装配式钢结构住宅结构体系制造技术

本发明专利技术涉及建筑结构领域，公开了一种装配式钢结构住宅结构体系，其包括钢管混凝土组合柱、钢梁和钢板混凝土组合剪力墙；钢管混凝土组合柱包括中心方钢管和端部方钢管，二者通过连接钢板连接；钢板混凝土组合剪力墙包括内侧钢板、外侧钢板、连接扣件、水平封板和封边构件。本发明专利技术采用钢管混凝土组合柱和钢梁作为框架，电梯、楼梯间区域的墙体采用钢板混凝土组合剪力墙，其他部分墙体采用普通围护墙，围护墙内设置有斜撑，钢板混凝土组合剪力墙+框架支撑形成多道抗侧力防线，同时支撑的设置有效解决剪力墙偏心设置时造成结构刚度分布不均产生的较大扭转；钢管混凝土组合柱与墙同厚，避免了室内墙柱凸角，增加了室内布置的灵活性。

Fabricated steel structure residential structure system

The invention relates to the field of building structure, and discloses an assembled steel structure residential structure system, which comprises a concrete filled steel tube composite column, a steel beam and a steel plate concrete composite shear wall; a concrete filled steel tube composite column comprises a central square steel tube and an end square steel tube, which are connected by connecting steel plates; and a steel plate concrete composite shear wall. It includes inner steel plate, outer steel plate, connecting fastener, horizontal sealing plate and edge sealing component. The invention adopts the concrete filled steel tubular composite column and steel beam as the frame, the wall of the elevator and staircase area adopts the steel sheet concrete composite shear wall, the other parts of the wall adopts the ordinary enclosure wall, the enclosure wall is provided with oblique braces, the steel sheet concrete composite shear wall + the frame support forms a multi-channel lateral resistance defense line, and the support is arranged at the same time. It can effectively solve the torsion caused by the uneven distribution of structural stiffness when the shear wall is set eccentrically, and the concrete filled steel tubular composite column is the same thickness as the wall, avoiding the convex angle of the indoor wall column and increasing the flexibility of indoor layout.

【技术实现步骤摘要】
装配式钢结构住宅结构体系
本专利技术涉及建筑结构领域，具体而言，涉及一种装配式钢结构住宅结构体系。
技术介绍
目前，国家大力提倡装配式建筑，以促进建筑产业化的发展。同时，我国正面临钢铁产能严重过剩的问题。钢结构建筑体系作为一种绿色装配式建筑，既符合国家建筑产业化的转型要求，又能化解钢材产能过剩的问题，有助于推动建筑产业结构调整升级。装配式建筑主要分为装配式混凝土建筑、装配式钢结构建筑及装配式木结构建筑。目前常用的装配式钢结构体系主要为框架结构、框架支撑结构或框架核心筒结构体系等，上述体系在工程应用中主要存在如下问题：(1)梁柱构架截面大，造成梁柱突出墙面，影响住宅的使用效果；(2)与之相配套的维护系统不完善，内外墙多用砖砌；(3)涉及到现浇的部位仍需现场支模板绑扎钢筋，现场湿作业大，施工复杂。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于针对上述问题提供一种装配式钢结构住宅结构体系，该体系有效解决了钢结构住宅室内梁柱外露，建筑布局不灵活，抗侧力构件布置不便、现场湿作业量大等问题。为了实现上述目的，本专利技术的装配式钢结构住宅结构体系，包括钢管混凝土组合柱、钢梁和钢板混凝土组合剪力墙；钢管混凝土组合柱包括中心方钢管和端部方钢管，中心方钢管和端部方钢管通过连接钢板连接，连接钢板对称设置于中心方钢管和端部方钢管两侧；钢板混凝土组合剪力墙包括内侧钢板、外侧钢板、连接扣件、水平封板和封边构件，连接扣件为π形，包括一块竖板和两块横板，两块横板相互平行且与竖板垂直，竖板两侧分别与内侧钢板和外侧钢板垂直固定连接；内侧钢板上设置有至少三列连接扣件，每列至少包括两个连接扣件；外侧钢板上的连接扣件与内侧钢板上的对称，方向相对，内侧钢板上连接扣件的两块横板位于外侧钢板上连接扣件的两块横板之间；水平封板设置于剪力墙的顶面和底面，水平封板上设置有矩形开口；封边构件包括C型封边构件和方形封边构件，C型封边构件设置于剪力墙一侧，其开口端与端部方钢管固定连接，方形封边构件设置于剪力墙另一侧。钢板混凝土组合剪力墙设置于电梯、楼梯间区域，其他区域的墙体采用普通围护墙，围护墙内设置有钢支撑，钢支撑布置于户内分户墙及不影响建筑门窗布置的区域。钢支撑可以是H型钢或方钢管构成，钢支撑的形式可以根据建筑高度、地震烈度及建筑布局等选用X型、V型、人字形、八字形或着是加设阻尼器的耗能钢支撑等形式，在结构使用中可以是单一支撑形式，也可以是几种支撑形式组合使用。钢板混凝土组合剪力墙的结构形式不限，可以是装配式钢板混凝土组合剪力墙、钢管束剪力墙、空腔钢板剪力墙或防屈曲耗能钢板剪力墙等形式。进一步的，当钢管混凝土组合柱位于住宅结构的非角部位置以及不与钢板混凝土组合剪力墙连接时，连接钢板分为若干块，每块之间间隔30-60cm。当钢管混凝土组合柱位于住宅结构的角部位置以及与钢板混凝土组合剪力墙连接时，连接钢板为一整块的通长钢板。进一步的，外侧钢板上连接扣件的最内侧之间的距离等于内侧钢板上连接扣件的两块横板的最外侧之间的距离。进一步的，钢管混凝土组合柱为L型、T型或十字型。进一步的，钢管混凝土组合柱为L型，包括一个中心方钢管和两个端部方钢管。进一步的，钢管混凝土组合柱为T型，包括一个中心方钢管和三个端部方钢管。进一步的，钢管混凝土组合柱为十字型，包括一个中心方钢管和四个端部方钢管。本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术采用框架支撑剪力墙的结构形式，使结构的抗侧刚度大大提高。钢板混凝土组合剪力墙布置在电梯、楼梯间区域，提高结构抗侧刚度的同时很好隔绝电梯噪音污染。钢管混凝土组合柱做到与墙同厚，避免了室内墙柱凸角，同时钢管混凝土组合柱的设置形成较大室内空间，增加了室内布置的灵活性，可满足后期业主房间布置灵活多样的要求；(2)本专利技术适用于高层钢结构住宅，钢板混凝土组合剪力墙+框架支撑形成多道抗侧力防线，同时支撑的设置有效解决剪力墙偏心设置时造成结构刚度分布不均产生的较大扭转。该结构体系整体刚度分布均匀，钢板混凝土组合剪力墙与框架支撑之间变形协调性好，大大提高了钢结构住宅的舒适性；(3)钢管混凝土组合柱与钢板混凝土剪力墙形成异形的钢板混凝土组合剪力墙，钢管混凝土组合柱同时作为钢板混凝土组合剪力墙的约束边缘，大大增强了钢板剪力墙的整体性和延性。附图说明图1是钢管混凝土组合柱结构示意图之一；图2是钢管混凝土组合柱结构示意图之二；图3是钢板混凝土组合剪力墙结构示意图；图4是钢板混凝土组合剪力墙局部分解图；图5是钢管混凝土组合柱和钢板混凝土组合剪力墙连接示意图；其中，上述附图包括以下附图标记：1、中心方钢管；2、端部方钢管；3、连接钢板；4、内侧钢板；5、外侧钢板；6、连接扣件；7、水平封板；8、竖板；9、横板；10、C型封边构件；11、方形封边构件。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。本专利技术的装配式钢结构住宅结构体系，包括钢管混凝土组合柱、钢梁和钢板混凝土组合剪力墙。如图1所示，钢管混凝土组合柱包括中心方钢管1和端部方钢管2，中心方钢管和端部方钢管通过连接钢板3连接，连接钢板对称设置于中心方钢管和端部方钢管两侧。当钢管混凝土组合柱位于住宅结构的角部位置以及与钢板混凝土组合剪力墙连接时，连接钢板为一整块的通长钢板。如图2所示，当钢管混凝土组合柱位于住宅结构的非角部位置、受力较大位置以及不与钢板混凝土组合剪力墙连接时，只需要在中心方钢管和端部方钢管内浇筑混凝土，因此为了节省材料，连接钢板分为平行的若干块，每块之间间隔30-60cm。如图3、图4所示，钢板混凝土组合剪力墙包括内侧钢板4、外侧钢板5、连接扣件6、水平封板7和封边构件，连接扣件为π形，包括一块竖板8和两块横板9，两块横板相互平行且与竖板垂直，竖板两侧分别与内侧钢板和外侧钢板垂直固定连接；内侧钢板上设置有至少三列连接扣件，每列至少包括两个连接扣件；外侧钢板上的连接扣件与内侧钢板上的对称，方向相对，内侧钢板上连接扣件的两块横板位于外侧钢板上连接扣件的两块横板之间，外侧钢板上连接扣件的最内侧之间的距离等于内侧钢板上连接扣件的两块横板的最外侧之间的距离。水平封板设置于剪力墙的顶面和底面，水平封板上设置有矩形开口，用于浇筑混凝土；封边构件包括C型封边构件10和方形封边构件11，C型封边构件设置于剪力墙一侧，其开口端与端部方钢管固定连接，方形封边构件设置于剪力墙另一侧。钢板混凝土组合剪力墙的加工过程如下：首先将连接扣件焊接到内侧钢板及外侧钢板上，二者扣合后将C型封边构件焊接与剪力墙的一侧，方形封边构件焊接在剪力墙的另外一侧，最后将水平封板焊接在剪力墙的上口和下口，由此形成一面完整的钢板剪力墙。钢板混凝土组合剪力墙与钢管混凝土组合柱在施工现场焊接后浇筑混凝土，如图5所示。钢板混凝土组合剪力墙设置于电梯、楼梯间区域，其他区域的墙体采用普通围护墙，围护墙内设置有钢支撑，钢支撑布置于户内分户墙及不影响建筑门窗布置的区域。钢支撑可以是H型钢或方钢管构成，钢支撑的形式可以根据建筑高度、地震烈度及建筑布局等选用X型、V型、人字形、八字形或着是加设阻尼器的耗能钢支撑等形式，在结构使用中可以是单一支撑形式，也可以是几种支撑形式组合使用。钢板混凝土组合剪力墙的结构形式不限，可以是装配式钢板混凝土组合剪力墙、钢管束剪力墙、空腔钢板剪力墙或防屈曲耗能钢板剪力墙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式钢结构住宅结构体系，其特征在于，包括钢管混凝土组合柱、钢梁和钢板混凝土组合剪力墙；钢管混凝土组合柱包括中心方钢管(1)和端部方钢管(2)，中心方钢管(1)和端部方钢管(2)通过连接钢板(3)连接，连接钢板(3)对称设置于中心方钢管(1)和端部方钢管(2)两侧；钢板混凝土组合剪力墙包括内侧钢板(4)、外侧钢板(5)、连接扣件(6)、水平封板(7)和封边构件，连接扣件(6)为π形，包括一块竖板(8)和两块横板(9)，两块横板(9)相互平行且与竖板(8)垂直，竖板(8)两侧分别与内侧钢板(4)和外侧钢板(5)垂直固定连接；内侧钢板(4)上设置有至少三列连接扣件(6)，每列至少包括两个连接扣件(6)；外侧钢板(5)上的连接扣件(6)与内侧钢板(4)上的对称，方向相对，内侧钢板(4)上连接扣件(6)的两块横板(9)位于外侧钢板(5)上连接扣件(6)的两块横板(9)之间；水平封板(7)设置于剪力墙的顶面和底面，水平封板(7)上设置有矩形开口；封边构件包括C型封边构件(10)和方形封边构件(11)，C型封边构件(10)设置于剪力墙一侧，其开口端与端部方钢管(2)固定连接，方形封边构件(11)设置于剪力墙另一侧。...

【技术特征摘要】
1.一种装配式钢结构住宅结构体系，其特征在于，包括钢管混凝土组合柱、钢梁和钢板混凝土组合剪力墙；钢管混凝土组合柱包括中心方钢管(1)和端部方钢管(2)，中心方钢管(1)和端部方钢管(2)通过连接钢板(3)连接，连接钢板(3)对称设置于中心方钢管(1)和端部方钢管(2)两侧；钢板混凝土组合剪力墙包括内侧钢板(4)、外侧钢板(5)、连接扣件(6)、水平封板(7)和封边构件，连接扣件(6)为π形，包括一块竖板(8)和两块横板(9)，两块横板(9)相互平行且与竖板(8)垂直，竖板(8)两侧分别与内侧钢板(4)和外侧钢板(5)垂直固定连接；内侧钢板(4)上设置有至少三列连接扣件(6)，每列至少包括两个连接扣件(6)；外侧钢板(5)上的连接扣件(6)与内侧钢板(4)上的对称，方向相对，内侧钢板(4)上连接扣件(6)的两块横板(9)位于外侧钢板(5)上连接扣件(6)的两块横板(9)之间；水平封板(7)设置于剪力墙的顶面和底面，水平封板(7)上设置有矩形开口；封边构件包括C型封边构件(10)和方形封边构件(11)，C型封边构件(10)设置于剪力墙一侧，其开口端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓明，刘凯，尤成林，曹家豪，王豪，顾雁辉，韩孝坤，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东,37