一种钢支撑等效墙单元及组合墙单元技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种钢支撑等效墙单元及组合墙单元。
背景技术
钢结构建筑相比传统的混凝土建筑而言，强度更高，抗震性更好。并且由于构件可
以工厂化制作，现场安装，因而能够大大减少工期；钢结构建筑中的钢材能够回收利用，可
以大大减少建筑垃圾，更加绿色环保；因而被广泛采用，应用在工业建筑和民用建筑中。
现有的钢结构建筑中为提高建筑的抗侧刚度及抗侧承载力，通常采用设置大支
撑、钢板墙或钢板组合墙进行解决，但存在支撑难以找到合适的布置位置；钢柱截面大于墙
厚，在房间四角出现凸柱阳角，影响室内建筑使用功能；钢板墙或钢板组合墙施工焊接量
大，楼板钢筋在墙处不易施工等问题。
发明内容
本发明提供了一种钢支撑等效墙单元及组合墙单元，以提高建筑的抗侧刚度、抗
侧承载力及稳定性，并满足建筑功能灵活布置、易施工的要求。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种钢支撑等效墙单元，包括立柱、K型支撑架，以及水平设置并与所述立柱和K型
支撑架两端连接的两道横梁，其中，K型支撑架包括竖撑杆和两根斜撑杆，所述竖撑杆竖直
设置且两端分别与对应的横梁连接，所述两根斜撑杆和竖撑杆呈K型设置，且每根斜撑杆一
端连接于竖撑杆中部，另一端与立柱连接。
可选的，所述立柱包括矩形钢管柱、圆形钢管柱、矩形钢管混凝土柱、圆形钢管混
凝土柱、工字形钢柱、十字工形钢柱、双槽形钢柱或L形、T形、井字形异型组合截面钢柱；每
道横梁为工字钢梁。
优选的，所述立柱侧面与横梁连接处具有横梁连接端，且所述横梁连接端截面呈
工字型。
可选的，当所述立柱为矩形钢管或矩形钢管混凝土时，所述横梁连接端与立柱连
接处可在立柱上设置内环板或外环板；或在横梁连接端翼缘板两侧贴合设置翼缘侧连接
板，且横梁连接端翼缘板宽度与两个翼缘侧连接板厚度之和不大于所述立柱的截面边长。
可选的，当所述立柱为圆形钢管或圆形钢管混凝土时，所述横梁连接端与立柱连
接处在立柱上设置内环板或外环板。
可选的，当所述立柱为工字形钢柱、十字工形钢柱、双槽形钢柱或L形、T形、井字形
异型组合截面钢柱时，所述横梁连接端与立柱连接处在立柱上设置横隔板。
优选的，每道横梁和所述横梁连接端的截面翼缘处采用对缝焊接相连，且每道横
梁和所述横梁连接端的腹板通过连接板螺栓连接。
优选的，每根斜撑杆与立柱连接处设置有连接部件，所述连接部件包括T型端板和
耳板，所述T型端板与对应的斜撑杆连接，所述耳板与每根立柱的横梁连接端相连，且所述T
型端板和耳板通过销轴铰接。
优选的，每根横梁与竖撑杆连接处通过竖杆端板螺栓连接，且每根横梁与竖撑杆
连接处对应的横梁腹板上设置有加劲肋。
可选的，所述斜撑杆和竖撑杆包括圆形钢管、矩形钢管、工字形钢支撑、T形钢支
撑、L形钢支撑、槽形钢支撑、十字形钢支撑、防屈曲支撑或阻尼器。
本发明实施例提供的钢支撑等效墙单元包括立柱、K型支撑架，以及水平设置并与
所述立柱和K型支撑架两端连接的两道横梁，其中，K型支撑架包括竖撑杆和两根斜撑杆，所
述竖撑杆竖直设置且两端分别与对应的横梁连接，所述两根斜撑杆和竖撑杆呈K型设置，且
每根斜撑杆一端连接于竖撑杆中部，另一端与立柱连接，能够提高建筑结构的抗侧刚度，斜
撑杆作用于竖撑杆中部避免了立柱受到侧向力作用而引起的钢柱屈曲倒塌，从而提高建筑
的抗侧承载力和稳定性，并解决了凸柱阳角问题，满足了建筑功能灵活布置、易施工的要
求。
本发明实施例还提供了一种“一字型”组合墙单元，包括两个如上所述的钢支撑等
效墙单元，所述两个钢支撑等效墙单元呈180度夹角对称设置，且所述两个钢支撑等效墙单
元共用同一根立柱，每个钢支撑等效墙单元的横梁及K型支撑架与立柱的一个侧面相连接。
本发明实施例还提供了一种“L型”组合墙单元，包括两个如上所述的钢支撑等效
墙单元，所述两个钢支撑等效墙单元呈90度夹角设置，且所述两个钢支撑等效墙单元共用
同一根立柱，每个钢支撑等效墙单元的横梁及K型支撑架与立柱的一个侧面相连接。
本发明实施例还提供了一种“T型”组合墙单元，包括三个如上所述的钢支撑等效
墙单元，其中两个钢支撑等效墙单元呈180度夹角对称设置；第三个钢支撑等效墙单元与另
两个钢支撑等效墙单元均呈90度夹角设置；所述三个钢支撑等效墙单元共用同一根立柱，
每个钢支撑等效墙单元的横梁及K型支撑架与立柱的一个侧面相连接。
本发明实施例还提供了一种“十字型”组合墙单元，包括四个如上所述的钢支撑等
效墙单元，所述四个钢支撑等效墙单元互呈90度夹角对称设置，且所述四个钢支撑等效墙
单元共用同一根立柱，每个钢支撑等效墙单元的横梁及K型支撑架与立柱的一个侧面相连
接。
本发明实施例提供的多种组合墙单元，包括两个、三个或四个如上所述的钢支撑
等效墙单元，所述多个钢支撑等效墙单元共用同一根立柱，且围绕立柱呈90度或180度夹角
对称设置，能够满足建筑墙体的灵活布置，并进一步提高建筑的抗侧刚度、抗侧承载力及稳
定性。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的钢支撑等效墙单元的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的钢支撑等效墙单元的局部结构示意图一；
图3为本发明一实施例提供的钢支撑等效墙单元的局部结构示意图二；
图4为本发明另一实施例提供的钢支撑等效墙单元的结构示意图；
图5为本发明一优选实施例提供的“一字型”组合墙单元的结构示意图；
图6为本发明另一优选实施例提供的“L型”组合墙单元的结构示意图；
图7为本发明又一优选实施例提供的“T型”组合墙单元的结构示意图；
图8为本发明再一优选实施例提供的“十字型”组合墙单元的结构示意图。
附图标记：
1-立柱
2-横梁
3-K型支撑架
31-竖撑杆
32-斜撑杆
33-竖杆端板
4-横梁连接端
5-翼缘侧连接板
6-连接板
7-连接部件
71-T型端板
72-耳板
73-销轴
8-加劲肋
具体实施方式
为提高建筑的抗侧刚度、抗侧承载力及稳定性，并满足建筑功能灵活布置、易施工
的要求，本发明实施例提供了一种钢支撑等效墙单元及组合墙单元。为使本发明的目的、技
术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。
参考图1，本发明一种实施例提供的钢支撑等效墙单元，包括立柱1、K型支撑架3，
以及水平设置并与所述立柱1和K型支撑架3两端连接的两道横梁2，其中，K型支撑架3包括
竖撑杆31和两根斜撑杆32，所述竖撑杆31竖直设置且两端分别与对应的横梁2连接，所述两
根斜撑杆32和竖撑杆31呈K型设置，且每根斜撑杆32一端连接于竖撑杆31中部，另一端与立
柱1连接。
本发明实施例提供的钢支撑等效墙单元，包括立柱、K型支撑架，以及水平设置并
与所述立柱和K型支撑架两端连接的两道横梁，其中，K型支撑架包括竖撑杆和两根斜撑杆，
所述竖撑杆竖直设置且两端分别与对应的横梁连接，所述两根斜撑杆和竖撑杆呈K型设置，
且每根斜撑杆一端连接于竖撑杆中部，另一端与立柱连接，能够提高建筑结构的抗侧刚度，
斜撑杆作用于竖撑杆中部避免了立柱受到侧向力作用而引起的钢柱屈曲倒塌，从而提高建
筑的抗侧承载力和稳定性，并解决了凸柱阳角问题，满足了建筑功能灵活布置、易施工的要
求。
本发明实施例中不对立柱进行具体的限定，包括矩形钢管柱、圆形钢管柱、矩形钢
管混凝土柱、圆形钢管混凝土柱、工字形钢柱、十字工形钢柱、双槽形钢柱或L形、T形、井字
形等异型组合截面钢柱，在施工时可根据实际情况进行选用，提高本发明钢结构的适用范
围。优选的，每道横梁为工字钢横梁。工字钢横梁在保证了较好的承载强度的同时能够减少
钢材的消耗和钢结构的自重，从而降低成本。
在本发明的一个具体实施例中，立柱1为矩形钢管立柱，横梁2为工字钢横梁。如图
2所示，矩形钢管立柱1侧面与横梁2连接处具有横梁连接端4，且该横梁连接端4截面呈工字
型。横梁连接端4的设置使得立柱1和横梁2之间的连接更为方便、易于实现，且连接强度也
较高。横梁连接端4与矩形钢管立柱1连接处的翼缘板两侧贴合设置有翼缘侧连接板5。翼缘
侧连接板5的设置能够保证横梁2的力有效传递到立柱1上，立柱1可不用设置内横隔板，节
点做法简单，且利于内灌注混凝土。
进一步的，如图3所示，每道横梁2和横梁连接端4的截面翼缘采用对缝焊接相连，
且每道横梁2和横梁连接端4的腹板通过连接板6螺栓连接。保证了立柱1和横梁2的刚接连
接强度。
在本发明另一个具体实施例中，立柱为圆形钢管，横梁连接端与立柱连接处在立
柱上设置内环板或外环板。立柱上设置内环板或外环板能够进一步提高柱乃至钢结构的强
度和承载能力。其中，内环板为设置于圆形钢管内侧的环形结构加强板，外环板则是设置于
圆形钢管外侧的环形结构加强板；该实施例中的立柱还可为圆形钢管混凝土，即灌注有混
凝土的圆形钢管。
在本发明又一个具体实施例中，立柱为工字形钢柱、十字工形钢柱、双槽形钢柱或
L形、T形、井字形异型组合截面钢柱，横梁连接端与立柱连接处在立柱上设置横隔板。该实
施例中根据实际施工环境选用合适的立柱，横隔板的设置能够进一步提高柱乃至钢结构的
强度和承载能力。
在本发明另一个实施例中，如图4所示，每根斜撑杆32与立柱1连接处设置有连接
部件7，该连接部件7包括T型端板71和耳板72，T型端板71与对应的斜撑杆32连接，耳板72与
每根立柱1的横梁连接端4相连，且T型端板71和耳板72通过销轴73铰接。连接部件7的设置
做法简单，易施工，精度要求不高，具有自行微调K型支撑架的能力，进一步提高装配效率。
进一步的，如图4所示，每根横梁2与竖撑杆31连接处通过竖杆端板33螺栓连接，且
每根横梁2与竖撑杆31连接处对应的横梁腹板上设置有加劲肋8。竖杆端板能够使得K型支
撑架与横梁之间的连接更为紧固，加劲肋的设置提高了竖撑杆和横梁连接处的结构强度。
本发明实施例不对钢支撑等效墙单元的斜撑杆和竖撑杆的选用进行具体的限定，
该斜撑杆和竖撑杆可以包括圆形钢管、方形钢管、工字形钢支撑、T形钢支撑、L形钢支撑、槽
形钢支撑、十字形钢支撑，还可以是阻尼器、防屈曲支撑等消能减震构件。消能减震构件就
是在结构构件中安装消能器，人为增加结构阻尼，消耗遭遇冲击时结构构件的振动能量，从
而减小结构的振动反应，提高结构构件的抗震性能。
在本发明实施例中，立柱和横梁连接端的连接节点做法需根据立柱截面形式确
定。具体选择参考如下：当立柱为矩形钢管或矩形钢管混凝土时，横梁连接端与立柱连接处
可在立柱上设置内环板或外环板；或在横梁连接端翼缘板两侧贴合设置翼缘侧连接板，且
横梁连接端翼缘板宽度与两个翼缘侧连接板厚度之和不大于所述立柱的截面边长。当立柱
为圆形钢管或圆形钢管混凝土时，横梁连接端与立柱连接处在立柱上设置内环板或外环
板。当立柱为工字形钢柱、十字工形钢柱、双槽形钢柱，以及L形、T形、井字形异型组合截面
钢柱时，横梁连接端与立柱连接处在立柱上设置横隔板。
本发明一个优选实施例中还提供一种“一字型”组合墙单元，如图5所示，包括两个
如上所述的钢支撑等效墙单元，两个钢支撑等效墙单元呈180度夹角对称设置，且该两个钢
支撑等效墙单元共用同一根立柱1，每个钢支撑等效墙单元的横梁2及K型支撑架3与立柱1
的一个侧面相连接。
本发明另一个优选实施例中还提供一种“L型”组合墙单元，如图6所示，包括两个
如上所述的钢支撑等效墙单元，两个钢支撑等效墙单元呈90度夹角设置，且该两个钢支撑
等效墙单元共用同一根立柱1，每个钢支撑等效墙单元的横梁2及K型支撑架3与立柱1的一
个侧面相连接。
本发明又一个优选实施例中还提供一种“T型”组合墙单元，如图7所示，包括三个
如上所述的钢支撑等效墙单元，其中两个钢支撑等效墙单元呈180度夹角对称设置；第三个
钢支撑等效墙单元与另两个钢支撑等效墙单元均呈90度夹角设置；上述三个钢支撑等效墙
单元共用同一根立柱1，每个钢支撑等效墙单元的横梁2及K型支撑架3与立柱1的一个侧面
相连接。
本发明再一个实施例中还提供一种“十字型”组合墙单元，如图8所示，包括四个如
上所述的钢支撑等效墙单元，四个钢支撑等效墙单元互呈90度夹角对称设置，上述四个钢
支撑等效墙单元共用同一根立柱1，每个钢支撑等效墙单元的横梁2及K型支撑架3与立柱1
的一个侧面相连接。
本发明上述四个优选实施例提供的多种组合墙单元，包括两个、三个或四个如上
所述的钢支撑等效墙单元，所述多个钢支撑等效墙单元共用同一根立柱，且围绕立柱呈90
度或180度夹角对称设置，能够满足建筑墙体的灵活布置，并进一步提高建筑的抗侧刚度、
抗侧承载力及稳定性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发
明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术
的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。