(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 106836475 A(43)申请公布日 2017.06.13
(21)申请号 201710036147.X(22)申请日 2017.01.17
(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 和心宁 商子轩 徐路
崔小雄 (74)专利代理机构 北京思海天达知识产权代理
有限公司 11203
代理人 刘萍(51)Int.Cl.
E04B 1/19(2006.01)E04B 1/24(2006.01)
权利要求书1页 说明书3页 附图6页
CN 106836475 A(54)发明名称
模块化的多高层装配式钢结构体系(57)摘要
本发明涉及一种属于结构工程技术领域的多高层模块化装配式钢结构体系。所述多高层模块化装配式钢结构体系是由装配式柱模块和装配式梁板模块组成；所述装配式梁板模块由装配式楼板与装配式梁以及上层钢板组成，该模块吊装于装配式柱模块的垫板上并焊接，装配式梁板模块之间通过槽钢焊接相连，从而形成整个建筑物楼层，楼层之间通过装配式柱吊装插接后焊接连接形成整个建筑物。根据装配式柱的接头位置，可每层焊接也可隔层焊接，所述装配式柱通过特殊的加工工艺吊装后焊接相连，柱子内部可浇筑混凝土以实现一定强度的连接。此模块化多高层装配式钢结构体系，实现了工厂化生产，现场快速装配，提高施工速度，缩短施工工期，降低工程造价，减少环境污染，拆除后钢材可回收利用，是一种绿色环保的结构体系。
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权 利 要 求 书
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1.一种多高层装配式钢结构框架体系，其特征在于：所述多高层装配式钢结构体系由装配式柱模块和装配式梁板模块组成；所述装配式钢结构体系的基本组成单元包括工字钢梁、槽钢梁、下层钢板、上层钢板、楼板、装配式柱；
所述装配式柱由柱、下柱吊钩和上柱弯板组成，所有连接均采用焊接；楼层之间的装配式柱通过焊接连接每层焊接或者隔层焊接，柱子内部浇筑混凝土；
所述装配式梁包括工字钢梁和槽钢梁；工字钢梁和槽钢梁和装配式楼板以及上层钢板组成装配式梁板模块；梁板模块中相互垂直的梁通过上层钢板焊接连接；梁板模块放置于装配式柱上的下层钢板上并焊接。所述的装配式钢结构体系的梁柱模块分为三个板块，分别为第一板块、第二板块和第三板块；
所述第一板块包括工字钢梁、槽钢梁、下层钢板、上层钢板、楼板；所述第一板块的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接将各个构件拼装成所述装配式第一板块,第一板块与第二板块相连接的梁为槽钢梁，其余的梁为工字钢梁；
所述第二板块包括工字钢梁、槽钢梁、下层钢板、上层钢板、楼板；所述第二板块的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接将各个构件拼装成所述装配式第二板块,第二板块与第一、三板块相连接的梁为槽钢梁，其余的梁为工字钢梁；
所述第三板块包括工字钢梁、槽钢梁、下层钢板、上层钢板、楼板；所述第三板块的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接将各个构件拼装成所述装配式第三板块,第三板块与第二板块相连接的梁为槽钢梁，其余的梁为工字钢梁；
所述第一板块与第二板块进行拼接，拼接方式是将第一板块的槽钢梁和第二板块的槽钢梁进行焊接连接；所述第二板块与第三板块进行拼接，拼接方式是将第二板块的槽钢梁和第三板块的槽钢梁进行拼接。
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说 明 书
模块化的多高层装配式钢结构体系
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技术领域[0001]本发明涉及模块化的多高层装配式钢结构体系，属于结构工程技术领域。背景技术[0002]按照国际上对于建筑工业化的定义，建筑工业化是指按照大工业生产的方式改造建筑业，使之逐步从手工业生产转向社会化大生产的过程，基本途径是建筑标准化，构配件生产工厂化，施工机械化。而我国对于建筑工业化的定义是指采用以标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理为主要特征的工业化生产方式。[0003]本发明采用的模块化的多高层装配式钢结构体系，是在新型工业化理念的引导下的开拓创新，该体系可以有效的实现关键零部件的产业化，克服现有体系的不足，并且能够实现部品商品化生产，满足社会化生产体制的需要。本发明以新型建筑工业化为目标，以建筑工业化的要求为底线，研发出了与以往建筑类别不同的多样化的建筑体系。并尽可能满足建筑设计个性化的要求。
发明内容[0004]本发明提出了一种属于结构工程技术领域的模块化的多高层装配式钢结构体系，其目的在于在钢结构的生产和施工中，实现工厂化生产，现场快速装配，在保证施工质量的前提下，提高施工速度，减少施工工期，降低工程造价，重要的是本体系将装配式构件进行拼装组成模块，模块间连接形成板块，解决了装配式钢结构施工过程中的一系列装配问题。[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种模块化多高层装配式钢结构体系，该多高层装配式钢结构体系由装配式柱模块和装配式梁板模块组成。所述钢结构体系的柱柱连接采用新型连接装置通过吊装后焊接连接，柱子内部可浇筑混凝土以实现一定强度的连接；所述钢结构体系的装配式梁由槽钢或工字型钢组成，并与装配式楼板在工厂加工成型组成模块，该模块于现场吊装放置于柱模块柱座的垫板上，通过焊接与柱模块连接；所述装配式板块之间通过装配式梁中的槽钢梁焊接相连并形成整个建筑物楼层。楼层之间通过装配式柱模块吊装后焊接连接，根据柱子接头的位置，可每层焊接也可隔层焊接。[0006]本发明的技术方案如下：[0007]1、一种多高层装配式钢结构体系，其特征在于：所述多高层装配式钢结构体系由装配式柱模块和装配式梁板模块组成；所述装配式钢结构体系的基本组成单元包括工字钢梁1、槽钢梁2、下层钢板3、上层钢板4、楼板5、装配式柱6；[0008]2、所述装配式柱6由柱7、下柱吊钩8和上柱弯板9组成，所有连接均采用焊接；所述装配式柱6中，下柱吊钩8在施工过程中起到吊接重物的作用，楼层之间的装配式柱6通过上柱弯板9插接于下部装配式柱6中，上柱弯板9在安装过程中起到引导柱子就位的作用；楼层之间的装配式柱6通过焊接连接每层焊接或者隔层焊接，柱子内部可浇筑混凝土以实现一定强度的连接；[0009]3、所述装配式梁包括工字钢梁1和槽钢梁2；工字钢梁1和槽钢梁2和装配式楼板5
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说 明 书
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以及上层钢板4组成装配式梁板模块；梁板模块中相互垂直的梁通过上层钢板4焊接连接；梁板模块放置于装配式柱6上的下层钢板3上并焊接。所述的装配式钢结构体系的梁板模块分为三个板块，分别为第一板块、第二板块和第三板块；[0010]4、所述第一板块包括工字钢梁1、槽钢梁2、下层钢板3、上层钢板4、楼板5；所述第一板块的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接将各个构件拼装成所述装配式第一板块,第一板块与第二板块相连接的梁为槽钢梁2，其余的梁为工字钢梁1；[0011]5、所述第二板块包括工字钢梁1、槽钢梁2、下层钢板3、上层钢板4、楼板5；所述第二板块的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接将各个构件拼装成所述装配式第二板块,第二板块与第一、三板块相连接的梁为槽钢梁2，其余的梁为工字钢梁1；[0012]6、所述第三板块包括工字钢梁1、槽钢梁2、下层钢板3、上层钢板4、楼板5；所述第三板块的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接将各个构件拼装成所述装配式第三板块,第三板块与第二板块相连接的梁为槽钢梁2，其余的梁为工字钢梁1；[0013]7、所述第一板块与第二板块进行拼接，拼接方式是将第一板块的槽钢梁2和第二板块的槽钢梁2进行焊接连接；所述第二板块与第三板块进行拼接，拼接方式是将第二板块的槽钢梁2和第三板块的槽钢梁2进行拼接。[0014]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果。[0015]本发明的模块化多高层装配式钢结构体系，装配过程中装配式柱6上的下层钢板3在梁板模块与柱模块吊装后未焊接前起到临时支撑梁板的作用，焊接后下层钢板3对于装配式柱6起到肋的作用，对于装配式梁也起到翼缘加厚的作用，加强了翼缘，使得破坏位置移到焊接区域外，因此下层钢板3对于梁柱均起到加强的作用；梁板模块的不同板块之间通过装配式梁中的槽钢梁2焊接相连，槽钢梁2相互焊接形成H型钢，从受力角度变为整个H型钢受力，各板块焊接形成一个整体从而共同承担水平荷载；楼层之间通过装配式柱6吊装后焊接连接，根据柱子接头的位置，每层焊接或隔层焊接，柱子内部浇筑混凝土实现一定强度的连接；此连接方式实现了梁柱节点的刚性连接，满足现行规范的要求，实现刚性连接的节点；板块之间通过梁的焊接形成整体，从整体受力角度而言，符合框架结构的概念，从而该体系在受力分析角度可按照框架结构体系计算。[0016]此模块化多高层装配式钢结构体系，实现了工厂化生产，现场快速装配，提高施工速度，缩短施工工期，降低工程造价，减少环境污染，拆除后钢材可回收利用，是一种绿色环保的结构体系。同时，本发明提出模块化多高层装配式钢结构体系是对传统的钢结构住宅建筑的补充，充分发挥了钢结构多高层住宅的优势。与传统的钢结构建筑相比，它具有安全性能高，施工速度快，环境污染小，安全事故少和工程造价低等诸多优点。附图说明[0017]图1是本发明的装配式体系板块拼接平面布置图。[0018]图2是本发明的装配式板块1的示意图。[0019]图3是本发明的装配式板块1的单元分解图。[0020]图4是本发明的装配式板块2的示意图。[0021]图5是本发明的装配式板块2的单元分解图。[0022]图6是本发明的装配式板块3的示意图。
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图7是本发明的装配式板块3的单元分解图。
[0024]图8是本发明的装配式柱示意图。[0025]图9是本发明的装配式梁单元分解图。[0026]图10是本发明的多高层装配式钢结构体系的装配效果图。[0027]其中：1—工字钢梁，2—槽钢梁，3—下层钢板，4—上层钢板，5—楼板，6—装配式柱，7—柱，8—下柱吊钩，9—上柱弯板。具体实施方式[0028]下面结合附图对本发明进行详细说明。[0029]如附图1所示，所述装配式体系的梁板模块包括板块1、板块2和板块3；[0030]如附图2所示，所述板块1包括工字钢梁1、槽钢梁2、上层钢板4、楼板5；所述板块1的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接将各个构件拼装成所述装配式板块1；[0031]如附图3所示，梁板模块中相互垂直的梁通过上层钢板4焊接连接；[0032]如附图4所示，所述板块2包括工字钢梁1、槽钢梁2、上层钢板4、楼板5；所述板块2的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接将各个构件拼装成所述装配式板块2；[0033]如附图5所示，梁板模块中相互垂直的梁通过上层钢板4焊接连接；[0034]如附图6所示，所述板块3包括工字钢梁1、槽钢梁2、上层钢板4、楼板5；所述板块3的所有构件均在工厂加工制作完成，然后通过焊接将各个构件拼装成所述装配式板块3；[0035]如附图7所示，梁板模块中相互垂直的梁通过上层钢板4焊接连接；[0036]如附图8所示，所述装配式柱6由柱7、下柱吊钩8和上柱弯板9及下层钢板3组成，所有连接均采用焊接；楼层之间的装配式柱6通过焊接连接，根据装配式柱的接头的位置，可每层焊接也可隔层焊接，柱子内部可浇筑混凝土以实现一定强度的连接，下层钢板3焊接于装配式柱6上；下柱吊钩8焊接于装配式柱6上侧内表面的两个对角线处；所述的上柱弯板9焊接于装配式柱6下侧的四个内表面处；[0037]如附图9所示，所述装配式梁包括工字钢梁1和槽钢梁2；[0038]本发明提出的梁板模块分为三个板块，所述装配式板块1与板块2进行拼接，拼接方式是将板块1的槽钢梁2和板块2的槽钢梁2进行焊接连接；所述装配式板块2与板块3进行拼接，拼接方式是将板块2的槽钢梁2和板块3的槽钢梁2进行焊接连接；[0039]如图10所示，经装配后得到如图所示结构。[0040]以上是本发明的一具体在实施例，本发明的实施不限于此。
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