一种装配式交叉支撑组合钢框架结构的制作方法

专利2022-11-18  100


本申请涉及钢结构领域,尤其涉及一种装配式交叉支撑组合钢框架结构。



背景技术:

装配式建筑是指结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统的主要部分采用预制部品部件集成的建筑。装配式钢结构建筑是装配式建筑中的一种,建筑的结构系统由钢部(构)件构成。装配式钢结构建筑形式充分体现了“绿色建筑”的概念,国家推行绿色建筑及工业化建筑,为装配式钢结构住宅的发展提供了广阔的平台。

目前装配式钢结构模块化设计、模块化生产、模块化运输、模块化安装主要集中在低层装配式结构,高层装配式钢结构还是采用传统设计安装方式,吊装次数多,起吊器械利用效率低,高空作业多,施工风险大。而传统模块化低层装配式钢结构多采用整体焊接的形式,在工厂预制生产后,运输至现场,这些整体框架体积较大,受公路等运输高度限制运输不便,且运输费用昂贵,低层装配式盒子型模块拼装结构,布局固定,不能灵活调整,不能满足建筑高度等功能性要求。



技术实现要素:

本申请的目的之一在于提供一种装配式交叉支撑组合钢框架结构,旨在改善现有的装配式钢结构使用不方便的问题。

本申请的技术方案是:

一种装配式交叉支撑组合钢框架结构,包括多个钢结构单元,每个所述钢结构单元均包括钢梁、两个钢支撑柱以及至少一个钢连接结构,所述钢梁的两端底部分别固定安装有两个平行间隔设置的所述钢支撑柱,所述钢连接结构分别固定连接于两个所述钢支撑柱之间。

作为本申请的一种技术方案,所述钢支撑柱包括方管柱、两个十字转换柱以及四个端板,每个所述十字转换柱的两端上均焊接有所述端板,所述方管柱的两端通过所述端板焊接有所述十字转换柱,且所述方管柱的顶端通过所述十字转换柱固定安装在所述钢梁的底部。

作为本申请的一种技术方案,所述钢连接结构包括固定块、多个连接圆管以及多个连接钢片,每个所述连接圆管均固定穿过所述固定块,且两端分别通过所述连接钢片焊接于两个所述钢支撑柱上,相邻的所述连接圆管之间呈夹角设置。

作为本申请的一种技术方案,所述钢梁为工字梁。

作为本申请的一种技术方案,所述钢结构单元为两个且呈l型结构,两个所述钢结构单元通过共用一个所述钢支撑柱而垂直连接。

作为本申请的一种技术方案,所述钢结构单元为两个且呈一字型结构,两个所述钢结构单元通过共用一个所述钢支撑柱而平行连接,两个所述钢结构单元处于同一平面内。

作为本申请的一种技术方案,所述钢结构单元为三个且呈t型结构,第一个所述钢结构单元通过共用一个所述钢支撑柱而与第二个所述钢结构单元平行连接,且第一个所述钢结构单元与第二个所述钢结构单元处于同一平面内;第三个所述钢结构单元垂直通过共用同一个所述支撑柱而与第一个所述钢结构单元、第二个所述钢结构单元均垂直固定连接。

作为本申请的一种技术方案,所述钢结构单元为四个且呈十字型结构,四个所述钢结构单元通过共用一个所述钢支撑柱而相互垂直固定连接。

本申请的有益效果:

本申请的装配式交叉支撑组合钢框架结构,该结构体系包括l型钢框架、t型钢框架、十字型钢框架及一字型钢框架,该种模块化钢框架中均包括工字钢钢梁、方管柱、连接圆管及十字转换柱,工字梁与方管柱通过十字转换柱进行高强螺栓铰接,方管柱在工字梁处断开,只承受上部结构传来的竖向荷载,能有效减小其截面,梁柱节点采用十字转换柱能有效减小钢梁截面尺寸,做到梁柱不凸出墙面,模块化钢框架可自由组合,灵活布局,满足建筑功能需求。连接圆管焊接于两相邻方管柱间,用于承受水平荷载。同时,该模块化钢框架结构承载力高,抗侧移能力好,梁柱之间采用螺栓连接,抗震性能好,装配率高,污染小,能够有效提高工程施工速度,节约成本。同时,该模块化钢框架是将标准构件运输至现场进行组装,将大量高空作业转移到地面完成,梁柱在现场采用高强螺栓拼装,地面组装工作和高空安装工作可同时进行,交叉作业,提高了施工效率,缩短了工期,有效地减少了施工风险,减少了吊装次数,提高了起吊器械的利用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请第一实施例提供的装配式交叉支撑组合钢框架结构的结构示意图;

图2为本申请第一实施例提供的钢结构单元局部结构示意图;

图3为本申请第一实施例提供的钢支撑柱结构示意图;

图4为本申请第二实施例提供的装配式交叉支撑组合钢框架结构的结构示意图;

图5为本申请第三实施例提供的提供的装配式交叉支撑组合钢框架结构的结构示意图;

图6为本申请第四实施例提供的提供的装配式交叉支撑组合钢框架结构的结构示意图。

图标:1-装配式交叉支撑组合钢框架结构;2-钢结构单元;3-钢梁;4-钢支撑柱;5-钢连接结构;6-方管柱;7-十字转换柱;8-端板;9-固定块;10-连接圆管;11-连接钢片;12-连接板;13-高强螺栓。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。

此外,在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

第一实施例:

请参照图1,配合参照图2和图3,本申请提供一种装配式交叉支撑组合钢框架结构1,包括两个相互垂直连接的钢结构单元2,该两个垂直连接的钢结构单元2连接呈l型结构。其中,每个钢结构单元2均包括钢梁3、两个钢支撑柱4以及多个钢连接结构5,在钢梁3的两端底部分别固定安装有两个平行间隔设置的钢支撑柱4,每个钢连接结构5分别固定连接于两个钢支撑柱4之间。

需要说明的是,在本实施例中,其中一个钢结构单元2的一侧通过与另一个钢结构单元2的一侧共用一个钢支撑柱4而垂直连接呈l型结构;并且,一个钢结构单元2的钢梁3的一侧端通过连接板12以及高强螺栓13与另一个钢结构单元2的钢梁3的一侧端进行固定焊接,将连接板12设置在两个垂直连接的钢梁3的侧端上,然后通过高强螺栓13将三者固定起来即可。

进一步地,在本实施例中,每个钢支撑柱4包括方管柱6、两个十字转换柱7以及四个端板8,每个十字转换柱7的两端上均焊接有端板8,方管柱6的两端通过端板8焊接有十字转换柱7,且方管柱6的顶端通过十字转换柱7固定焊接安装在钢梁3的底部。

同时,每个钢连接结构5包括固定块9、多个连接圆管10以及多个连接钢片11,每个连接圆管10均固定穿过固定块9,且两端分别通过连接钢片11焊接于两个钢支撑柱4的内侧壁上,相邻的连接圆管10之间呈夹角设置。

需要说明的是,在本实施例中,钢连接结构5的数量可以为一个、两个、三个等,相邻的钢连接结构5之间的间距相同,且沿着钢支撑柱4的高度方向由下至上的安装。同时,相邻的连接圆管10之间的夹角可以相同,也可以不同。

第二实施例:

请参照图4,本申请提供一种装配式交叉支撑组合钢框架结构1,本实施例中的装配式交叉支撑组合钢框架结构1与第一实施例中的结构大致相同,区别在于钢结构单元2之间的连接设置方式不同。

在本实施例中,钢结构单元2为两个且呈一字型结构,两个钢结构单元2通过共用一个钢支撑柱4而平行连接,两个钢结构单元2处于同一平面内。同时,一个钢结构单元2的钢梁3的一侧端通过连接板12以及高强螺栓13与另一个钢结构单元2的钢梁3的一侧端进行固定焊接,将连接板12设置在两个垂直连接的钢梁3的侧端上,然后通过高强螺栓13将三者固定起来即可。该两个钢梁3处于同一平面上,二者的轴线相同。

第三实施例:

请参照图5,本申请提供一种装配式交叉支撑组合钢框架结构1,本实施例中的装配式交叉支撑组合钢框架结构1与第一实施例中的结构大致相同,区别在于钢结构单元2之间的连接设置方式不同。

在本实施例中,钢结构单元2为三个且呈t型结构,第一个钢结构单元2通过共用一个钢支撑柱4而与第二个钢结构单元2平行连接,且第一个钢结构单元2与第二个钢结构单元2处于同一平面内;第三个钢结构单元2垂直通过共用同一个支撑柱而与第一个钢结构单元2、第二个钢结构单元2均垂直固定连接。同时,该三个钢结构单元2的钢梁3的侧端之间相互通过连接板12以及高强螺栓13进行固定焊接,并交汇于同一竖直侧端,将连接板12设置在两个垂直连接的钢梁3的侧端上,然后通过高强螺栓13将三者固定起来即可;其中有两个钢梁3处于同一平面上,二者的轴线相同,第三个钢梁3的侧端则与该两个钢梁3之间通过连接板12以及高强螺栓13垂直固定,并交汇于一起。

第四实施例:

请参照图6,本申请提供一种装配式交叉支撑组合钢框架结构1,本实施例中的装配式交叉支撑组合钢框架结构1与第一实施例中的结构大致相同,区别在于钢结构单元2之间的连接设置方式不同。

在本实施例中,钢结构单元2为四个且呈十字型结构,四个钢结构单元2通过共用一个钢支撑柱4而相互垂直固定连接。同时,该四个钢结构单元2的钢梁3的侧端之间相互通过连接板12以及高强螺栓13进行固定焊接,并交汇于同一竖直侧端,将连接板12设置在两个垂直连接的钢梁3的侧端上,然后通过高强螺栓13将三者固定起来即可;该四个钢梁3连接呈十字型结构。

第五实施例:

本实施例提供一种装配式交叉支撑组合钢框架结构1的制作方法,其包括第一实施例至第四实施例中的装配式交叉支撑组合钢框架结构1,步骤为:

s1.将该模块化钢框架构件进行标准化设计,工厂标准化预制生产;

设计人员在设计运算时,标准化设计该钢构件,尽量使柱、梁、支撑截面保持模数化,方便工厂标准化预制生产;工厂根据提取的料单及生产加工图纸进行预制生产,标准化钢柱包括方管柱6及两端头的十字转换柱7,两十字转换柱7焊接在方管柱6上,标准化支撑包括标准化连接圆管10及连接钢片11,连接圆管10焊接在两标准化钢支撑柱4之间,标准化钢梁3为工字梁,钢梁3和十字转换柱7上预留螺栓孔,钢梁3上焊接吊耳;

s2.标准化钢构件装车运至施工现场后进行拼装模块化钢框架;

将预制好的标准化钢梁3、钢支撑柱4、钢连接结构5装车运至施工现场,根据施工图拼装成模块化钢框架,包括第一实施例中的l型钢框架、第二实施例中的一字型钢框架、第三实施例中的t型钢框架及第四实施例中的十字型钢框架;钢梁3与钢支撑柱4上的十字转换柱7进行螺栓固定连接,现场不需要焊接,完成模块钢框架的组装;

s3.安装临时支撑构件,吊装模块化钢框架;

测量放线,确定模块化钢框架安装位置,安装临时支撑构件,吊运器械准备,顺序吊装模块化钢框架,螺栓孔对准就位;

s4.完成模块化钢框架安装,拆除临时支撑;

吊装就位后,及时将临时支撑固定住钢框架,保证结构的稳定性,将螺栓初拧作临时固定,同时进行垂直度校正,调整位置后,最后固定,将螺栓拧紧;钢梁3上下翼缘与十字转换柱7螺栓连接,钢梁3腹板与相邻模块钢梁3螺栓连接,模块逐一安装完成后,拆除临时支撑。

本申请的装配式交叉支撑组合钢框架结构1,该结构体系包括l型钢框架、t型钢框架、十字型钢框架及一字型钢框架,该种模块化钢框架中均包括工字钢钢梁3、方管柱6、连接圆管10及十字转换柱7,工字梁与方管柱6通过十字转换柱7进行高强螺栓13铰接,方管柱6在工字梁处断开,只承受上部结构传来的竖向荷载,能有效减小其截面,梁柱节点采用十字转换柱7能有效减小钢梁3截面尺寸,做到梁柱不凸出墙面,模块化钢框架可自由组合,灵活布局,满足建筑功能需求。连接圆管10焊接于两相邻方管柱6间,用于承受水平荷载。同时,该模块化钢框架结构承载力高,抗侧移能力好,梁柱之间采用螺栓连接,抗震性能好,装配率高,污染小,能够有效提高工程施工速度,节约成本。同时,该模块化钢框架是将标准构件运输至现场进行组装,将大量高空作业转移到地面完成,梁柱在现场采用高强螺栓13拼装,地面组装工作和高空安装工作可同时进行,交叉作业,提高了施工效率,缩短了工期,有效地减少了施工风险,减少了吊装次数,提高了起吊器械的利用效率。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,应包含在本申请的保护范围之内。


技术特征:

1.一种装配式交叉支撑组合钢框架结构,其特征在于,包括多个钢结构单元,每个所述钢结构单元均包括钢梁、两个钢支撑柱以及至少一个钢连接结构,所述钢梁的两端底部分别固定安装有两个平行间隔设置的所述钢支撑柱,所述钢连接结构分别固定连接于两个所述钢支撑柱之间。

2.根据权利要求1所述的装配式交叉支撑组合钢框架结构,其特征在于,所述钢支撑柱包括方管柱、两个十字转换柱以及四个端板,每个所述十字转换柱的两端上均焊接有所述端板,所述方管柱的两端通过所述端板焊接有所述十字转换柱,且所述方管柱的顶端通过所述十字转换柱固定安装在所述钢梁的底部。

3.根据权利要求1所述的装配式交叉支撑组合钢框架结构,其特征在于,所述钢连接结构包括固定块、多个连接圆管以及多个连接钢片,每个所述连接圆管均固定穿过所述固定块,且两端分别通过所述连接钢片焊接于两个所述钢支撑柱上,相邻的所述连接圆管之间呈夹角设置。

4.根据权利要求1所述的装配式交叉支撑组合钢框架结构,其特征在于,所述钢梁为工字梁。

5.根据权利要求1所述的装配式交叉支撑组合钢框架结构,其特征在于,所述钢结构单元为两个且呈l型结构,两个所述钢结构单元通过共用一个所述钢支撑柱而垂直连接。

6.根据权利要求1所述的装配式交叉支撑组合钢框架结构,其特征在于,所述钢结构单元为两个且呈一字型结构,两个所述钢结构单元通过共用一个所述钢支撑柱而平行连接,两个所述钢结构单元处于同一平面内。

7.根据权利要求1所述的装配式交叉支撑组合钢框架结构,其特征在于,所述钢结构单元为三个且呈t型结构,第一个所述钢结构单元通过共用一个所述钢支撑柱而与第二个所述钢结构单元平行连接,且第一个所述钢结构单元与第二个所述钢结构单元处于同一平面内;第三个所述钢结构单元垂直通过共用同一个所述支撑柱而与第一个所述钢结构单元、第二个所述钢结构单元均垂直固定连接。

8.根据权利要求1所述的装配式交叉支撑组合钢框架结构,其特征在于,所述钢结构单元为四个且呈十字型结构,四个所述钢结构单元通过共用一个所述钢支撑柱而相互垂直固定连接。

技术总结
本申请提供一种装配式交叉支撑组合钢框架结构,属于钢结构领域。其包括多个钢结构单元,每个钢结构单元均包括钢梁、两个钢支撑柱以及至少一个钢连接结构,钢梁的两端底部分别固定安装有两个平行间隔设置的钢支撑柱,钢连接结构分别固定连接于两个钢支撑柱之间。该装置能够有效地降低生产施工组织难度,降低高空作业风险,降低施工成本,提高装配式率,既能够缩短工期,还有益于环保。

技术研发人员:季芯宇;赵立;邓海;闵兰
受保护的技术使用者:武汉一冶钢结构有限责任公司;中国一冶集团有限公司
技术研发日:2020.07.15
技术公布日:2021.04.06

转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-7970.html