專利名稱：一種能減小基底作用的ｈ型鋼結(jié)構(gòu)體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能減小基底作用的H型鋼結(jié)構(gòu)體系，屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)建筑業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。從工業(yè)廠房到大型公共建筑，再到鋼結(jié)構(gòu)住宅，新工藝和新技術(shù)不斷出現(xiàn)。目前國(guó)內(nèi)針對(duì)地下室頂板上單層鋼結(jié)構(gòu)建筑、屋架高度空間內(nèi)設(shè)置機(jī)電或者游樂(lè)設(shè)備的鋼結(jié)構(gòu)建筑和輪制H型剛桁架結(jié)構(gòu)等的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本采用鋼桁架通過(guò)鋼柱支撐于基礎(chǔ)上，桁架與鋼柱之間以及鋼柱與基礎(chǔ)之間均采用剛性連接。鋼柱的柱腳部位不僅需要承受上部結(jié)構(gòu)的軸力、風(fēng)荷載引起的剪力，還需要承受結(jié)構(gòu)外荷載引起的彎矩，如此復(fù)雜的受力狀態(tài)使基底的受力作用很大，同時(shí)導(dǎo)致柱截面偏大，相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)也要考慮這種復(fù)雜受力狀態(tài)。這樣就增加了結(jié)構(gòu)的用鋼量和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)難度，進(jìn)而增大施工難度，使工程成本居高不下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能減小基底作用的H型鋼結(jié)構(gòu)體系。該結(jié)構(gòu)體系主要適用于單層鋼結(jié)構(gòu)建筑、屋架高度空間內(nèi)設(shè)置機(jī)電或游樂(lè)設(shè)備的鋼結(jié)構(gòu)建筑和輪制H型鋼桁架結(jié)構(gòu)等。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種能減小基底作用的H型鋼結(jié)構(gòu)體系，該結(jié)構(gòu)體系包括數(shù)榀桁架和數(shù)根鋼柱， 相鄰兩桁架的上弦桿之間通過(guò)桁架間聯(lián)系H型鋼梁連接，各桁架的兩端采用栓焊混接的方式與鋼柱連接；鋼柱的柱腳與基礎(chǔ)之間采用鉸接的方式連接。所述桁架的上弦桿、斜腹桿和下弦桿均采用H型鋼。所述鋼柱為H型鋼柱，鋼柱上焊接有數(shù)塊鋼柱加勁板。由于H型鋼的各個(gè)部位均以直角排布，因此H型鋼在各個(gè)方向上都具有抗彎能力強(qiáng)、施工簡(jiǎn)單、節(jié)約成本和結(jié)構(gòu)重量輕的優(yōu)點(diǎn)。所述鋼柱加勁板的焊接采用全融透焊接，焊縫等級(jí)為一級(jí)。所述鋼柱底部焊接有柱腳板，鋼柱與柱腳板之間焊接有柱腳加勁板，基礎(chǔ)中預(yù)埋有柱腳螺桿，該柱腳螺桿穿過(guò)柱腳板，并通過(guò)高強(qiáng)螺栓緊固。所述高強(qiáng)螺栓與所述柱腳板之間還焊接有地腳螺桿墊板。所述柱腳加勁板的焊接采用全融透焊接，焊縫等級(jí)為一級(jí)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體系中鋼柱與基礎(chǔ)之間采用鉸接方式連接，使得結(jié)構(gòu)體系在承受重力荷載時(shí)，桁架鋼梁與鋼柱之間只傳遞軸力及剪力，不傳遞彎矩，從而增大了屋架剛度、調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)受力。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體系中桁架與鋼柱之間采用栓焊混接的方式連接，可以將桁架看成剛度無(wú)窮大的梁，這樣能有效減小鋼柱截面。本發(fā)明在減少用鋼量的同時(shí)，也加快了施工進(jìn)
3度，縮短工期，降低了工程成本。同時(shí)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，同樣可以起到減少造價(jià)，節(jié)約成本的效果，具有廣泛的推廣意義。


圖1為本發(fā)明的組合桁架與鋼柱連接的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的A處的放大圖。圖3為圖1的B處的放大圖。圖4為圖3沿Ll-Ll方向的剖面圖。
具體實(shí)施例方式如圖1 4所示，一種能減小基底作用的H型鋼結(jié)構(gòu)體系，該結(jié)構(gòu)體系包括數(shù)榀桁架1和數(shù)根鋼柱2，相鄰兩桁架的上弦桿之間通過(guò)桁架間聯(lián)系H型鋼梁3連接，各桁架的兩端采用栓焊混接的方式與鋼柱連接；鋼柱的柱腳與基礎(chǔ)5之間采用鉸接的方式連接。所述桁架的上弦桿6、斜腹桿7和下弦桿8均采用H型鋼。所述鋼柱2為H型鋼柱，鋼柱上焊接有數(shù)塊鋼柱加勁板9。所述鋼柱底部焊接有柱腳板4，鋼柱與柱腳板之間焊接有柱腳加勁板10，基礎(chǔ)5中預(yù)埋有柱腳螺桿11，該柱腳螺桿11穿過(guò)柱腳板4，并通過(guò)高強(qiáng)螺栓12緊固。該高強(qiáng)螺栓12 與柱腳板4之間還焊接有地腳螺桿墊板13。所述鋼柱加勁板9、柱腳加勁板10的焊接均采用全融透焊接，焊縫等級(jí)均為一級(jí)。由于該結(jié)構(gòu)體系桁架均與鋼柱之間采用栓焊混接的方式剛接，而鋼柱柱腳與基礎(chǔ)之間采用鉸接的方式連接，這種結(jié)構(gòu)體系就像一個(gè)四周及頂蓋非常剛性的方盒子，僅靠鋼柱來(lái)支撐軸力及由于風(fēng)荷載引起的剪力，使結(jié)構(gòu)整體剛度和穩(wěn)定性滿足正常使用和抗震要求。另外由于鋼柱長(zhǎng)細(xì)比較大，屋面鋼桁架線剛度與柱線剛度比值較大一般為ig/itt 20，屋面桁架相當(dāng)于一根剛度無(wú)窮大的大梁，由鋼柱支撐。因此在滿足結(jié)構(gòu)側(cè)向變形的條件下，柱腳與基礎(chǔ)鉸接會(huì)減小鋼柱斷面，減少用鋼量，同時(shí)也能簡(jiǎn)化基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，節(jié)省底部混凝土結(jié)構(gòu)用量，節(jié)約成本。設(shè)計(jì)鉸支鋼桁架時(shí)要注意整體結(jié)構(gòu)的變形與下?lián)?，并在安裝環(huán)節(jié)要測(cè)量軸線和標(biāo)高偏差。在基礎(chǔ)澆灌混凝土前進(jìn)行地腳螺桿的預(yù)埋，同時(shí)要控制好每根地腳螺桿的軸線位置和標(biāo)高。待基礎(chǔ)一次澆灌完成，調(diào)整好地腳螺桿位置，并在基礎(chǔ)達(dá)到合格的強(qiáng)度以后，安裝鋼柱，鋼柱底板與地腳螺桿采用高強(qiáng)螺栓緊固，同時(shí)鋼柱的安裝精度進(jìn)行第一次測(cè)量，調(diào)整鋼柱位置。待高強(qiáng)螺栓的終擰和鋼柱調(diào)整完成后，進(jìn)行二次灌漿，并焊接地腳螺桿墊板， 對(duì)鋼柱安裝精度進(jìn)行第二次測(cè)量。等到二次灌漿層達(dá)到合格強(qiáng)度，安裝桁架，桁架H型鋼梁與鋼柱連接采用栓焊混接的形式，安裝時(shí)先將高強(qiáng)螺栓初擰，然后調(diào)整桁架位置，再進(jìn)行焊接，焊接完成進(jìn)行高強(qiáng)螺栓的終擰。安裝整個(gè)過(guò)程中要嚴(yán)格控制安裝精度，由于鉸接的緣故，鋼柱和桁架的安裝要根據(jù)具體情況進(jìn)行安裝起拱，以防止結(jié)構(gòu)整體下沉。
權(quán)利要求
1.一種能減小基底作用的H型鋼結(jié)構(gòu)體系，其特征在于該結(jié)構(gòu)體系包括數(shù)榀桁架和數(shù)根鋼柱，相鄰兩桁架的上弦桿之間通過(guò)桁架間聯(lián)系H型鋼梁連接，各桁架的兩端采用栓焊混接的方式與鋼柱連接；鋼柱的柱腳與基礎(chǔ)之間采用鉸接的方式連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能減小基底作用的H型鋼結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述桁架的上弦桿、斜腹桿和下弦桿均采用H型鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能減小基底作用的H型鋼結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述鋼柱為H型鋼柱，鋼柱上焊接有數(shù)塊鋼柱加勁板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能減小基底作用的H型鋼結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述鋼柱加勁板的焊接采用全融透焊接，焊縫等級(jí)為一級(jí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能減小基底作用的H型鋼結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述鋼柱底部焊接有柱腳板，鋼柱與柱腳板之間焊接有柱腳加勁板，基礎(chǔ)中預(yù)埋有柱腳螺桿，該柱腳螺桿穿過(guò)柱腳板，并通過(guò)高強(qiáng)螺栓緊固。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的能減小基底作用的H型鋼結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述高強(qiáng)螺栓與所述柱腳板之間還焊接有地腳螺桿墊板。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的能減小基底作用的H型鋼結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述柱腳加勁板的焊接采用全融透焊接，焊縫等級(jí)為一級(jí)。
全文摘要
一種能減小基底作用的H型鋼結(jié)構(gòu)體系，該結(jié)構(gòu)體系包括數(shù)榀桁架和數(shù)根鋼柱，相鄰兩桁架的上弦桿之間通過(guò)桁架間聯(lián)系H型鋼梁連接，各桁架的兩端采用栓焊混接的方式與鋼柱連接；鋼柱的柱腳與基礎(chǔ)之間采用鉸接的方式連接。所述桁架的上弦桿、斜腹桿和下弦桿均采用H型鋼。所述鋼柱為H型鋼柱，鋼柱上焊接有數(shù)塊鋼柱加勁板。所述鋼柱底部焊接有柱腳加勁板，基礎(chǔ)中預(yù)埋有柱腳螺桿，該柱腳螺桿穿過(guò)柱腳加勁板，并通過(guò)高強(qiáng)螺栓緊固。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體系中的桁架鋼梁與鋼柱之間只傳遞軸力及剪力，不傳遞彎矩，從而增大了屋架剛度、調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)受力；桁架與鋼柱之間采用栓焊混接的方式連接，在減少用鋼量的同時(shí)，也加快了施工進(jìn)度，縮短工期，降低了工程成本。
文檔編號(hào)E04C3/32GK102444202SQ201110282170
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者侯兆新, 曾昭波, 王月棟, 王波, 譚志勇, 魏云波 申請(qǐng)人:中冶建筑研究總院有限公司, 中國(guó)京冶工程技術(shù)有限公司