一種裝配式異形束柱鋼框架?支撐住宅結構的制作方法

本發明涉及一種適用于中高層的鋼結構住宅結構，具體是一種新型裝配式異形束柱鋼框架-支撐住宅結構體系，屬于鋼結構建筑技術領域。

背景技術：

鋼結構具有輕質高強、綠色環保、便于制作與標準化以及抗震性能好等諸多優點，具有天然的裝配化和產業化優勢，因此在歐美發達國家的住宅產業化得到廣泛的推廣與應用，但是在中國，長期以來“秦磚漢瓦”的建筑理念根深蒂固，混凝土結構、砌體結構住宅一統天下，但是傳統住宅的建造存在國土資源浪費、能耗大、生態破壞嚴重、抗震性能差等問題。雖然市場上已經從國外引入部分裝配式鋼結構住宅體系，但國外裝配式鋼結構住宅體系多適用于別墅，度假酒店等中低層建筑，不適合我國的基本國情，而常見的鋼結構體系做高層住宅時會出現較多問題，比如：高層住宅常規截面構件需要選擇較大截面造成梁柱凸出墻面，影響室內空間使用；傳統支撐布置方式會影響門窗開洞，限制了建筑的空間布置；構件連接大量焊接，裝配化程度低且焊縫質量不容易保證。上述問題都大大制約著我國鋼結構住宅產業化的發展。

技術實現要素：

技術問題：針對上述現有鋼結構住宅存在的問題，本發明提供一種裝配式異形束柱鋼框架-支撐住宅結構，標準化程度高，安全可靠，制作安裝方便，符合我國基本國情，能夠滿足當前市場需求，提高我國鋼結構住宅水平。

技術方案：本發明的一種裝配式異形束柱鋼框架-支撐住宅結構體系，該體系包括異形束柱、異形束柱支撐抗側單元、工廠預制梁柱節點；

所述的異形束柱包括L形截面異形束柱和T形截面異形束柱，L形截面異形束柱和T形截面異形束柱由鋼管組合拼接而成；異形束柱支撐抗側單元由L形截面異形束柱或T形截面異形束柱組成，L形截面異形束柱和T形截面異形束柱之間布置異形束柱支撐抗側單元；

所述的工廠預制梁柱節點包括上部外環板、下部貫穿隔板、節點域與剪力板。

優選的，所述L形截面異形束柱和T形截面異形束柱根據結構需要布置1-4個。

優選的，所述異形束柱支撐抗側單元根據結構需要內灌混凝土。

優選的，所述的異形束柱支撐單元依據結構和建筑需要調節跨度。

優選的，所述的上部外環板焊接到柱構件上，現場與工字鋼梁的上翼緣連接。

優選的，所述的剪力板焊接到柱構件上，現場與工字鋼梁的腹板通過拼接夾板和高強螺栓連接。

優選的，所述的下部貫穿隔板焊接到柱構件上，現場與工字鋼梁的下翼緣連接。

優選的，現場梁柱節點拼接完成之后，上部外環板與下部貫穿隔板之間柱部分形成梁柱節點域。

優選的，所述工廠預制梁柱節點下部貫穿隔板上焊有內襯管。

有益效果：與傳統的鋼結構住宅結構體系相比，本發明提出的裝配式異形束柱鋼框架-支撐住宅結構體系安全可靠、工廠預制程度高，能夠實現標準化生產；同時還能滿足當前住宅開間靈活多變、開洞較多的特點，更符合當時市場對住宅的需求，推進我國住宅產業化。

附圖說明

圖1是本發明住宅結構的平面布置示意圖；

圖2是本發明住宅結構的立面布置示意圖；

圖3a為L形束柱截面示意圖；

圖3b為L形束柱截面(內灌混凝土)示意圖；

圖3c為布置更多鋼管的L形束柱截面示意圖；

圖3d為T形束柱截面示意圖；

圖3e為T形束柱截面(內灌混凝土)示意圖；

圖3f為布置更多鋼管的T形束柱截面示意圖；

圖4a是冷彎方鋼管柱工廠預制梁柱節點的構造示意圖；

圖4b是冷彎方鋼管柱工廠預制梁柱節點的拼接之后示意圖；

圖5a是L形束柱工廠預制梁柱節點的構造示意圖；

圖5b是L形束柱工廠預制梁柱節點的拼接完成后示意圖；

圖6a是T形束柱工廠預制梁柱節點的構造示意圖；

圖6b是T形束柱工廠預制梁柱節點的拼接完成后示意圖；

圖中有：1、L形異形束柱；2、T形異形束柱；3、鋼管柱；4、異形束柱支撐單元；5、工字鋼梁；6、混凝土；7、支撐；8、上部外環板；9、下部貫穿隔板；10節點域；11、內襯管；12、剪力板；13、拼接夾板；14、高強螺栓。

具體實施方式

根據下述實施例，可以更好地理解本發明。實施例所描述的內容僅用于說明本發明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的發明。

本發明的一種裝配式異形束柱鋼框架-支撐住宅結構，該結構包括異形束柱、異形束柱支撐抗側單元4、工廠預制梁柱節點；

所述的異形束柱包括L形截面異形束柱1和T形截面異形束柱2，L形截面異形束柱1和T形截面異形束柱2由鋼管柱3組合拼接而成；異形束柱支撐抗側單元4由L形截面異形束柱1或T形截面異形束柱2組成，L形截面異形束柱1和T形截面異形束柱2之間布置異形束柱支撐抗側單元4；

所述的工廠預制梁柱節點包括上部外環板8、下部貫穿隔板9、節點域7與剪力板12。

所述L形截面異形束柱1和T形截面異形束柱2根據結構需要布置1——4個。

所述異形束柱支撐抗側單元4根據結構需要內灌混凝土。

所述的異形束柱支撐單元4依據結構和建筑需要調節跨度。

所述的上部外環板8焊接到柱構件上，現場與工字鋼梁5的上翼緣連接。

所述的剪力板12焊接到柱構件上，現場與工字鋼梁5的腹板通過拼接夾板13和高強螺栓14連接。

所述的下部貫穿隔板9焊接到柱構件上，現場與工字鋼梁5的下翼緣連接。

現場梁柱節點拼接完成之后，上部外環板8與下部貫穿隔板9之間柱部分形成梁柱節點域7。

所述工廠預制梁柱節點下部貫穿隔板上焊有內襯管11。

所述的異形束柱包括L形截面束柱1和T形截面束柱2，均由冷彎方鋼管拼接而成；所述束柱支撐抗側單元4由異形束柱與相鄰的冷彎方鋼管柱3組成，兩柱之間布置支撐7，可依據結構和建筑需要調節支撐跨度；所述的工廠預制梁柱節點包括上部外環板8、下部貫穿隔板9、節點域10與剪力板12，其中上部外環板8與工字鋼梁5的上翼緣連接，下部貫穿隔板9與工字鋼梁5的下翼緣連接，剪力板12與工字鋼梁5的腹板通過夾板13與高強螺栓14連接，下部貫穿隔板9工廠焊接內襯管11，方便后期施工柱子拼接。該體系安全可靠，施工方便，部件可實現標準化設計，工業化生產，裝配化施工，同時還能給建筑和結構設計帶來很大的靈活性，很好的滿足住宅建筑的靈活多變、門窗開洞較多的要求，能夠推進我國鋼結構住宅產業化更快的發展。

所述工廠預制梁柱節點包括上部外環板8下部貫穿隔板9、節點域7與剪力板12。其中上部外環板8工廠焊接到柱構件上，現場與工字鋼梁8的上翼緣連接；剪力板12工廠焊接到柱構件上，現場與工字鋼梁8的腹板通過拼接夾板13和高強螺栓14連接；下部貫穿隔板9工廠焊接到柱構件上，現場與工字鋼梁8的下翼緣連接；現場梁柱節點拼接完成之后，上部外環板8與下部貫穿隔板9之間柱部分形成梁柱節點域7。

所述工廠預制梁柱節點下部貫穿隔板上焊有內襯管11。

請參考圖1～圖6所示。施工安裝時，先安裝首層豎向構件，包括L形異形束柱1、T形異形束柱2、鋼管柱3、異形束柱支撐單元4；

其中豎向構件上部在工廠焊接好工廠預制梁柱節點的上部貫外環板9；

安裝下一層的豎向構件，其中下一層的豎向構件的底部在工廠焊接好工廠預制梁柱節點的下部貫穿隔板8以及剪力板12；

異形束柱支撐單元7中的支撐4可選用方鋼管或者工字型截面構件；

異形束柱支撐單元7可以依據運輸和施工方便程度，選擇工廠預制或者現場焊接，若現場焊接，待梁柱節點拼接完成之后，再對支撐進行施工；

現場豎向構件拼接如圖4、圖5以及圖6所示，其中L形截面束柱1、T形截面束柱2冷彎方鋼管柱3與下部貫穿隔板9通過內襯管11現場定位焊接，形成梁柱節點；

工字梁5的腹板與剪力板12通過連接夾板12和高強螺栓13連接；

工字梁5的上翼緣與工廠預制梁柱節點的上部外環板8對接焊接連接；

工字梁5的下翼緣與工廠預制梁柱節點的下部貫穿隔板9對接焊接連接；

通過工廠預制梁柱節點的連接完成形成新型裝配式異形束柱鋼結構住宅結構體系；

保證高層建筑設計的樓板剛性假定，樓板體系可選擇現澆混凝土樓板、預制疊合樓板以及鋼筋桁架樓承板；

本發明涉及的住宅體系的內外墻板，可選擇預制混凝土夾芯板、陶粒混凝土墻板、蒸壓加氣混凝土板、輕鋼龍骨墻體；

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。