字形支撑体系。 背景技术 0002 普通的钢结构的施工在现场大量使用焊接， 不仅影响施工速度而且施工质量也很 难控制， 最近几年出现的由于钢结构施工质量造成的工程质量问题不胜枚举， 现场焊接是 其中一个重要的因素， 现场焊接质量不易控制， 而且对环境造成很大的污染。 0003 传统的钢筋混凝土结构需要现场绑扎钢筋、 浇注混凝土， 需要大量的人工及养护 时间， 工程造价大大提高。并且建筑拆除时造成大量的建筑垃圾。 0004 最近几年， 国内学者对装配式钢结构的研究仅限于多层， 并且施工速。
16、度只是稍有 减少， 并未真正实现钢结构的快速安装， 体现钢结构的优势。 0005 防屈曲支撑构件作为应用于多、 高层结构中的抗侧力耗能装置， 在中震或大震作 用下， 防屈曲支撑构件在拉、 压时均能实现全截面充分屈服而不出现支撑构件的整体或局 部屈曲破坏， 使原来通过主体结构梁端塑性铰的耗能方式转变为只在防屈曲支撑部件上集 中耗能， 从而较好地保护了主体结构。但是传统防屈曲支撑在强震作用下产生的残余变形 仍不可恢复， 并且传统防屈曲支撑还具有混凝土外围约束构件所导致的加工精度控制困 难、 湿作业工作量大等诸多问题。 发明内容 0006 本发明的目的在于克服现有工程的上述缺陷， 提供一种多、 高层。
17、钢结构快速施工 的结构体系， 该结构体系能够实现主体钢结构和自复位预应力支撑构件的快速安装， 并且 能够抵抗高烈度地震， 完美地体现出钢结构的优势。 0007 为了达到上述目的， 本发明采用如下技术方案 ： 0008 装配式多、 高层钢结构十字自复位人字形预应力支撑体系， 其包括主体板架 1 和 柱子系统 16、 自复位支撑构件 2 ； 主体板架包括 ： 基础板架 1-1、 楼板 1-2 ； 将压型钢板 5 放 置在于宽梁 3 和窄梁 4 上， 采用栓钉连接， 在压型钢板 5 上浇筑混凝土 6， 利用宽梁 3、 窄梁 4 腹杆的空隙， 放置管线等， 最终形成 A 基础板架、 B 基础板架和 C。
18、 基础板架， 将 A、 B、 C 基础 板架 1-1 通过螺栓连接， 及焊接连接成主体板架 ； 楼板 1-2 浇注在 A、 B、 C 基础板架 1-1 上， 与基础板架 1-1 形成整体 ； 将柱子 8 通过螺栓与柱座 7 连接成整体框架， 将耳板 9 与主体框 架连接后， 再将自复位支撑构件2通过高强螺栓与整体框架的耳板9相连， 形成整个结构体 系 ； 0009 所述主体板架 1 由 A 板、 B 板、 C 板三种基础板架 1-1 组成的基本单元构成， 将 A 板、 C 板、 B 板、 A 板顺序连接， 其中 A 板基础板架为边缘部位的基础板架 1-1， B 板、 C 板两基 础板为中间位置。
19、的板架， 且 B 板、 C 板基础板架 1-1 交替连接， 并通过螺栓连接， 及焊接连接 成主体板架 ； 楼板 1-2 浇注在于 A、 B、 C 基础板架 1-1 上， 与基础板架 1-1 形成整体 ； 说 明 书 CN 103967118 A 4 2/5 页 5 0010 三种基础板架 1-1 中， 不与其他基础板架 1-1 相邻一边的梁均为宽梁 3 ； 与其他基 础板架 1-1 相邻一边的梁均为窄梁 4 ； 窄梁 4 的梁宽为宽梁 3 梁宽的一半， 宽梁 4 的梁宽小 于或等于柱座法兰的宽度 ； 宽梁， 窄梁的构造相同， 都是桁架梁 ； 其中桁架梁的上下弦杆、 腹杆均为槽钢， 腹杆与弦杆成。
20、 30 度 -60 度的角度 ； 每个桁架梁上下弦杆间至少布置有 3 个 带螺栓孔的连接槽钢 10， 桁架梁两端各有一块带螺栓孔的矩形的端封板 ； 桁架梁的上下弦 杆、 腹杆、 连接槽钢、 端封板之间均为焊接 ； 0011 A 板、 B 板、 C 板三种基础板架 1-1 中相互垂直的两梁， 沿梁高与两块加劲板 12 通 过焊接连接 ； 并排相邻的梁在两梁相同位置的连接槽钢用螺栓连接 ； 带柱座 7 的基础板架 1-1 中， 柱座与相邻的梁用螺栓连接 ； 0012 A 板为主体板架 1 的外侧基础板架 1-1， 为宽梁 3 和窄梁 4 组成的矩形的基础板架 1-1， A板架的中间位置有两个并排相。
21、连的窄梁4， 且两窄梁4用螺栓将处于两梁相同位置的 连接槽钢连接在一起 ； A 板的外侧长边一边布置柱子 8 ； 与其他基础板架 1-1 相邻的长边一 边不布置柱子 8 ； 0013 B 板， C 板为中间类型的两种矩形的基础板架 1-1 ； 其中 B 板与 A 板相邻的窄梁边 不布置柱子 8 ； 与 C 相邻的窄梁边布置柱子 8， 形成节点， 其中中间节点为节点 VI， 两端的节 点为节点 V ； 节点 VI 为 T 形， 由于柱座法兰宽大于或等于窄梁梁宽的两倍， 所以把窄梁与柱 座法兰的偏心线对齐后， 就使得柱座凸出连接在柱座两侧由窄梁组成的长边半个柱座的宽 度 ； 节点V为L形， 其中柱。
22、座与相互垂直的一条宽梁、 一条窄梁用螺栓连接在一起， 宽梁与柱 座法兰中相互垂直的两条偏心线中的一条对齐 ； 窄梁与两条偏心线中的另一条对齐， 由于 窄梁的梁宽小于或等于柱座法兰宽度的一半， 所以柱座也会凸出由窄梁组成的长边半个柱 座的宽度 ； 即 B 板节点 V、 节点 VI 处的柱座凸出相连的窄梁半个柱座， 形成一个凸起 ； 0014 C 板与 B 板、 A 板相邻的两长边均不布置柱子， C 板与 B 板相邻的长边的节点， 中间 位置节点是节点 VIII， 两端是节点 VII ； 节点 VIII 为四条窄梁组成， 其中两窄梁共线 ； 另外 两窄梁位于 C 板中间位置， 并排连接且与共线窄梁。
23、垂直 ； 两共线窄梁分别与并排窄梁的不 相邻长边垂直对齐 ； 节点 VII 为相互垂直的一条窄梁和一条宽梁组成 ； 窄梁与宽梁的内侧 长边垂直对齐， 即 C 节点 VIII、 节点 VII 均形成凹槽， 使得节点 VIII 凹槽与 B 板节点 V 的凸 起相吻合、 节点 VII 凹槽与 B 节点 VI 的凸起相吻合 ； 0015 柱座 7 为上下带柱座法兰 7-3、 四周由带螺栓孔的柱座连接件 7-1 包裹的柱墩， 各 部件通过焊接连接在一起 ； 柱子 8 与柱盖板 11-1 通过焊接连接在一起 ； 将柱盖板 11-1、 柱 座法兰 7-3、 梁用螺栓连接在一起 ； 0016 楼板 1-2 浇。
24、注在 A 板、 B 板、 C 板上， 与基础板架 1-1 形成整体 ； 0017 结构自复位支撑构件， 所述为一种角钢装配式钢结构自复位防屈曲支撑， 该支撑 由内部耗能内芯20、 外围角钢约束构件24、 弹簧18三部分构成 ； 内部耗能内芯20插入外围 角钢约束构件 24 的中间空隙中 ； 支撑柱 17 穿过内芯连接板 28 对称布置角钢端部， 支撑柱 固定在角钢端板29与方钢管端部27之间 ； 弹簧18套在支撑柱17上， 加设在内芯连接板28 与角钢端板29之间 ； 弹簧18只在内芯连接板28挤压时起作用 ； 为使内部耗能内芯20轴向 变形耗能， 使得内部耗能内芯 20 比外围角钢约束构件 。
25、24 长 ； 0018 角钢两端各套入一段方钢管 19， 方钢管 19 与角钢端板 29 焊接连接， 方钢管 19 一 端加设两块固定板， 即方钢管端板 27， 另一端与角钢端板 29 焊接相连， 以固定支撑柱 17 ； 说 明 书 CN 103967118 A 5 3/5 页 6 将弹簧 18 套在支撑柱 17 上， 内芯的对应位置处， 上下各焊接一块带孔的板， 即内芯连接板 28， 内芯连接板上 28 所带孔的孔径大小与支撑柱直径 17 相等， 以使支撑柱 17 能穿过此板 ； 弹簧 18 设在内芯连接板 28 与角钢端板 29 之间， 在内芯连接板移动时挤压弹簧起防屈曲作 用 ； 001。
26、9 内部耗能内芯 20 为十字型双片钢板 ； 将两片一字型钢板垂直相交焊接在一起， 构 成十字形双片角钢 ； 为使耗能内芯易于进入塑性耗能， 削弱芯片板中部， 呈圆弧形 ； 耗能内 芯一端为两块与之垂直的连接板 ： 上连接板 21、 下连接板 22 与耗能内芯垂直焊接连接 ； 支 撑构件端部最外连接板带有螺栓孔， 将高强螺栓与框架连接在一起 ； 上连接板 21、 下连接 板 22 由短加劲肋焊接连接在一起 ； 短加劲肋与两板均垂直 ； 内芯连接板 28 用来约束支撑 柱 17， 并随内芯板的抽动来压缩弹簧 18 ； 0020 外围角钢约束构件 24 为四个角钢， 四个角钢排成十字形， 两两相对。
27、的肢背用螺栓 连接， 相对的肢间用螺栓连接 ； 每个螺栓套有套管25， 套管25长度与耗能内芯厚度相同 ； 套 筒 25 位于螺栓连接的两肢背间 ； 每个角钢的双肢间均连有横向加劲肋 ； 0021 结构自复位预应力支撑构件的预应力构件中， 预应力索 30 对称布置在耗能内芯 20 的两侧 ； 穿过外部角钢约束构件中间的横向加劲肋 26， 其两端分别与内部耗能内芯两端 的上连接板 21 相连， 连接点位于两相邻短加劲肋 26 区格的中心。 0022 本发明可以取得如下有益效果 ： 0023 本发明采用施工阶段能够实现快速装配式并能够有效抵抗水平侧移的高层钢结 构自复位预应力支撑体系。 这种结构形。
28、式不仅能够有效地实现钢结构构件加工的工业化而 且能够极大地提高施工速度并大幅度降低用钢量。 0024 通过工程实践和 1:10 振动台实验发现， 所述新型结构体系比普通结构体系施工 速度提高了 500%， 而且用钢量降低 50%， 并且实现施工现场的 “无水、 无火、 无尘” ， 减小了现 场施工的安全隐患， 减小环境污染。 附图说明 0025 图 1 本发明结构主板架平面图 0026 图 2 本发明结构整体板架组合图 0027 图 3 本发明结构框架支撑图 0028 图 4 本发明结构 A 板架图 0029 图 5 本发明结构 B 板架图 0030 图 6 本发明结构 B 板架节点 6 凸起。
29、图 0031 图 7 本发明结构 B 板架节点 5 凸起图 0032 图 8 本发明结构 C 板架图 0033 图 9 本发明结构 C 板架节点 8 凹槽图 0034 图 10 本发明结构 C 板架节点 7 凹槽图 0035 图 11 本发明结构节点 1 图 0036 图 12 本发明结构节点 1 详图 0037 图 13 发明结构节点 2 图 0038 图 14 本发明结构节点 2 详图 说 明 书 CN 103967118 A 6 4/5 页 7 0039 图 15 本发明结构节点 3 图 0040 图 16 本发明结构节点 3 详图 0041 图 17 本发明结构节点 4 图 0042 。
30、图 18 本发明结构节点 4 详图 0043 图 19 本发明结构节点 5 图 0044 图 20 本发明结构节点 5 详图 0045 图 21 本发明结构节点 6 图 0046 图 22 本发明结构节点 6 详图 0047 图 23 本发明结构节点 7 图 0048 图 24 本发明结构节点 7 详图 0049 图 25 本发明结构节点 8 图 0050 图 26 本发明结构节点 8 详图 0051 图 27 本发明结构柱座图 0052 图 28 本发明结构柱座详图 0053 图 29 本发明结构压型钢板图 0054 图 30 本发明自复位预应力支撑构件构造图 0055 图 31 本发明支撑。
31、构件构造分解构造图 0056 图 32 本发明自复位预应力支撑构件内部耗能内芯图 0057 图 33 本发明自复位预应力支撑构件外部角钢约束构件图 0058 图 34 本发明支撑构件预应力索图 0059 其中， 1- 主体板架 ； 2- 自复位预应力支撑构件 ； 3- 宽梁 ； 4- 窄梁 ； 5- 压型钢板 ； 6- 混凝土 ； 7- 柱座 ； 7-1 ： 柱座连接件 ； 7-2 ： 柱墩 ； 7-3 ： 柱座法兰 ； 8- 柱子 ； 9-1 ： 单连接耳 板 ； 9-2 ： 双连接耳板 ； 10- 连接槽钢 ； 11-1 柱盖板 ； 11-2 盖板 ； 11-3 柱盖板 ； 11-4 盖 。
32、板 ； 11-5 柱盖板 ； 12- 加劲板 ； 13- 端头 ； 14- 段封板 ； 15- 楼板 ； 16- 柱子系统。17- 支 撑柱 ； 18-弹簧 ； 19-方钢管 ； 20-内部耗能内芯 ； 21-上连接板 ； 22-下连接板 ； 23-上下连接 板加劲肋 ； 24- 外部角钢约束构件 ； 25- 套管 ； 26- 角钢加劲肋 ； 27- 方钢管端板 ； 28- 内芯连 接板 ； 29- 角钢端板 ； 30- 预应力索。 具体实现方式 0060 下面结合附图具体说明所述结构体系的实现方式。 0061 如图19所示， 本发明为一种工业化装配式多、 高层钢结构十字角钢防屈曲人字 形支撑。
33、体系， 括钢结构主体板架、 自复位预应力支撑构件、 柱子系统， 其特征在于 ： 所述钢结 构主体板架包括基础板架、 柱子系统。 在工厂将宽梁3、 窄梁4和柱座7组装成基础板架， 此 处楼板以压型钢板混凝土为例， 楼板还可以为钢筋混凝土楼板等形式。此处自复位预应力 支撑构件以一种普通形式说明。将压型钢板 5 放置在于宽梁 3 和窄梁 4 上， 采用栓钉连接， 在压型钢板 5 上浇筑混凝土 6， 利用宽梁 3、 窄梁 4 腹杆的空隙， 放置管线等， 最终形成 A 基 础板架、 B 基础板架和 C 基础板架， 将 A、 B、 C 基础板架按照附图 1 所示通过螺栓连接， 及焊 接连接成主体板架。楼板。
34、 15 浇注在于 A、 B、 C 基础板架上， 与基础板架形成整体。将柱子 8 通过螺栓与柱座7连接成整体框架， 将耳板9与主体框架连接后， 再将自复位预应力支撑构 说 明 书 CN 103967118 A 7 5/5 页 8 件 2 通过高强螺栓与整体框架的耳板 9 相连， 形成整个结构体系。 0062 图 10- 图 26 为本结构节点的构造形式， 其连接方式如下 ： 柱 8 与柱盖板在工厂焊 接， 宽梁 3 和窄梁 4 沿梁高与两块加劲板 12 通过焊接连接在一起形成基础板架， 最后用螺 栓将柱座 7、 柱盖板、 基础板架连接在一起形成节点。 0063 图 27- 图 28 为本结构柱座。
35、构造图。柱座 7 为上下带柱座法兰、 四周由带螺栓孔的 柱座连接件 7-1 包裹的柱墩。各部件通过焊接连接在一起。柱子 8 与柱盖板通过焊接连接 在一起。将柱盖板、 柱座法兰、 梁用螺栓连接在一起。 0064 如图 30-31 所示， 结构自复位支撑构件， 所述为一种角钢装配式钢结构自复位防 屈曲支撑， 该支撑由内部耗能内芯20、 外围角钢约束构件24、 弹簧18三部分构成 ； 内部耗能 内芯 20 插入外围角钢约束构件 24 的中间空隙中。支撑柱 17 穿过内芯连接板 28 对称布置 角钢端部， 支撑柱固定在角钢端板 29 与方钢管端部 27 之间 ； 弹簧 18 套在支撑柱 17 上， 加。
36、 设在内芯连接板 28 与角钢端板 29 之间。弹簧 18 只在内芯连接板 28 挤压时起作用 ； 为使 内部耗能内芯 20 轴向变形耗能， 使得内部耗能内芯 20 比外围角钢约束构件 24 长 ； 0065 如图 31 所示 ： 支撑柱 17 穿过内芯连接板 28， 对称布置在角钢端板 29 与方钢管端 板 27 之间， 数量由计算确定， 弹簧 18 套在支撑柱 17 上， 加设在内芯连接板 28 与角钢端板 29 之间。支撑柱 17 的数量以及弹簧 18 的预应力大小由计算确定。角钢两端各套入一段方 钢管19， 方钢管19与角钢端板29焊接连接， 方钢管19一端加设两块固定板， 即方钢管端。
37、板 27， 另一端与角钢端板 29 焊接相连， 以固定支撑柱 17 ； 将弹簧 18 套在支撑柱 17 上， 内芯的 对应位置处， 上下各焊接一块带孔的板， 即内芯连接板 28， 内芯连接板上 28 所带孔的孔径 大小与支撑柱直径 17 相等， 以使支撑柱 17 能穿过此板 ； 弹簧 18 设在内芯连接板 28 与角钢 端板 29 之间， 在内芯连接板移动时挤压弹簧起防屈曲作用 ； 0066 如图32所示 ： 所述内部耗能内芯20为十字型双片钢板。 将两片一字型钢板垂直相 交焊接在一起， 构成十字形双片角钢 ； 为使耗能内芯易于进入塑性耗能， 削弱芯片板中部， 呈圆弧形。耗能内芯一端为两块与之。
38、垂直的连接板 ： 上连接板 21、 下连接板 22 与耗能内芯 垂直焊接连接。支撑构件端部最外连接板带有螺栓孔， 将高强螺栓与框架连接在一起。上 连接板 21、 下连接板 22 由短加劲肋焊接连接在一起。短加劲肋与两板均垂直。内芯连接板 28 用来约束支撑柱 17， 并随内芯板的抽动来压缩弹簧 18 ； 0067 如图 33 所示 ： 所述外围角钢约束构件 24 为四个角钢， 四个角钢排成十字形， 两两 相对的肢背用螺栓连接， 相对的肢间用螺栓连接。每个螺栓套有套管 25， 套管 25 长度与耗 能内芯厚度相同。套筒 25 位于螺栓连接的两肢背间。每个角钢的双肢间均连有横向加劲 肋。 0068。
39、 如图34所示 ： 结构自复位预应力支撑构件的预应力构件中， 预应力索30对称布置 在耗能内芯 20 的两侧 ； 穿过外部角钢约束构件中间的横向加劲肋 26， 其两端分别与内部耗 能内芯两端的上连接板 21 相连， 连接点位于两相邻短加劲肋 26 区格的中心。 说 明 书 CN 103967118 A 8 1/16 页 9 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103967118 A 9 2/16 页 10 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103967118 A 10 3/16 页 11 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103967118 A 11 4/16 页 12 。
40、图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 103967118 A 12 5/16 页 13 图 9 图 l0 说 明 书 附 图 CN 103967118 A 13 6/16 页 14 图 11 图 12 说 明 书 附 图 CN 103967118 A 14 7/16 页 15 图 l3 图 l4 说 明 书 附 图 CN 103967118 A 15 8/16 页 16 图 l5 图 l6 说 明 书 附 图 CN 103967118 A 16 9/16 页 17 图 l7 图 l8 说 明 书 附 图 CN 103967118 A 17 10/16 页 18 图 l9 图 20 说 明 。
41、书 附 图 CN 103967118 A 18 11/16 页 19 图 21 图 22 说 明 书 附 图 CN 103967118 A 19 12/16 页 20 图 23 图 24 说 明 书 附 图 CN 103967118 A 20 13/16 页 21 图 25 图 26 说 明 书 附 图 CN 103967118 A 21 14/16 页 22 图 27 图 28 说 明 书 附 图 CN 103967118 A 22 15/16 页 23 图 29 图 30 图 31 说 明 书 附 图 CN 103967118 A 23 16/16 页 24 图 32 图 33 图 34 说 明 书 附 图 CN 103967118 A 24 。