一种高层装配式钢结构框架的支撑体系及其施工方法,包括连接板、高强拉索、锚板和受压弹簧;连接板布置在高强拉索两端位置处;在连接板上、沿着垂直于高强拉索的方向连接有挡板;挡板上开设有穿孔;高强拉索拉设在钢结构框架的框格中;在高强拉索的两端连接有钢拉杆;钢拉杆穿在挡板的穿孔中;锚板连接在钢拉杆上、靠近端部位置处;受压弹簧套设在钢拉杆上、位于锚板与挡板之间;在锚板与挡板之间设置有耗能阻尼器;耗能阻尼器一端与锚板固定连接,耗能阻尼器另一端与挡板相接触。本发明解决了传统的钢支撑在往复荷载作用下容易发生失稳、防屈曲支撑震后残余变形较大,不易修复以及支撑的截面往往较大,影响开窗和墙板的装配的技术问题。
1.一种高层装配式钢结构框架的支撑体系,布置在钢结构框架(8)的四周侧面上;其特征在于:所述钢结构框架(8)的每个侧面上至少布置有两组该支撑体系,并且每组支撑体系沿竖向对应设置在钢梁(8.1)与钢柱(8.2)围成的框格中;
该支撑体系包括有连接板(7)、高强拉索(6)、锚板(4)和受压弹簧(2);所述连接板(7)布置在设计的高强拉索(6)两端位置处,并且连接板(7)与钢结构框架(8)固定连接;在连接板(7)的板面上、沿着垂直于高强拉索(6)的方向连接有挡板(5);所述挡板(5)的板面上开设有穿孔(9);所述高强拉索(6)拉设在钢结构框架(8)的框格中;在钢结构框架(8)的每个转角两侧均分别布置有一组支撑体系,且一组支撑体系沿竖向连续布置;在高强拉索(6)的两端分别连接有钢拉杆(3);所述钢拉杆(3)穿设在挡板(5)的穿孔(9)中;所述锚板(4)连接在钢拉杆(3)上、靠近端部位置处,并且锚板(4)与挡板(5)平行设置;所述受压弹簧(2)套设在钢拉杆(3)上、位于锚板(4)与挡板(5)之间;所述受压弹簧(2)的一端固定连接在锚板(4)的板面上,受压弹簧(2)的另一端压设在挡板(5)的板面上;在受压弹簧(2)的两侧分别设置有限位板(13);在锚板(4)与挡板(5)之间还设置有耗能阻尼器(1);所述耗能阻尼器(1)的一端与锚板(4)固定连接,耗能阻尼器(1)的另一端与挡板(5)相接触。
2.根据权利要求1所述的高层装配式钢结构框架的支撑体系,其特征在于:所述高强拉索(6)呈X形或者呈人字形或者呈单斜形拉设在钢结构框架(8)的框格中。
3.根据权利要求1所述的高层装配式钢结构框架的支撑体系,其特征在于:所述锚板(4)的板面上、对应穿孔(9)的位置处开设有通孔(10);所述钢拉杆(3)的端部穿过锚板(4),并且通过螺母(11)锚固在锚板(4)上。
4.根据权利要求1所述的高层装配式钢结构框架的支撑体系,其特征在于:所述耗能阻尼器(1)为摩擦阻尼器或者金属阻尼器或者粘滞阻尼器,并且该耗能阻尼器(1)设置在受压弹簧(2)中。
5.根据权利要求1所述的高层装配式钢结构框架的支撑体系,其特征在于:所述高强拉索(6)与钢拉杆(3)之间铰接连接。
6.一种权利要求1‑5中任意一项所述的高层装配式钢结构框架的支撑体系的施工方法,其特征在于,包括步骤如下:
步骤一,进行钢梁(8.1)和钢柱(8.2)的施工,形成钢结构框架(8);
步骤二,将连接板(7)连接在钢结构框架(8)上、对应设计的高强拉索(6)端部位置处;
步骤三,在连接板(7)的板面上两侧、沿着垂直于高强拉索(6)的方向连接挡板(5)和锚板(4),其中,挡板(5)上预留有穿孔(9),锚板(4)上预留有通孔(10);
步骤四,在高强拉索(6)的两端分别连接钢拉杆(3);
步骤五,将钢拉杆(3)穿设在挡板(5)的穿孔(9)中;
步骤六,将受压弹簧(2)套设在钢拉杆(3)上、并且使受压弹簧(2)压设于锚板(4)与挡板(5)之间;
步骤七,在锚板(4)与挡板(5)之间设置耗能阻尼器(1),使耗能阻尼器(1)一端与锚板(4)固定连接,耗能阻尼器(1)的另一端与挡板(5)相接触;
步骤八,将钢拉杆(3)的端部穿过锚板(4),通过螺母(11)锚固在锚板(4)上,至此施工结束。
7.根据权利要求6所述的施工方法,其特征在于:步骤二中的连接板(7)通过节点板(12)与钢结构框架(8)连接;所述节点板(12)连接在钢结构框架(8)上,连接板(7)连接在节点板(12)上;在节点板(12)上设置有加劲板(14),并且加劲板(14)与钢梁(8.1)或者钢柱(8.2)对应连接。
8.根据权利要求6所述的施工方法,其特征在于:当受压弹簧(2)的两侧设置有限位板(13)时,在步骤八施工完成后,将限位板(13)焊接在连接板(7)的两侧,并使限位板(13)的端部与挡板(5)相连接,进一步的限制受压弹簧(2)向两侧晃动。
一种高层装配式钢结构框架的支撑体系及其施工方法
技术领域
[0001] 本发明属于建筑施工领域,尤其涉及一种高层装配式钢结构框架的支撑体系及其施工方法。
背景技术
[0002] 装配式钢结构体系因其工业化程度高,施工速度快,施工现场无焊接、无污染以及施工质量易控制而被广泛采用。随着建筑高度的增加,纯框架结构越来越不经济,中心支撑
或者偏心支撑框架结构因其侧向刚度大,支撑承担大部分水平荷载而成为一种更经济的结
构形式。传统的钢支撑在往复荷载作用下容易发生失稳,而目前其采用的防屈曲支撑震后
残余变形较大,不易修复,并且支撑的截面往往较大,严重影响了开窗和墙板的装配,降低
了装配式钢结构的施工效率。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种高层装配式钢结构框架的支撑体系及其施工方法,要解决传统的钢支撑在往复荷载作用下容易发生失稳的技术问题,还要解决防屈曲支撑震后残
余变形较大,不易修复以及支撑的截面往往较大,影响开窗和墙板的装配的技术问题。
[0004] 为实现上述目的,本发明采用如下技术方案。
[0005] 一种高层装配式钢结构框架的支撑体系,布置在钢结构框架的四周侧面上;所述钢结构框架的每个侧面上至少布置有两组该支撑体系,并且每组支撑体系沿竖向对应设置
在钢梁与钢柱围成的框格中;
[0006] 该支撑体系包括有连接板、高强拉索、锚板和受压弹簧;所述连接板布置在设计的高强拉索两端位置处,并且连接板与钢结构框架固定连接;在连接板的板面上、沿着垂直于
高强拉索的方向连接有挡板;所述挡板的板面上开设有穿孔;所述高强拉索拉设在钢结构
框架的框格中;在高强拉索的两端分别连接有钢拉杆;所述钢拉杆穿设在挡板的穿孔中;所
述锚板连接在钢拉杆上、靠近端部位置处,并且锚板与挡板平行设置;所述受压弹簧套设在
钢拉杆上、位于锚板与挡板之间;在锚板与挡板之间还设置有耗能阻尼器;所述耗能阻尼器
的一端与锚板固定连接,耗能阻尼器的另一端与挡板相接触。
[0007] 优选的,在钢结构框架的每个转角两侧均分别布置有一组支撑体系,且一组支撑体系沿竖向连续布置。
[0008] 优选的,所述高强拉索呈X形或者呈人字形或者呈单斜形拉设在钢结构框架的框格中。
[0009] 优选的,所述锚板的板面上、对应穿孔的位置处开设有通孔;所述钢拉杆的端部穿过锚板,并且通过螺母锚固在锚板上。
[0010] 优选的,所述受压弹簧的一端固定连接在锚板的板面上,受压弹簧的另一端压设在挡板的板面上。
[0011] 优选的,所述耗能阻尼器为摩擦阻尼器或者金属阻尼器或者粘滞阻尼器,并且该耗能阻尼器设置在受压弹簧中。
[0012] 优选的,所述高强拉索与钢拉杆之间铰接连接。
[0013] 一种高层装配式钢结构框架的支撑体系的施工方法,包括步骤如下。
[0014] 步骤一,进行钢梁和钢柱的施工,形成钢结构框架。
[0015] 步骤二,将连接板连接在钢结构框架上、对应设计的高强拉索端部位置处。
[0016] 步骤三,在连接板的板面上两侧、沿着垂直于高强拉索的方向连接挡板和锚板,其中,挡板上预留有穿孔,锚板上预留有通孔。
[0017] 步骤四,在高强拉索的两端分别连接钢拉杆。
[0018] 步骤五,将钢拉杆穿设在挡板的穿孔中。
[0019] 步骤六,将受压弹簧套设在钢拉杆上、并且使受压弹簧压设于锚板与挡板之间。
[0020] 步骤七,在锚板与挡板之间设置耗能阻尼器,使耗能阻尼器一端与锚板固定连接,耗能阻尼器的另一端与挡板相接触。
[0021] 步骤八,将钢拉杆的端部穿过锚板,通过螺母锚固在锚板上,至此施工结束。
[0022] 优选的,步骤二中的连接板通过节点板与钢结构框架连接;所述节点板连接在钢结构框架上,连接板连接在节点板上;在节点板上设置有加劲板,并且加劲板与钢梁或者钢
柱对应连接。
[0023] 优选的,当受压弹簧的两侧设置有限位板时,在步骤八施工完成后,将限位板焊接在连接板的两侧,并使限位板的端部与挡板相连接,进一步的限制受压弹簧向两侧晃动。
[0024] 与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果。
[0025] 1、本发明中的高层装配式钢结构框架的支撑体系,主体结构采用装配式钢结构体系,支撑采用高强拉索,高强拉索能够提供较大的抗侧刚度,结构体系较为经济,节点结构
简单,避免了复杂的连接,震后容易修复;除此之外,高强拉索截面较小,不影响墙板的装
配,很大程度上提高高层装配式钢结构的施工效率。
[0026] 2、本发明的支撑体系设置索端受压弹簧和耗能阻尼器,结构在地震作用下发生侧移时,耗能阻尼器能耗散一部分能量,并且高强拉索能产生较大变形而不会脆断,震后易修
复或更换。
[0027] 3、本发明的支撑体系设置钢结构框架中解决了传统的钢支撑在往复荷载作用下容易发生失稳的技术问题;并且本发明利用钢拉索代替传统的钢杆件,在震后高强拉索很
容易恢复原形,解决了防屈曲支撑震后残余变形较大,不易修复的技术问题。
[0028] 4、本发明利用钢拉索代替传统的钢杆件,钢拉索的截面远小于钢杆件的截面,在使用过程中避免了影响开窗和墙板的装配,从而解决了传统的于钢杆件或者支撑的截面较
大影响开窗和墙板的装配的技术问题。
附图说明
[0029] 下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0030] 图1是本发明的支撑体系设置在钢框架结构上的立体结构示意图。
[0031] 图2是本发明的支撑体系设置在装配式钢框架结构上的侧立面结构示意图。
[0032] 图3是本发明的支撑体系设置在装配式钢框架结构上的正立面结构示意图。
[0033] 图4是本发明的支撑体系结构示意图。
[0034] 图5是本发明的支撑体系与钢结构框架连接节点示意图。
[0035] 图6是本发明的连接板上设置挡板、锚板和限位板的结构示意图。
[0036] 图7是本发明的连接板上设置挡板的结构示意图。
[0037] 附图标记:1—耗能阻尼器、2—受压弹簧、3—钢拉杆、4—锚板、5—挡板、6—高强拉索、7—连接板、8—钢结构框架、8.1—钢梁、8.2—钢柱、9—穿孔、10—通孔、11—螺母、
12—节点板、13—限位板、14—加劲板。
具体实施方式
[0038] 本实施例中的支撑体系适用于100m左右高层住宅,其主体结构为装配式钢框架结构,为增加整体结构水平刚度,提高装配式钢结构的经济效益,在同层或跨层的相应位置布
置支撑体系,同时避免支撑体系对墙板开窗和装配的影响。支撑体系中的支撑采用高强拉
索6,在与钢结构框架8连接位置处设置带有耗能阻尼器1的受压弹簧2,钢拉杆3穿过受压弹
簧2并在锚板4端部拧紧螺母11,高强拉索6的一端铰接连接于下方的钢拉杆3上,另一端同
样铰接连接于上方的钢拉杆3上。
[0039] 如图1‑7所示,这种高层装配式钢结构框架的支撑体系,布置在钢结构框架8的四周侧面上;所述钢结构框架8的每个侧面上至少布置有两组该支撑体系,并且每组支撑体系
沿竖向对应设置在钢梁8.1与钢柱8.2围成的框格中;
[0040] 该支撑体系包括有连接板7、高强拉索6、锚板4和受压弹簧2;所述连接板7布置在设计的高强拉索6两端位置处,并且连接板7与钢结构框架8固定连接;在连接板7的板面上、
沿着垂直于高强拉索6的方向连接有挡板5;所述挡板5的板面上开设有穿孔9;所述高强拉
索6拉设在钢结构框架8的框格中;在高强拉索6的两端分别连接有钢拉杆3;所述钢拉杆3穿
设在挡板5的穿孔9中;所述锚板4连接在钢拉杆3上、靠近端部位置处,并且锚板4与挡板5平
行设置;所述受压弹簧2套设在钢拉杆3上、位于锚板4与挡板5之间;在锚板4与挡板5之间还
设置有耗能阻尼器1;所述耗能阻尼器1的一端与锚板4固定连接,耗能阻尼器1的另一端与
挡板5相接触。
[0041] 本实施例中,在钢结构框架8的每个转角两侧均分别布置有一组支撑体系,且一组支撑体系沿竖向连续布置。
[0042] 当然在其他实施例中,当抗侧向刚度要求较高时,所述支撑体系可以沿钢结构框架8的水平方向连续布置在每个框格中;当抗侧向刚度要求不高时,支撑体系可以沿钢结构
框架8的水平方向间隔设置在对应的框格中。
[0043] 本实施例中,所述高强拉索6呈X形设置,高强拉索6的两端分别位于钢梁8.1与钢柱8.2的节点位置处;在钢梁8.1与钢柱8.2的节点位置处连接有节点板12;所述连接板7与
节点板12焊接连接。
[0044] 当然在其他实施例中,所述高强拉索6还可以呈人字形或者呈卧置的人字形或者呈单斜形拉设在钢结构框架8的框格中;当高强拉索6呈人字形布置时,高强拉索6设有两
根,并且两根高强拉索6的上端位于钢梁8.1的中间位置处,两根高强拉索6的下端位于钢梁
8.1与钢柱8.2的节点位置处;
[0045] 当高强拉索6呈卧置的人字形布置时,高强拉索6设有两根,并且两根高强拉索6的左端或者右端相交于钢柱8.2的中间位置处,两根高强拉索6的右端或者左端分别位于上层
钢梁8.1与钢柱8.2的节点位置处和下层钢梁8.1与钢柱8.2的节点位置处。
[0046] 本实施例中,所述锚板4的板面上、对应穿孔9的位置处开设有通孔10;所述钢拉杆3的端部穿过锚板4,并且通过螺母11锚固在锚板4上。
[0047] 本实施例中,所述受压弹簧2的一端固定连接在锚板4的板面上,受压弹簧2的另一端压设在挡板5的板面上。
[0048] 本实施例中,所述耗能阻尼器1为摩擦阻尼器或者金属阻尼器或者粘滞阻尼器,并且该耗能阻尼器1设置在受压弹簧2中。
[0049] 本实施例中,所述高强拉索6与钢拉杆3之间铰接连接。
[0050] 本实施例中,所述挡板5的板面上、位于受压弹簧2的两侧分别设置有限位板13,进一步限制受压弹簧2向两侧晃动。
[0051] 这种高层装配式钢结构框架的支撑体系的施工方法,包括步骤如下。
[0052] 步骤一,进行钢梁8.1和钢柱8.2的施工,形成钢结构框架8。
[0053] 步骤二,将连接板7连接在钢结构框架8上、对应设计的高强拉索6端部位置处。
[0054] 步骤三,在连接板7的板面上两侧、沿着垂直于高强拉索6的方向连接挡板5和锚板4,其中,挡板5上预留有穿孔9,锚板4上预留有通孔10。
[0055] 步骤四,在高强拉索6的两端分别连接钢拉杆3。
[0056] 步骤五,将钢拉杆3穿设在挡板5的穿孔9中。
[0057] 步骤六,将受压弹簧2套设在钢拉杆3上、并且使受压弹簧2压设于锚板4与挡板5之间。
[0058] 步骤七,在锚板4与挡板5之间设置耗能阻尼器1,使耗能阻尼器1一端与锚板4固定连接,耗能阻尼器1的另一端与挡板5相接触。
[0059] 步骤八,将钢拉杆3的端部穿过锚板4,通过螺母11锚固在锚板4上,至此施工结束。
[0060] 本实施例中,步骤二中的连接板7通过节点板12与钢结构框架8连接;所述节点板12连接在钢结构框架8上,连接板7连接在节点板12上;在节点板12上设置有加劲板14;所述
加劲板14与节点板12的板面垂直,并且加劲板14的端部与钢梁8.1或者钢柱8.2对应连接。
[0061] 本实施例中,所述节点板12在连接板7施工之前连接在钢结构框架8上、对应待施工的高强拉索6两端位置处。
[0062] 本实施例中,当受压弹簧2的两侧设置有限位板13时,在步骤八施工完成后,将限位板13焊接在连接板7的两侧,并使限位板13的端部与挡板5相连接,进一步的限制受压弹
簧2向两侧晃动。
[0063] 上述实施例并非具体实施方式的穷举,还可有其它的实施例,上述实施例目的在于说明本发明,而非限制本发明的保护范围,所有由本发明简单变化而来的应用均落在本
发明的保护范围内。