專利名稱：一種工業化多高層裝配式鋼結構體系的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種工業化多高層裝配式鋼結構體系，屬于結構工程技術領域。
背景技術：
我國每年城鄉新建房屋面積20億平方米，其中80%以上為高能耗建筑，我國單位建筑面積能耗是發達國家的2倍以上。據中國鋼協統計，2011年我國鋼產量突破7億噸大關，連續16年穩居世界各國鋼產量首位，發達國家鋼結構建筑面積占總建筑面積50%以上， 日本占到80%，而我國不到4%。中國作為世界上建筑規模、鋼材產量最大的國家，房屋鋼結構的發展嚴重滯后。
我國“十二五”規劃的實施，將建筑行業帶入了節能減排、綠色環保時代，國家住房和城鄉建設部頒發的《綠色建筑評價標準》對綠色建筑的定義在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源(節地、節能、節水、節材)、保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用、 高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。這一理念是轉變經濟增長方式和推動可持續發展的重要戰略轉型，真正為我國房屋(住宅)鋼結構相應體系創新及產業化提供了重大機遇。
目前，國內外對高層鋼結構住宅的系統研究正處于起步階段，工業化裝配式高層鋼結構體系創新勢在必行。傳統的鋼結構住宅建筑施工時采用了大量的焊接，施工速度慢， 對環境的污染嚴重，最重要的是焊縫的質量不宜控制，嚴重影響建筑物的安全性能。發明內容
本發明提出了一種屬于結構工程技術領域的一種工業化多高層裝配式鋼結構體系。其目的在于在鋼結構體系的生產和施工中，將模塊化，工廠化，標準化和裝配化相結合， 實現了工廠化生產，現場快速裝配，在保證施工質量的前提下，提高了施工速度，減少了施工工期，降低了工程造價。
所述工業化多高層裝配式鋼結構體系，包括裝配式桁架板和裝配式法蘭柱；所述裝配式桁架板包括配有角鋼腹桿的格構式桁架梁、柱座節點和樓板，所述格構式桁架梁通過梁端封板，與其他格構式桁架梁或者柱座節點連接，形成桁架板底部框架，再將樓板支撐于桁架板底部框架內并進行連接，形成裝配式桁架板；所述裝配式桁架板在工廠預制，在施工現場將裝配式桁架板通過其梁端封板或者柱座節點相互拼接，作為框架結構梁板層；所述的框架結構梁板層通過裝配式法蘭柱進行上下連接形成多層鋼框架結構，所述的裝配式法蘭柱位于裝配式桁架板上的柱座節點上；所述的裝配式桁架板和裝配式法蘭柱均在工廠預制，施工現場通過螺栓進行裝配。
所述工業化多高層裝配式鋼結構體系，其裝配式桁架板包括三種規格，分別為A 板，B板與C板；
所述A板包括柱座節點13、雙角鋼桁架長主梁14、雙角鋼桁架主梁15、單角鋼桁架長主梁16、單角鋼桁架次梁17、連接板118、連接板1120和樓板19，其特征在于雙角鋼桁架主梁15和雙角鋼桁架長主梁14相互垂直，且均通過梁端封板，與雙向柱座節點13上的槽鋼連板采用螺栓相連，并且連接處的上下端面處分別焊接有一連接板Π20，連接板1120 的兩端分別連接在雙角鋼桁架主梁15和雙角鋼桁架長主梁14的上下弦桿上；雙角鋼桁架主梁15的另一端連接有與雙角鋼桁架長主梁14水平的單角鋼桁架長主梁16，雙角鋼桁架主梁15所述端部與單角鋼桁架長主梁16端部的上下弦桿和梁端封板分別焊接相連，且雙角鋼桁架主梁15與單角鋼桁架長主梁16再通過上下兩個斷面的連接板118相連，并且雙角鋼桁架主梁15與單角鋼桁架長主梁16的上下弦桿均與兩塊連接板118焊接相連；單角鋼桁架次梁17連接在所述的雙角鋼桁架長主梁14和單角鋼桁架長主梁16的另一端，與雙角鋼桁架主梁15水平相對，單角鋼桁架次梁17 —端端部與單角鋼桁架長主梁16另一端部的上下弦桿和梁端封板分別焊接相連，且單角鋼桁架次梁17與單角鋼桁架長主梁16之間再通過連接在上下弦桿處的兩個連接板118連接；單角鋼桁架次梁17另一端端部與雙角鋼桁架長主梁14之間通過連接在上下弦桿處的兩個連接板1120連接；所述的雙角鋼桁架長主梁14、雙角鋼桁架主梁15、單角鋼桁架長主梁16、單角鋼桁架次梁17構成一長方形框架； 所述的兩個長方形框架進行連接構成一個拼接的底部框架；兩個長方形框架中的單角鋼桁架次梁17對齊并通過螺栓進行連接，并且兩根雙角鋼桁架長主梁14位于一條直線上，兩根單角鋼桁架長主梁16位于一條直線上；兩根雙角鋼桁架長主梁14的上下端均通過梁端封板與三向柱座節點13兩個相對方向上的槽鋼連板采用螺栓相連，所述的兩根單角鋼桁架次梁17連接在三向柱座節點13上的與所述兩個方向垂直的槽鋼連板上；所述底部框架通過桁架梁上弦桿上部錨固件與兩塊樓板19相連；所述A板的所有構件均在工廠中預制和組裝;
所述B板包括雙角鋼桁架主梁15、單角鋼桁架長主梁16、單角鋼桁架次梁17、連接板118、連接板1120和樓板19，雙角鋼桁架主梁15和單角鋼桁架長主梁16相互垂直，雙角鋼桁架主梁15端部與單角鋼桁架長主梁16端部的上下弦桿和梁端封板分別焊接相連，且再通過上下兩個斷面的連接板118相連，并且雙角鋼桁架主梁15與單角鋼桁架長主梁16 的上下弦桿均與兩塊連接板118焊接相連；雙角鋼桁架主梁15的另一端通過上下兩個斷面的連接板Π20連接有與所述單角鋼桁架長主梁16水平的另一根單角鋼桁架長主梁16，并且雙角鋼桁架主梁15與單角鋼桁架長主梁16的上下弦桿均與兩塊連接板1120焊接相連; 單角鋼桁架次梁17連接在所述的兩根雙單角鋼桁架長主梁16的另一端，與雙角鋼桁架主梁15水平相對，單角鋼桁架次梁17與兩根單角鋼桁架長主梁16的連接形式和所述的雙角鋼桁架主梁15與兩根單角鋼桁架長主梁16的連接形式相同；所述的雙角鋼桁架主梁15、 兩根單角鋼桁架長主梁16、單角鋼桁架次梁17構成一長方形框架；所述的兩個長方形框架進行連接構成一個拼接的底部框架；兩個長方形框架中的單角鋼桁架次梁17對齊并通過螺栓進行連接，并且一個長方形框架水平相對的兩根單角鋼桁架長主梁16和另一個長方向框架水平相對的兩根單角鋼桁架長主梁16分別位于一條直線上；所述底部框架通過桁架梁上弦桿上部錨固件與兩塊樓板19相連；所述B板的所有構件均在工廠中預制和組裝；
所述C板包括柱座節點13、雙角鋼桁架主梁15、單角鋼桁架長主梁16、單角鋼桁架次梁17、連接板118、連接板1120和樓板19，雙角鋼桁架主梁15和單角鋼桁架長主梁 16相互垂直，且均通過梁端封板，與三向柱座節點13上的兩個相鄰的槽鋼連板采用螺栓相連，并且連接處的上下端面處分別焊接有一連接板1120，連接板1120的兩端分別連接在雙角鋼桁架主梁15和單角鋼桁架長主梁16的上下弦桿上；雙角鋼桁架主梁15的另一端通過焊接連接有與單角鋼桁架長主梁16水平的另一根單角鋼桁架長主梁16，雙角鋼桁架主梁 15端部與這根單角鋼桁架長主梁16端部的上下弦桿和梁端封板分別焊接相連，且雙角鋼桁架主梁15與單角鋼桁架長主梁16再通過上下兩個斷面的連接板118相連，并且雙角鋼桁架主梁15與單角鋼桁架長主梁16的上下弦桿均與兩塊連接板118焊接相連；單角鋼桁架次梁17連接在所述的兩根單角鋼桁架長主梁16的另一端，與雙角鋼桁架主梁15水平相對，單角鋼桁架次梁17 —端端部與單角鋼桁架長主梁16另一端部的上下弦桿和梁端封板分別焊接相連，且單角鋼桁架次梁17與單角鋼桁架長主梁16之間再通過連接在上下弦桿處的兩個連接板118連接；單角鋼桁架次梁17另一端端部與單角鋼桁架長主梁16之間通過連接在上下弦桿處的兩個連接板1120連接；所述的雙角鋼桁架主梁15、兩根單角鋼桁架長主梁16、單角鋼桁架次梁17構成一長方形框架；所述的兩個長方形框架進行連接構成一個拼接的底部框架；兩個長方形框架中的單角鋼桁架次梁17對齊并通過螺栓進行連接，并且一個長方形框架水平相對的兩根單角鋼桁架長主梁16和另一個長方向框架水平相對的兩根單角鋼桁架長主梁16分別位于一條直線上；兩根單角鋼桁架長主梁16的上下端均通過梁端封板與四向柱座節點13兩個相對方向上的槽鋼連板采用螺栓相連，所述的兩根單角鋼桁架次梁17連接在三向柱座節點13上的與所述兩個方向垂直的槽鋼連板上；所述底部框架通過桁架梁上弦桿上部錨固件與兩塊樓板19相連；所述C板的所有構件均在工廠中預制和組裝；
在工業化多高層裝配式鋼結構體系中，所述A板和B板，將A板和B板水平對齊， 將A板的雙角鋼桁架主梁15的沒有連接柱座的一端和B板的雙角鋼桁架主梁15有連接板 118的一端通過梁端封板用螺栓進行拼接板的單角鋼桁架次梁17的沒有連接柱座的一端和B板的單角鋼桁架次梁17的有連接板118的一端通過螺栓將梁端封板進行拼接；在 A板的單角鋼桁架長主梁16和B板的單角鋼桁架長主梁16節點板處通過螺栓將單梁每隔一段固定距離進行拼接，使得兩片單梁連接成為雙梁；然后在拼接節點上下兩面用螺栓加蓋板；從而完成A板和B板的拼接；
在工業化多高層裝配式鋼結構體系中，所述B板和C板，將B板和C板水平對齊， 將B板的雙角鋼桁架主梁15的有連接板1120的一端和C板的三向柱座節點13外露槽鋼連板通過梁端封板采用螺栓相連；將B板的單角鋼桁架次梁17的有連接板1120的一端和 C板的四向柱座節點13外露槽鋼連板通過梁端封板采用螺栓相連；將B板的兩根單角鋼桁架長主梁16的上下端均通過梁端封板與四向柱座節點13兩個相對方向上的槽鋼連板采用螺栓相連，將B板的單角鋼桁架長主梁16的另一端分別通過梁端封板與C板的三向柱座節點13上與所述外露槽鋼垂直的槽鋼連板通過梁端封板采用螺栓相連；在8板的單角鋼桁架長主梁16和C板的單角鋼桁架長主梁16節點板處通過螺栓將單梁每隔一段固定距離進行拼接，使得兩片單梁連接成為雙梁；然后在拼接節點上下兩面用螺栓加蓋板；從而完成B板和C板的拼接。
所述工業化多高層裝配式鋼結構體系，其裝配式桁架板在柱座節點處上下分別與裝配式法蘭柱通過螺栓相連接，形成框架結構；
所述工業化多高層裝配式鋼結構體系，其所涉及的梁是由上下弦桿、腹桿2和節點板3拼接組成的桁架梁，其中上下弦桿使用角鋼，或者使用槽型鋼，或者使用方鋼管，腹桿2使用角鋼，腹桿與弦桿成30度-60度的角度；且分為單梁和雙梁，單梁每隔一段固定距離設置連接孔，便于在板與板的拼接時用螺栓將兩片單梁拼接成為雙梁，對于雙梁，腹桿2、 上下弦桿和節點板3的連接使用螺栓連接或者使用焊接，均在工廠加工完成；
或者使用由角鋼和填板拼接組成的桁架梁，包括上下弦桿、腹桿2和填板4，其中上下弦桿和腹桿2都采用角鋼，腹桿與弦桿成30度-60度的角度；且分為單梁和雙梁，單梁每隔一段固定距離設置連接孔，便于在板與板的拼接時用螺栓將兩片單梁拼接成為雙梁， 對于雙梁，角鋼和填板的連接使用螺栓連接或者使用焊接，均在工廠加工完成。
所述工業化多高層裝配式鋼結構體系，其柱座有三種形式，分別為二向柱座、三向柱座和四向柱座；將法蘭板17在箱型柱8上下處焊接，然后把兩片槽鋼9焊接于箱型柱8 相鄰兩側從而形成二向柱座；將法蘭板17在箱型柱8上下處焊接，然后把三片槽鋼9焊接于箱型柱8三邊從而形成三向柱座；將法蘭板17在箱型柱8上下處焊接，然后把四片槽鋼 9焊接于箱型柱8四邊從而形成四向柱座；其中槽鋼9腹板上開有螺栓孔，與梁上端封板用螺栓拼接。
所述的工業化多高層裝配式鋼結構體系中，其裝配式法蘭柱由箱型柱8分別和法蘭板1110、法蘭板11111、法蘭板IV12組成,將普通法蘭板向兩個方向延伸即為法蘭板 1110，向三個方向延伸即為法蘭板11111，向四個方向延伸即為法蘭板IV12 ;根據其法蘭板的形狀的不同可分為3種形式的法蘭柱，分別為雙邊法蘭柱，三邊法蘭柱和四邊法蘭柱；將法蘭板IIlO在箱型柱8上下處焊接，從而形成雙邊法蘭柱；將法蘭板IIIll在箱型柱8上下處焊接，從而形成三邊法蘭柱；將法蘭板IV12在箱型柱8上下處焊接，從而形成四邊法蘭柱；所述三種裝配式法蘭柱均在工廠制作完成。
所述樓板使用壓型鋼板組合樓板，或者鋼筋混凝土樓板，或者OSB刨花板。
本發明的有益效果是，在上述工業化多高層裝配式鋼結構體系中，所采用的梁都是桁架梁，由于梁的腹部空隙較大，便于管線穿過，有效的增加了房間的凈高。
所述工業化多高層裝配式鋼結構體系，完全采用螺栓進行現場裝配，取消了傳統的現場焊接方式和混凝土澆筑方式，有效的保證了施工質量，完全避免了混凝土澆筑和鋼材焊接造成的環境污染，實現現場施工的“無水、無火、無塵”的三無標準，減少了火災等危害事故的發生。本發明在構件拆除時，可以高效的回收利用，減少了建筑垃圾，真正的實現了綠色環保的理念，是一種綠色的，可持續發展的鋼結構體系。
本發明提出的工業化多高層裝配式鋼結構體系是對傳統的鋼結構住宅建筑的顛覆，真正的實現了鋼結構住宅的工廠化，模塊化，裝配化和標準化，充分發揮了鋼結構住宅的優勢。與傳統的鋼結構建筑相比，它具有安全性能高，施工速度快，環境污染小，安全事故少和工程造價低等諸多優點。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖I是本發明的裝配式桁架板拼接平面布置圖
圖2是本發明的裝配式桁架板帶節點板角鋼桁架梁示意圖
圖3是本發明的裝配式桁架板不帶節點板角鋼桁架梁示意圖
圖4是本發明的裝配式桁架板帶節點板槽鋼桁架梁示意圖
圖5是本發明的裝配式桁架板帶節點板方鋼管桁架梁示意圖
圖6是本發明的裝配式桁架板二向柱座示意圖
圖7是本發明的裝配式桁架板三向柱座示意圖
圖8是本發明的裝配式桁架板四向柱座示意圖
圖9是本發明的裝配式法蘭柱示意圖
圖10是本發明的裝配式桁架板A單元分解圖
圖11是本發明的裝配式桁架板A單元拼裝完成圖
圖12是本發明的裝配式桁架板B單元分解圖
圖13是本發明的裝配式桁架板B單元拼裝完成圖
圖14是本發明的裝配式桁架板C單元分解圖
圖15是本發明的裝配式桁架板C單元拼裝完成圖
圖16是本發明的裝配式桁架板A、B和C單元拼裝完成圖
圖17是本發明的裝配式桁架板節點I分解圖
圖18是本發明的裝配式桁架板節點2分解圖
圖19是本發明的裝配式桁架板節點3分解圖
圖20是本發明的裝配式桁架板節點4分解圖
圖21是本發明的裝配式桁架板節點5分解圖
圖22是本發明的裝配式桁架板節點6分解圖
圖23是本發明的裝配式桁架板節點7分解圖
圖24是本發明的裝配式桁架板節點8分解圖
圖25是本發明的裝配式桁架板節點9分解圖
圖26是本發明的裝配式桁架板節點10分解圖
圖27是本發明的裝配式桁架板節點11分解圖
圖28是本發明的裝配式桁架板節點12分解圖
圖29是本發明的雙邊法蘭柱與節點的連接形式分解圖
圖30是本發明的三邊法蘭柱與節點的連接形式分解圖
圖31是本發明的四邊法蘭柱與節點的連接形式分解圖
圖32是本發明的工業化多高層裝配式鋼結構體系的裝配效果圖
圖中I.上下弦桿I，2.腹桿，3.節點板，4.填板，5.上下弦桿II，6.上下弦桿 III，，7.法蘭板I，8.箱型柱，9.槽鋼，10.法蘭板II，11.法蘭板III，12.法蘭板IV，13.柱座，14.雙角鋼桁架長主梁，15.雙角鋼桁架主梁，16.單角鋼桁架長主梁，17.單角鋼桁架次梁，18.連接板I，19.樓板，20.連接板II。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明進行詳細說明
如附圖I所示，本發明的裝配式桁架板的拼接位置設置在主梁的中部，此部位剪力和彎矩相對較小，從結構力學的角度講，拼接位置的設置合理。
如附圖2所示，本發明所述的工業化多高層裝配式鋼結構體系中，所涉及的梁是由角鋼和節點板拼接組成的桁架梁，包括上下弦桿II、腹桿2和節點板3，其中上下弦桿Il和腹桿2都采用角鋼，且分為單角鋼梁和雙角鋼梁，單角鋼梁每隔一段固定距離設置連接孔，便于在板與板的拼接時用螺栓將兩片單角鋼梁拼接成為雙角鋼梁，對于雙角鋼梁，角鋼和節點板的連接使用螺栓連接或者使用焊接，均在工廠加工完成；
如附圖3所示，或者使用由角鋼和填板拼接組成的桁架梁，包括上下弦桿II、腹桿2和填板4，其中上下弦桿Il和腹桿2都采用角鋼，且分為單角鋼梁和雙角鋼梁，單角鋼梁每隔一段固定距離設置連接孔，便于在板與板的拼接時用螺栓將兩片單角鋼梁拼接成為雙角鋼梁，對于雙角鋼梁，角鋼和填板的連接使用螺栓連接或者使用焊接，均在工廠加工完成；
如附圖4所示，或者使用由角鋼、槽鋼和節點板拼接組成的桁架梁，包括上下弦桿 115、腹桿2和節點板3，其中上下弦桿115采用槽鋼，腹桿2采用角鋼，且分為單槽鋼梁和雙槽鋼梁，單槽鋼梁每隔一段固定距離設置連接孔，便于在板與板的拼接時用螺栓將兩片單槽鋼梁拼接成為雙槽鋼梁，對于雙槽鋼梁，角鋼、槽鋼和節點板的連接使用螺栓連接，或者使用焊接，均在工廠加工完成；
如附圖5所示，或者使用由角鋼、方鋼管和節點板拼接組成的桁架梁，包括上下弦桿1116、腹桿2和節點板3，其中上下弦桿III6采用方鋼管，腹桿2采用角鋼，且分為單方鋼管梁和雙方鋼管梁，單方鋼管梁每隔一段固定距離設置連接孔，便于在板與板的拼接時用螺栓將兩片單方鋼管梁拼接成為雙方鋼管梁，對于雙方鋼管梁，角鋼、方鋼管和節點板的連接使用螺栓連接，或者使用焊接，均在工廠加工完成；
對于以上四種梁截面形式，單梁通過螺栓拼接成雙梁的拼接方式具有良好的剛度和穩定性。由于桁架梁的腹部空隙較大，便于管線穿過，有效的增加了房間的凈高。
本發明所述的工業化多高層裝配式鋼結構體系中，如附圖6-8所示，其柱座有三種形式，其柱座有三種形式，分別為二向柱座、三向柱座和四向柱座；將法蘭板17在箱型柱 8上下處焊接，然后把兩片槽鋼9焊接于箱型柱8相鄰兩側從而形成二向柱座；將法蘭板17 在箱型柱8上下處焊接，然后把三片槽鋼9焊接于箱型柱8三邊從而形成三向柱座；將法蘭板17在箱型柱8上下處焊接，然后把四片槽鋼9焊接于箱型柱8四邊從而形成四向柱座； 其中槽鋼9腹板上開有螺栓孔，方便與梁上端封板用螺栓拼接。
本發明所述的工業化多高層裝配式鋼結構體系中，如附圖9所示，裝配式法蘭柱由箱型柱8分別和法蘭板1110、法蘭板11111、法蘭板IV12組成，將普通法蘭板向兩個方向延伸即為法蘭板Π10，向三個方向延伸即為法蘭板11111，向四個方向延伸即為法蘭板 IV12 ;根據其法蘭板的形狀的不同可分為3種形式的法蘭柱，分別為雙邊法蘭柱，三邊法蘭柱和四邊法蘭柱；將法蘭板IIlO在箱型柱8上下處焊接，從而形成雙邊法蘭柱；將法蘭板 IIIll在箱型柱8上下處焊接，從而形成三邊法蘭柱；將法蘭板IV12在箱型柱8上下處焊接，從而形成四邊法蘭柱；所述三種裝配式法蘭柱均在工廠制作完成。
在工業化多高層裝配式鋼結構體系中，如附圖10-11所示，所述A板包括柱座節點 13、雙角鋼桁架長主梁14、雙角鋼桁架主梁15、單角鋼桁架長主梁16、單角鋼桁架次梁17、 連接板118、連接板1120和樓板19，其特征在于雙角鋼桁架主梁15和雙角鋼桁架長主梁 14相互垂直，且均通過梁端封板，與雙向柱座節點13上的槽鋼連板采用螺栓相連，并且連接處的上下端面處分別焊接有一連接板1120，連接板1120的兩端分別連接在雙角鋼桁架主梁15和雙角鋼桁架長主梁14的上下弦桿上；雙角鋼桁架主梁15的另一端連接有與雙角鋼桁架長主梁14水平的單角鋼桁架長主梁16，雙角鋼桁架主梁15所述端部與單角鋼桁架長主梁16端部的上下弦桿和梁端封板分別焊接相連，且雙角鋼桁架主梁15與單角鋼桁架長主梁16再通過上下兩個斷面的連接板118相連，并且雙角鋼桁架主梁15與單角鋼桁架長主梁16的上下弦桿均與兩塊連接板118焊接相連；單角鋼桁架次梁17連接在所述的雙角鋼桁架長主梁14和單角鋼桁架長主梁16的另一端，與雙角鋼桁架主梁15水平相對，單角鋼桁架次梁17 —端端部與單角鋼桁架長主梁16另一端部的上下弦桿和梁端封板分別焊接相連，且單角鋼桁架次梁17與單角鋼桁架長主梁16之間再通過連接在上下弦桿處的兩個連接板118連接；單角鋼桁架次梁17另一端端部與雙角鋼桁架長主梁14之間通過連接在上下弦桿處的兩個連接板1120連接；所述的雙角鋼桁架長主梁14、雙角鋼桁架主梁15、 單角鋼桁架長主梁16、單角鋼桁架次梁17構成一長方形框架；所述的兩個長方形框架進行連接構成一個拼接的底部框架；兩個長方形框架中的單角鋼桁架次梁17對齊并通過螺栓進行連接，并且兩根雙角鋼桁架長主梁14位于一條直線上，兩根單角鋼桁架長主梁16位于一條直線上；兩根雙角鋼桁架長主梁14的上下端均通過梁端封板與三向柱座節點13兩個相對方向上的槽鋼連板采用螺栓相連，所述的兩根單角鋼桁架次梁17連接在三向柱座節點13上的與所述兩個方向垂直的槽鋼連板上；所述底部框架通過桁架梁上弦桿上部錨固件與兩塊樓板19相連；所述A板的所有構件均在工廠中預制和組裝；
在工業化多高層裝配式鋼結構體系中，如附圖12-13所示，所述B板包括雙角鋼桁架主梁15、單角鋼桁架長主梁16、單角鋼桁架次梁17、連接板118、連接板1120和樓板19， 雙角鋼桁架主梁15和單角鋼桁架長主梁16相互垂直，雙角鋼桁架主梁15端部與單角鋼桁架長主梁16端部的上下弦桿和梁端封板分別焊接相連，且再通過上下兩個斷面的連接板 118相連，并且雙角鋼桁架主梁15與單角鋼桁架長主梁16的上下弦桿均與兩塊連接板118 焊接相連；雙角鋼桁架主梁15的另一端通過上下兩個斷面的連接板1120連接有與所述單角鋼桁架長主梁16水平的另一根單角鋼桁架長主梁16，并且雙角鋼桁架主梁15與單角鋼桁架長主梁16的上下弦桿均與兩塊連接板1120焊接相連；單角鋼桁架次梁17連接在所述的兩根雙單角鋼桁架長主梁16的另一端，與雙角鋼桁架主梁15水平相對，單角鋼桁架次梁 17與兩根單角鋼桁架長主梁16的連接形式和所述的雙角鋼桁架主梁15與兩根單角鋼桁架長主梁16的連接形式相同；所述的雙角鋼桁架主梁15、兩根單角鋼桁架長主梁16、單角鋼桁架次梁17構成一長方形框架；所述的兩個長方形框架進行連接構成一個拼接的底部框架；兩個長方形框架中的單角鋼桁架次梁17對齊并通過螺栓進行連接，并且一個長方形框架水平相對的兩根單角鋼桁架長主梁16和另一個長方向框架水平相對的兩根單角鋼桁架長主梁16分別位于一條直線上；所述底部框架通過桁架梁上弦桿上部錨固件與兩塊樓板 19相連；所述B板的所有構件均在工廠中預制和組裝；
在工業化多高層裝配式鋼結構體系中，如附圖14-15所示，所述C板包括柱座節點13、雙角鋼桁架主梁15、單角鋼桁架長主梁16、單角鋼桁架次梁17、連接板118、連接板 1120和樓板19，雙角鋼桁架主梁15和單角鋼桁架長主梁16相互垂直，且均通過梁端封板， 與三向柱座節點13上的兩個相鄰的槽鋼連板采用螺栓相連，并且連接處的上下端面處分別焊接有一連接板Π20，連接板1120的兩端分別連接在雙角鋼桁架主梁15和單角鋼桁架長主梁16的上下弦桿上；雙角鋼桁架主梁15的另一端通過焊接連接有與單角鋼桁架長主梁16水平的另一根單角鋼桁架長主梁16，雙角鋼桁架主梁15端部與這根單角鋼桁架長主梁16端部的上下弦桿和梁端封板分別焊接相連，且雙角鋼桁架主梁15與單角鋼桁架長主梁16再通過上下兩個斷面的連接板118相連，并且雙角鋼桁架主梁15與單角鋼桁架長主梁16的上下弦桿均與兩塊連接板118焊接相連；單角鋼桁架次梁17連接在所述的兩根單角鋼桁架長主梁16的另一端，與雙角鋼桁架主梁15水平相對，單角鋼桁架次梁17 —端端部與單角鋼桁架長主梁16另一端部的上下弦桿和梁端封板分別焊接相連，且單角鋼桁架次梁17與單角鋼桁架長主梁16之間再通過連接在上下弦桿處的兩個連接板118連接；單角鋼桁架次梁17另一端端部與單角鋼桁架長主梁16之間通過連接在上下弦桿處的兩個連接板Π20連接；所述的雙角鋼桁架主梁15、兩根單角鋼桁架長主梁16、單角鋼桁架次梁17 構成一長方形框架；所述的兩個長方形框架進行連接構成一個拼接的底部框架；兩個長方形框架中的單角鋼桁架次梁17對齊并通過螺栓進行連接，并且一個長方形框架水平相對的兩根單角鋼桁架長主梁16和另一個長方向框架水平相對的兩根單角鋼桁架長主梁16分別位于一條直線上；兩根單角鋼桁架長主梁16的上下端均通過梁端封板與四向柱座節點 13兩個相對方向上的槽鋼連板采用螺栓相連，所述的兩根單角鋼桁架次梁17連接在三向柱座節點13上的與所述兩個方向垂直的槽鋼連板上；所述底部框架通過桁架梁上弦桿上部錨固件與兩塊樓板19相連；所述C板的所有構件均在工廠中預制和組裝；
本發明所述的工業化多高層裝配式鋼結構體系中，如附圖16所示，所述A板和B 板，將A板和B板水平對齊，將A板的雙角鋼桁架主梁15的沒有連接柱座的一端和B板的雙角鋼桁架主梁15有連接板118的一端通過梁端封板用螺栓進行拼接板的單角鋼桁架次梁17的沒有連接柱座的一端和B板的單角鋼桁架次梁17的有連接板118的一端通過螺栓將梁端封板進行拼接；在A板的單角鋼桁架長主梁16和B板的單角鋼桁架長主梁16 節點板處通過螺栓將單梁每隔一段固定距離進行拼接，使得兩片單梁連接成為雙梁；然后在拼接節點上下兩面用螺栓加蓋板；從而完成A板和B板的拼接；
本發明所述的工業化多高層裝配式鋼結構體系中，如附圖16所示，所述B板和C 板，將B板和C板水平對齊，將B板的雙角鋼桁架主梁15的有連接板1120的一端和C板的三向柱座節點13外露槽鋼連板通過梁端封板采用螺栓相連；將B板的單角鋼桁架次梁17 的有連接板Π20的一端和C板的四向柱座節點13外露槽鋼連板通過梁端封板采用螺栓相連JfB板的兩根單角鋼桁架長主梁16的上下端均通過梁端封板與四向柱座節點13兩個相對方向上的槽鋼連板采用螺栓相連，將B板的單角鋼桁架長主梁16的另一端分別通過梁端封板與C板的三向柱座節點13上與所述外露槽鋼垂直的槽鋼連板通過梁端封板采用螺栓相連；在B板的單角鋼桁架長主梁16和C板的單角鋼桁架長主梁16節點板處通過螺栓將單梁每隔一段固定距離進行拼接，使得兩片單梁連接成為雙梁；然后在拼接節點上下兩面用螺栓加蓋板；從而完成B板和C板的拼接。
綜上所述，A、B、C板拼接所成的整體樓板在拼接處有節點9、節點10、節點11和節點12四種不同的節點形式，其中節點9和節點10處在拼接節點上下覆蓋板以加大節點剛度。
在上述工業化多高層裝配式鋼結構體系中，如附圖17-24所示，分別作出了裝配式桁架板節點1-8的分解詳圖；如附圖25-28所示，分別作出了裝配式桁架板節點9-12的分解詳圖；附圖29-31為三種不同的裝配式法蘭柱與其對應節點的連接形式分解詳圖；附圖32是本發明的工業化多高層裝配式鋼結構體系的裝配效果圖。
權利要求
1.一種エ業化多高層裝配式鋼結構體系，包括裝配式桁架板和裝配式法蘭柱，其特征在于 所述裝配式桁架板包括配有角鋼腹桿的格構式桁架梁、柱座節點和樓板，所述格構式桁架梁通過梁端封板，與其他格構式桁架梁或者柱座節點連接，形成桁架板底部框架，再將樓板支撐于桁架板底部框架內并進行連接，形成裝配式桁架板；所述裝配式桁架板在エ廠預制，在施工現場將裝配式桁架板通過其梁端封板或者柱座節點相互拼接，作為框架結構梁板層；所述的框架結構梁板層通過裝配式法蘭柱進行上下連接形成多層鋼框架結構，所述的裝配式法蘭柱位于裝配式桁架板上的柱座節點上；所述的裝配式桁架板和裝配式法蘭柱均在エ廠預制，施工現場通過螺栓進行裝配。
2.根據權利要求I所述的ー種エ業化多高層裝配式鋼結構體系，其特征在于所述的裝配式桁架板包括三種規格，分別為A板，B板與C板； 所述A板包括柱座節點(13)、雙角鋼桁架長主梁(14)、雙角鋼桁架主梁(15)、單角鋼桁架長主梁(16)、單角鋼桁架次梁(17)、連接板I (18)、連接板II (20)和樓板(19)，其特征在于雙角鋼桁架主梁(15)和雙角鋼桁架長主梁(14)相互垂直，且均通過梁端封板，與雙向柱座節點(13)上的槽鋼連板采用螺栓相連，并且連接處的上下端面處分別焊接有ー連接板II (20)，連接板II (20)的兩端分別連接在雙角鋼桁架主梁(15)和雙角鋼桁架長主梁(14)的上下弦桿上；雙角鋼桁架主梁(15)的另一端連接有與雙角鋼桁架長主梁(14)水平的單角鋼桁架長主梁(16)，雙角鋼桁架主梁(15)所述端部與單角鋼桁架長主梁(16)端部的上下弦桿和梁端封板分別焊接相連，且雙角鋼桁架主梁(15)與單角鋼桁架長主梁(16)再通過上下兩個斷面的連接板I (18)相連，并且雙角鋼桁架主梁(15)與單角鋼桁架長主梁(16)的上下弦桿均與兩塊連接板I (18)焊接相連；單角鋼桁架次梁(17)連接在所述的雙角鋼桁架長主梁(14)和單角鋼桁架長主梁(16)的另一端，與雙角鋼桁架主梁(15)水平相対，單角鋼桁架次梁(17) —端端部與單角鋼桁架長主梁(16)另一端部的上下弦桿和梁端封板分別焊接相連，且單角鋼桁架次梁(17)與單角鋼桁架長主梁(16)之間再通過連接在上下弦桿處的兩個連接板I (18)連接；單角鋼桁架次梁(17)另ー端端部與雙角鋼桁架長主梁(14)之間通過連接在上下弦桿處的兩個連接板II (20)連接；所述的雙角鋼桁架長主梁(14)、雙角鋼桁架主梁(15)、單角鋼桁架長主梁(16)、單角鋼桁架次梁(17)構成ー長方形框架；所述的兩個長方形框架進行連接構成一個拼接的底部框架；兩個長方形框架中的單角鋼桁架次梁(17)對齊并通過螺栓進行連接，并且兩根雙角鋼桁架長主梁(14)位于一條直線上，兩根單角鋼桁架長主梁(16)位于一條直線上；兩根雙角鋼桁架長主梁(14)的上下端均通過梁端封板與三向柱座節點(13)兩個相對方向上的槽鋼連板采用螺栓相連，所述的兩根單角鋼桁架次梁(17)連接在三向柱座節點(13)上的與所述兩個方向垂直的槽鋼連板上；所述底部框架通過桁架梁上弦桿上部錨固件與兩塊樓板(19)相連；所述A板的所有構件均在エ廠中預制和組裝； 所述B板包括雙角鋼桁架主梁(15)、單角鋼桁架長主梁(16)、單角鋼桁架次梁(17)、連接板I (18)、連接板II (20)和樓板(19)，雙角鋼桁架主梁(15)和單角鋼桁架長主梁(16)相互垂直，雙角鋼桁架主梁(15)端部與單角鋼桁架長主梁(16)端部的上下弦桿和梁端封板分別焊接相連，且再通過上下兩個斷面的連接板I (18)相連，并且雙角鋼桁架主梁(15)與單角鋼桁架長主梁(16)的上下弦桿均與兩塊連接板I(18)焊接相連；雙角鋼桁架主梁(15)的另一端通過上下兩個斷面的連接板II (20)連接有與所述單角鋼桁架長主梁(16)水平的另一根單角鋼桁架長主梁(16)，并且雙角鋼桁架主梁(15)與單角鋼桁架長主梁(16)的上下弦桿均與兩塊連接板II (20)焊接相連；單角鋼桁架次梁(17)連接在所述的兩根雙單角鋼桁架長主梁(16)的另一端，與雙角鋼桁架主梁(15)水平相對，單角鋼桁架次梁(17)與兩根單角鋼桁架長主梁(16)的連接形式和所述的雙角鋼桁架主梁(15)與兩根單角鋼桁架長主梁(16)的連接形式相同；所述的雙角鋼桁架主梁(15)、兩根單角鋼桁架長主梁(16)、單角鋼桁架次梁(17)構成一長方形框架；所述的兩個長方形框架進行連接構成一個拼接的底部框架；兩個長方形框架中的單角鋼桁架次梁(17)對齊并通過螺栓進行連接，并且一個長方形框架水平相對的兩根單角鋼桁架長主梁(16)和另一個長方向框架水平相對的兩根單角鋼桁架長主梁(16)分別位于一條直線上；所述底部框架通過桁架梁上弦桿上部錨固件與兩塊樓板(19)相連；所述B板的所有構件均在工廠中預制和組裝； 所述C板包括柱座節點(13)、雙角鋼桁架主梁(15)、單角鋼桁架長主梁(16)、單角鋼桁架次梁(17)、連接板I (18)、連接板II (20)和樓板(19)，雙角鋼桁架主梁(15)和單角鋼桁架長主梁(16)相互垂直，且均通過梁端封板，與三向柱座節點(13)上的兩個相鄰的槽鋼連板采用螺栓相連，并且連接處的上下端面處分別焊接有一連接板II (20)，連接板II (20)的兩端分別連接在雙角鋼桁架主梁(15)和單角鋼桁架長主梁(16)的上下弦桿上；雙角鋼桁架主梁(15)的另一端通過焊接連接有與單角鋼桁架長主梁(16)水平的另一根單角鋼桁架長主梁(16)，雙角鋼桁架主梁(15)端部與這根單角鋼桁架長主梁(16)端部的上下弦桿和梁端封板分別焊接相連，且雙角鋼桁架主梁(15)與單角鋼桁架長主梁(16)再通過上下兩個斷面的連接板I (18)相連，并且雙角鋼桁架主梁(15)與單角鋼桁架長主梁(16)的上下弦桿均與兩塊連接板I (18)焊接相連；單角鋼桁架次梁(17)連接在所述的兩根單角鋼桁架長主梁(16)的另一端，與雙角鋼桁架主梁(15)水平相對，單角鋼桁架次梁(17) —端端部與單角鋼桁架長主梁(16)另一端部的上下弦桿和梁端封板分別焊接相連，且單角鋼桁架次梁(17)與單角鋼桁架長主梁(16)之間再通過連接在上下弦桿處的兩個連接板I (18)連接；單角鋼桁架次梁(17)另一端端部與單角鋼桁架長主梁(16)之間通過連接在上下弦桿處的兩個連接板II (20)連接；所述的雙角鋼桁架主梁(15)、兩根單角鋼桁架長主梁(16)、單角鋼桁架次梁(17)構成一長方形框架；所述的兩個長方形框架進行連接構成一個拼接的底部框架；兩個長方形框架中的單角鋼桁架次梁(17)對齊并通過螺栓進行連接，并且一個長方形框架水平相對的兩根單角鋼桁架長主梁(16)和另一個長方向框架水平相對的兩根單角鋼桁架長主梁(16)分別位于一條直線上；兩根單角鋼桁架長主梁(16)的上下端均通過梁端封板與四向柱座節點(13)兩個相對方向上的槽鋼連板采用螺栓相連，所述的兩根單角鋼桁架次梁(17)連接在三向柱座節點(13)上的與所述兩個方向垂直的槽鋼連板上；所述底部框架通過桁架梁上弦桿上部錨固件與兩塊樓板(19)相連；所述C板的所有構件均在工廠中預制和組裝； 在工業化多高層裝配式鋼結構體系中，所述A板和B板，將A板和B板水平對齊，將A板的雙角鋼桁架主梁(15)的沒有連接柱座的一端和B板的雙角鋼桁架主梁(15)有連接板 I (18)的一端通過梁端封板用螺栓進行拼接板的單角鋼桁架次梁(17)的沒有連接柱座的一端和B板的單角鋼桁架次梁(17)的有連接板I (18)的一端通過螺栓將梁端封板進行拼接；在A板的單角鋼桁架長主梁(16)和B板的單角鋼桁架長主梁(16)節點板處通過螺栓將單梁每隔一段固定距離進行拼接，使得兩片單梁連接成為雙梁；然后在拼接節點上下兩面用螺栓加蓋板；從而完成A板和B板的拼接； 在工業化多高層裝配式鋼結構體系中，所述B板和C板，將B板和C板水平對齊，將B板的雙角鋼桁架主梁(15)的有連接板II (20)的一端和C板的三向柱座節點(13)外露槽鋼連板通過梁端封板采用螺栓相連板的單角鋼桁架次梁(17)的有連接板II (20)的一端和C板的四向柱座節點(13)外露槽鋼連板通過梁端封板采用螺栓相連；將B板的兩根單角鋼桁架長主梁(16)的上下端均通過梁端封板與四向柱座節點(13)兩個相對方向上的槽鋼連板采用螺栓相連，將B板的單角鋼桁架長主梁(16)的另一端分別通過梁端封板與C板的三向柱座節點(13)上與所述外露槽鋼垂直的槽鋼連板通過梁端封板采用螺栓相連；在B板的單角鋼桁架長主梁(16)和C板的單角鋼桁架長主梁(16)節點板處通過螺栓將單梁每隔一段固定距離進行拼接，使得兩片單梁連接成為雙梁；然后在拼接節點上下兩面用螺栓加蓋板；從而完成B板和C板的拼接。
3.根據權利要求I所述的一種工業化多高層裝配式鋼結構體系，其特征在于所述裝配式桁架板在柱座節點處上下分別與裝配式法蘭柱通過螺栓相連接，形成框架結構。
4.根據權利要求I所述的工業化多高層裝配式鋼結構體系中，其特征在于工業化多高層裝配式鋼結構體系所涉及的梁是由上下弦桿、腹桿(2)和節點板(3)拼接組成的桁架梁，其中上下弦桿使用角鋼，或者使用槽型鋼，或者使用方鋼管，腹桿(2)使用角鋼，腹桿與弦桿成30度-60度的角度；且分為單梁和雙梁，單梁每隔一段固定距離設置連接孔，便于在板與板的拼接時用螺栓將兩片單梁拼接成為雙梁，對于雙梁，腹桿(2)、上下弦桿和節點板(3)的連接使用螺栓連接或者使用焊接，均在工廠加工完成； 或者使用由角鋼和填板拼接組成的桁架梁，包括上下弦桿、腹桿(2)和填板(4)，其中上下弦桿和腹桿(2)都采用角鋼，腹桿與弦桿成30度-60度的角度；且分為單梁和雙梁，單梁每隔一段固定距離設置連接孔，便于在板與板的拼接時用螺栓將兩片單梁拼接成為雙梁，對于雙梁，角鋼和填板的連接使用螺栓連接或者使用焊接，均在工廠加工完成。
5.根據權利要求I所述的工業化多高層裝配式鋼結構體系中，其特征在于其柱座有三種形式，分別為二向柱座、三向柱座和四向柱座；將法蘭板I (7)在箱型柱(8)上下處焊接，然后把兩片槽鋼(9 )焊接于箱型柱(8 )相鄰兩側從而形成二向柱座；將法蘭板I (7 )在箱型柱(8)上下處焊接，然后把三片槽鋼(9)焊接于箱型柱(8)三邊從而形成三向柱座；將法蘭板1(7)在箱型柱(8 )上下處焊接，然后把四片槽鋼(9 )焊接于箱型柱(8 )四邊從而形成四向柱座；其中槽鋼(9)腹板上開有螺栓孔，與梁上端封板用螺栓拼接。
6.根據權利要求I所述的工業化多高層裝配式鋼結構體系中，其特征在于裝配式法蘭柱由箱型柱(8)分別和法蘭板II (10)、法蘭板III (11)、法蘭板IV (12)組成，將普通法蘭板向兩個方向延伸即為法蘭板II (10)，向三個方向延伸即為法蘭板III (11),向四個方向延伸即為法蘭板IV (12);根據其法蘭板的形狀的不同可分為3種形式的法蘭柱，分別為雙邊法蘭柱，三邊法蘭柱和四邊法蘭柱；將法蘭板II (10)在箱型柱(8)上下處焊接，從而形成雙邊法蘭柱；將法蘭板III (11)在箱型柱(8)上下處焊接，從而形成三邊法蘭柱；將法蘭板IV (12)在箱型柱(8)上下處焊接，從而形成四邊法蘭柱；所述三種裝配式法蘭柱均在工廠制作完成。
7.根據權利要求I所述的工業化多高層裝配式鋼結構體系中，其特征在于所述樓板使用壓型鋼板組合樓板，或者鋼筋混凝土樓板，或者O SB刨花板。
全文摘要
一種工業化多高層裝配式鋼結構體系，屬于結構工程技術領域，包括裝配式桁架板和裝配式法蘭柱，所述裝配式桁架板包括配有角鋼腹桿的格構式桁架梁、柱座節點和樓板；所述裝配式桁架板在工廠預制，在施工現場將裝配式桁架板通過其梁端封板或者柱座節點相互拼接，作為框架結構梁板層；所述的框架結構梁板層通過裝配式法蘭柱進行上下連接形成多層鋼框架結構，所述的裝配式法蘭柱位于裝配式桁架板上的柱座節點上；所述的裝配式桁架板和裝配式法蘭柱均在工廠預制，施工現場通過螺栓進行裝配；本發明將模塊化，工廠化，標準化和裝配化相結合，實現了工廠化生產，現場快速裝配，在保證施工質量的前提下，提高了施工速度，減少了施工工期，降低了工程造價。
文檔編號E04B1/58GK102979176SQ20121048709
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月26日 優先權日2012年11月26日
發明者劉學春, 張愛林, 郭志鵬, 楊博 申請人:北京工業大學