一种全装配式预应力框架索系组合结构制造技术

本发明专利技术公开了一种全装配式预应力框架索系组合结构,涉及建筑工程技术领域，包括轻钢框架结构、多个斜拉索组合件，轻钢框架结构下端与每个斜拉索组合件下端均安装有地螺丝桩基础；所述地螺丝桩基础包括预制钢垫板、型钢混凝土承台、顶板和地螺丝钢管桩，其中，型钢混凝土承台与顶板可拆卸连接，轻钢框架结构、斜拉索组合件与预制钢垫板固定，地螺丝钢管桩安装在顶板上；所述型钢混凝土承台内具有向上伸出的锚栓，锚栓上端与预制钢垫板锁紧固定。本发明专利技术为装配式钢结构贡献一种新的可快速装配结构体系，且整体完全可现场装配，施工质量易于得到保证，利于标准化生产。

A fully assembled prestressed frame cable system composite structure

【技术实现步骤摘要】
一种全装配式预应力框架索系组合结构
本专利技术涉及建筑工程
，具体而言，涉及一种全装配式预应力框架索系组合结构。
技术介绍
装配式钢结构具有绿色环保、施工迅速、工期短、抗震性能良好等优点，契合我国建筑工业化向绿色节能方向转型的发展趋势。装配式钢结构建筑在国内外已有较长的发展历程，相应的应用技术及相关规范随研究日趋完善。目前已有的装配式钢结构体系主要有：薄壁轻钢建筑体系，斜撑节点加强型钢框架体系，矩形钢管混凝土组合异形柱结构体系，全装配式轻钢框架结构体系和盒子型模块化装配建筑体系，装配式钢管混凝土组合结构体系，隐式钢结构住宅体系。其应用主要集中在低层或多层住宅结构体系中，相应的其他建筑结构领域应用较少。随建筑行业发展，建筑结构体系向设计标准化、工业化、智能化、信息化的发展越来越快，故装配式建筑结构体系的可装配程度，直接影响结构体系的发展应用量。目前已有的结构体系难以达到完全装配，制约了装配式建筑的发展，尤其是基础部分，而该部分所用的施工周期较常。目前现有技术【公开号：CN110952665A】公开了一种装配式轻钢框架结构体系，其包括H型钢梁、连接件、螺栓和钢方管柱，H型钢梁包括上翼缘板、下翼缘板和腹板，在H型钢梁的长度方向的两端均设有多个通孔；利用连接件固定上下连接板、大腰板和小腰板；利用钢方管柱固定连接上下端板和柱身，进而实现框架内各杆件间的连接。但该现有技术仅仅适用于装配式轻钢框架结构体系房屋的骨架装配，结构强度有限，对提升结构整体装配速度，结构空间刚度，以及结构抗侧能力等方面贡献较小，尤其对于需要较大抗弯刚度的梁，该现有技术很难胜任。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种全装配式预应力框架索系组合结构，为装配式钢结构贡献一种新的可快速装配结构体系，且整体完全可现场装配，施工质量易于得到保证，利于标准化生产。为实现本专利技术目的，采用的技术方案为：一种全装配式预应力框架索系组合结构，包括轻钢框架结构、多个斜拉索组合件，轻钢框架结构下端与每个斜拉索组合件下端均安装有地螺丝桩基础；所述地螺丝桩基础包括预制钢垫板、型钢混凝土承台、顶板和地螺丝钢管桩，其中，型钢混凝土承台与顶板可拆卸连接，轻钢框架结构、斜拉索组合件与预制钢垫板固定，地螺丝钢管桩安装在顶板上；所述型钢混凝土承台内具有向上伸出的锚栓，锚栓上端与预制钢垫板锁紧固定。进一步的，所述型钢混凝土承台内设有型钢结构，且锚栓下端位于型钢结构内。进一步的，所述型钢结构包括两个对称排布的H型钢梁，两个H型钢梁之间焊接固定有两个钢板，两个H型钢梁与两个钢板共同围成矩形框。进一步的，所述型钢混凝土承台内的锚栓为多个，且多个锚栓下端呈弯钩状。进一步的，每个型钢混凝土承台内的锚栓下端均向预制钢垫板中心弯折。进一步的，所述钢板与H型钢梁的腹板焊接固定。进一步的，所述H型钢梁的上翼缘、腹板、下翼缘上均设有抗剪栓钉。进一步的，所述顶板上具有水平延伸的加强件，且型钢混凝土承台上还具有与加强件配合的凹槽。进一步的，所述加强件为三棱柱状。进一步的，每个所述顶板上的地螺丝钢管桩均为多个，每个地螺丝钢管桩顶部均具有法兰盘，多个地螺丝钢管桩均通过法兰盘固定在顶板上。进一步的，所述轻钢框架结构包括两个钢柱和连接在两个钢柱之间的钢梁，两个钢柱的外侧均安装有水平向外延伸的外伸梁，多个斜拉索组合件结构上端分别与两个外伸梁固定。进一步的，所述钢柱为H型钢柱，钢柱的上翼缘与钢柱的下翼缘之间安装有加劲肋，且加劲肋位于钢梁与钢柱的连接处。进一步的，所述钢梁中部还固定有竖直向上延伸的竖向支撑，竖向支撑与钢柱之间还连接有斜向支撑。进一步的，所述外伸梁、钢梁、竖向支撑和斜向支撑的端部均安装有连接端板，外伸梁、钢梁、竖向支撑均通过连接端板与钢柱固定，且斜向支撑通过连接端板与钢柱、竖向支撑固定。进一步的，两个所述外伸梁之间还连接有横向拉索组件，横向拉索组件中部分别搭接在钢柱和竖向支撑上。进一步的，所述竖向支撑顶部还设有限制横向拉索组件的索扣。进一步的，所述斜拉索组合件和横向拉索组件均包括钢丝绳和安装在钢丝绳上的花篮螺栓。本专利技术的有益效果是：1、通过轻轻钢框架结构与多个斜拉索组合件配合，提高结构的空间跨度和应用范围，结构可完全装配，现场无湿作业，便于标准化、信息化管理施工过程；同时，结合地螺丝桩基础，通过在地螺丝桩基础设置成预制钢垫板、型钢混凝土承台、顶板和地螺丝钢管桩，在满足地螺丝桩基础受力同时，降低了地螺丝桩基础的自重，实现对地螺丝桩基础快速高效装配，进一步拓展了地螺丝钢管桩应用范围，降低了整体结构自重，提高建(构)筑物拆除后构件及部件回收再利用率，实现绿色环保；同时，本专利技术整体完全可现场装配，施工质量易于得到保证，利于标准化生产。2、本专利技术中地螺丝桩基础结合了现有桩承台受力特征，通过在型钢混凝土承台内设置锚栓，使地螺丝桩基础与斜拉索组合件、轻钢框架结构的连接更加方便，具有轻质高强易于装配特点，实现了结构的全装配，与装配式装修、简易吊装等工程应用相适宜。3、通过在斜拉索组合件和横向拉索组件上设置花篮螺栓，通过花篮螺栓对斜拉索组合件和横向拉索组件施加预应力，并实现预应力的调节，与轻钢框架结构形成空间索系结构，不仅装配方便，且有效提高本专利技术的抗侧刚度，进而达到高效限位悬挑部件的空间变位，能够起到避免悬挑部件连续倒塌的作用；并通过花篮螺栓对轻钢框架结构施加预应力，有效提高本专利技术在抗侧刚度，能够减小本专利技术构件的截面尺寸，进一步降低结构自重，便于高效定位且安装，降低用钢量同时节省工时，提高装配质量。4、本专利技术中的钢梁、外伸梁、竖向支撑和斜向支撑通过连接端板用螺钉与钢柱连接，在保证轻钢框架结构的稳定性同时提升了轻钢框架结构的可装配性。5、本专利技术通过地螺丝钢管桩，使本专利技术在安装时具有无振动、无噪声、无泥浆污染和渣土排放等特点，且工法简单、操作便捷，可适用于多种环境，桩身质量可靠，能重复拆卸循环再使用，搭配轻钢框架结构和斜拉索组合件使用，使本专利技术可用于土质较差的地基条件下，综合效益更好，且易于实现快速施工，减少对地基础的处理环节，节省工时的同时降低造价。6、本专利技术通过在型钢混凝土承台设置轻钢矩形框，使型钢混凝土承台具有轻质高强度特点，并配合在顶板上设置加强件，使地螺丝桩基础在装配时，型钢混凝土承台与顶板之间的机械咬合更强，不仅达到定位准确目的，且提高了型钢混凝土承台与顶板间的抗剪能力和承台的刚度。7、本专利技术的结构体系跨度大，结构空间刚度大，可应用于桥梁、工业用房等跨度大、强度高的建筑工程中，也可用于需要快速装配的临时塔架和简易运输塔架结构中。8、本专利技术可在使用期限拆除后，所有部件均可回收再利用，绿色环保节能，且整装配和施工方便，能有效缩短工期。附图说明图1是本专利技术提供的全装配式预应力框架索系组合结构的结构图；图2是本专利技术提供的斜向支撑的安装结构图；图3是本专利技术提供的外伸梁的安装结构图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全装配式预应力框架索系组合结构，其特征在于，包括轻钢框架结构(1)、多个斜拉索组合件(2)，轻钢框架结构(1)下端与每个斜拉索组合件(2)下端均安装有地螺丝桩基础(3)；所述地螺丝桩基础(3)包括预制钢垫板(300)、型钢混凝土承台(301)、顶板(302)和地螺丝钢管桩(303)，其中，型钢混凝土承台(301)与顶板(302)可拆卸连接，轻钢框架结构(1)、斜拉索组合件(2)与预制钢垫板(300)固定，地螺丝钢管桩(303)安装在顶板(302)上；所述型钢混凝土承台(301)内具有向上伸出的锚栓(304)，锚栓(304)上端与预制钢垫板(300)锁紧固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种全装配式预应力框架索系组合结构，其特征在于，包括轻钢框架结构(1)、多个斜拉索组合件(2)，轻钢框架结构(1)下端与每个斜拉索组合件(2)下端均安装有地螺丝桩基础(3)；所述地螺丝桩基础(3)包括预制钢垫板(300)、型钢混凝土承台(301)、顶板(302)和地螺丝钢管桩(303)，其中，型钢混凝土承台(301)与顶板(302)可拆卸连接，轻钢框架结构(1)、斜拉索组合件(2)与预制钢垫板(300)固定，地螺丝钢管桩(303)安装在顶板(302)上；所述型钢混凝土承台(301)内具有向上伸出的锚栓(304)，锚栓(304)上端与预制钢垫板(300)锁紧固定。


2.根据权利要求1所述的全装配式预应力框架索系组合结构，其特征在于，所述型钢混凝土承台(301)内设有型钢结构，且锚栓(304)下端位于型钢结构内；进一步的，所述型钢结构包括两个对称排布的H型钢梁(310)，两个H型钢梁(310)之间焊接固定有两个钢板(311)，两个H型钢梁(310)与两个钢板(311)共同围成矩形框。


3.根据权利要求1或2所述的全装配式预应力框架索系组合结构，其特征在于，所述型钢混凝土承台(301)内的锚栓(304)为多个，且多个锚栓(304)下端呈弯钩状；进一步的，所述钢板(311)与H型钢梁(310)的腹板焊接固定；进一步的，所述H型钢梁(310)的上翼缘、腹板、下翼缘上均设有抗剪栓钉(312)。


4.根据权利要求1所述的全装配式预应力框架索系组合结构，其特征在于，所述顶板(302)上具有水平延伸的加强件(308)，且型钢混凝土承台(301)上还具有与加强件(308)配合的凹槽(309)；进一步的，所述加强件(308)为三棱柱状。


5.根据权利要求1所述的全装配式预应力框架索系组合结构，其特征在于，每个所述顶板(302)上的地螺丝钢管桩(303)均为多个，每个地螺丝钢管桩(303)顶部均具...

【专利技术属性】
技术研发人员：马栋，白国岩，赵奇峰，张鸣，王津生，张雷，苏晓雷，
申请(专利权)人：中铁十六局集团电气化工程有限公司，中铁十六局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11