一種輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，采用按雙柱距設(shè)置的超長(zhǎng)水平支撐作為搖擺中柱的縱向柱頂支撐，柱頂反力通過(guò)其直接傳至邊柱支撐系統(tǒng)，從而取消了妨礙生產(chǎn)的中柱柱間支撐；邊柱處不妨礙生產(chǎn)，故允許設(shè)置柱間支撐；與現(xiàn)有技術(shù)中中柱柱間支撐采用相鄰兩個(gè)中柱之間的X型結(jié)構(gòu)相比，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體系的根本改變，縱向剛度不均勻，地震作用不均勻，變形不協(xié)調(diào)都不再存在，從而使廠房縱向抗震性能得以增強(qiáng)；不難看出，變化后大支撐超長(zhǎng)水平支撐的斜桿沒有增加，故就支撐而言，造價(jià)相差無(wú)幾；而兩倍的矢高，確保了該大支撐的強(qiáng)度和剛度；本方案應(yīng)用于工業(yè)廠房，適用于單層、大面積紡織廠房和其他類似要求的生產(chǎn)廠房或庫(kù)房。
【專利說(shuō)明】一種輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，應(yīng)用 于工業(yè)廠房，適用于單層、大面積紡織廠房和其他類似要求的生產(chǎn)廠房或庫(kù)房。

【背景技術(shù)】
[0002] -般單層輕鋼結(jié)構(gòu)，橫向?yàn)榈捉g門式鋼架11，并輔以搖擺中柱12減小鋼梁跨度， 縱向依賴柱間支撐（中柱柱間支撐13和14為邊柱柱間支撐），其結(jié)構(gòu)可以參照?qǐng)D1所示。
[0003] 然而，這種結(jié)構(gòu)并不適用于所有情況。比如紡織廠由于生產(chǎn)工藝要求，中柱之間不 允許有支撐。為此，現(xiàn)有技術(shù)往往放大中柱斷面并組成中列柱縱向鋼架，或設(shè)置門架式支 撐。但是前者不合理，后者設(shè)計(jì)有錯(cuò)。根據(jù)先行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》-GB50011-2010 "由 于各列柱縱向剛度嚴(yán)重不均勻，地震作用力分配不均勻，變形不協(xié)調(diào)，常常導(dǎo)致柱列和屋蓋 的縱向破壞。在7度區(qū)就有這種震害反映，在8度和大于8度區(qū)破壞就更普遍且嚴(yán)重"。
[0004] 因此，針對(duì)上述情況，如何提供一種縱向抗震性能較強(qiáng)的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑，成為本領(lǐng) 域技術(shù)人員亟待解決的重要技術(shù)問(wèn)題。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，采用超長(zhǎng)水平支撐（目前 已建項(xiàng)目達(dá)140米）作為搖擺柱縱向柱頂支撐，柱頂反力通過(guò)其直接傳至邊柱支撐系統(tǒng)，從 而取消了妨礙生產(chǎn)的中柱柱間支撐，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體系的根本改變，縱向剛度不均勻，地震作用 不均勻，變形不協(xié)調(diào)都不再存在，從而使廠房縱向抗震性能得以增強(qiáng)。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：
[0007] -種輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，包括橫向的底絞門式鋼架、搖擺中柱和支撐系統(tǒng)，所述支 撐系統(tǒng)包括垂直于所述底絞門式鋼架的系桿，所述支撐系統(tǒng)還包括多組按雙柱距設(shè)置的超 長(zhǎng)水平支撐，作為所述搖擺中柱的縱向柱頂支承，每一組中兩根所述超長(zhǎng)水平支撐和所述 底絞門式鋼架、所述系桿構(gòu)成"米"字型結(jié)構(gòu)；
[0008] 每一組中兩根所述超長(zhǎng)水平支撐的交叉點(diǎn)與所述系桿通過(guò)隅撐直接連接，或者在 所述交叉點(diǎn)采用撢條與所述系桿偏置。
[0009] 優(yōu)選的，所述底絞門式鋼架的邊柱柱間支撐采用按雙柱距設(shè)置的超長(zhǎng)水平支撐， 兩根所述超長(zhǎng)水平支撐和所述底絞門式鋼架、所述系桿、所述邊柱構(gòu)成"米"字型結(jié)構(gòu)。 [0010] 優(yōu)選的，所述底絞門式鋼架的邊柱采用鋼筋混凝土柱。
[0011] 優(yōu)選的，還包括設(shè)置在上述建筑主體結(jié)構(gòu)四周，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的附房。 [0012] 從上述的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型提供的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，采用按雙柱 距設(shè)置的超長(zhǎng)水平支撐作為搖擺中柱的縱向柱頂支撐，柱頂反力通過(guò)其直接傳至邊柱支撐 系統(tǒng)，從而取消了妨礙生產(chǎn)的中柱柱間支撐；
[0013] 因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體系的根本改變，縱向剛度不均勻，地震作用不均勻，變形不協(xié)調(diào)都不再 存在，從而使廠房縱向抗震性能得以增強(qiáng)；
[0014] 超長(zhǎng)水平支撐原則上沒有增加構(gòu)件，造價(jià)相差無(wú)幾；
[0015] 本方案應(yīng)用于工業(yè)廠房，適用于單層、大面積紡織廠房和其他類似要求的生產(chǎn)廠 房或庫(kù)房。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一般單層輕鋼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0018] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)支撐平面圖；
[0019] 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的支撐平面圖。
[0020] 其中，在圖1和圖2的現(xiàn)有技術(shù)中，11為底絞門式鋼架，12為搖擺中柱，13為中柱 柱間支撐，14為邊柱柱間支撐；
[0021] 在圖3的本方案中，21為底絞門式鋼架，211為第一底絞門式鋼架，212為第二底絞 門式鋼架，213為第三底絞門式鋼架，22為搖擺中柱，23為系桿，231為第一系桿，232為第二 系桿，233為第三系桿，24為超長(zhǎng)水平支撐，241為第一超長(zhǎng)水平支撐，242為第二超長(zhǎng)水平 支撐，25為邊柱柱間支撐。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 本實(shí)用新型公開了一種輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，采用超長(zhǎng)水平支撐（目前已建項(xiàng)目達(dá) 140米）作為搖擺柱縱向柱頂支撐，柱頂反力通過(guò)其直接傳至邊柱支撐系統(tǒng)，從而取消了妨 礙生產(chǎn)的中柱柱間支撐，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體系的根本改變，縱向剛度不均勻，地震作用不均勻，變 形不協(xié)調(diào)都不再存在，從而使廠房縱向抗震性能得以增強(qiáng)。
[0023] 為了便于理解，現(xiàn)將本方案涉及到的技術(shù)名詞解釋如下：
[0024] 搖擺柱：上、下鉸接的中柱。
[0025] 超長(zhǎng)水平支撐：一般水平支撐自由長(zhǎng)度同其相應(yīng)鋼梁跨度，超長(zhǎng)水平支撐自由長(zhǎng) 度為數(shù)倍相應(yīng)鋼梁跨度。
[0026] 隅撐：鋼梁下翼與屋面撢條紙件的斜撐。
[0027] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0028] 請(qǐng)參閱圖3,圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的支撐平面圖。
[0029] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，包括橫向的底絞門式鋼架21、搖擺 中柱22和支撐系統(tǒng)，其中支撐系統(tǒng)包括垂直于底絞門式鋼架21的系桿23,其核心改進(jìn)點(diǎn)在 于，該支撐系統(tǒng)還包括多組按雙柱距設(shè)置的超長(zhǎng)水平支撐24,作為搖擺中柱22的縱向柱頂 支承，每一組中兩根超長(zhǎng)水平支撐24和底絞門式鋼架21、系桿23構(gòu)成"米"字型結(jié)構(gòu)；
[0030] 如圖3所示，相鄰的兩個(gè)底絞門式鋼架21等間距設(shè)置，相鄰的兩系桿23等間距設(shè) 置；第一超長(zhǎng)水平支撐241的一端連接于第一底絞門式鋼架211和第一系桿231的交叉處， 另一端連接于第三底絞門式鋼架213和第三系桿233的交叉處；第二超長(zhǎng)水平支撐242的 一端連接于第一底絞門式鋼架211和第三系桿233的交叉處，另一端連接于第三底絞門式 鋼架213和第一系桿231的交叉處；第一超長(zhǎng)水平支撐241和第二超長(zhǎng)水平支撐242的交 叉處，位于第二底絞門式鋼架212和第二系桿232的交叉處；以此方式每一組中的兩根超長(zhǎng) 水平支撐24按雙柱距設(shè)置，構(gòu)成上述的"米"字型結(jié)構(gòu)；
[0031] 對(duì)于超長(zhǎng)水平支撐隅撐最有效的位置在其節(jié)點(diǎn)（即交叉點(diǎn)）上（見圖2)但無(wú)法 施工，現(xiàn)有技術(shù)采用撢條與系桿偏置或隅撐設(shè)于相鄰撢條的方法，前者效果不好，后者將引 起鋼梁不利的側(cè)向局部彎曲；在本方案中，每一組中兩根超長(zhǎng)水平支撐24的交叉點(diǎn)與系桿 23通過(guò)隅撐直接連接，或者在交叉點(diǎn)采用撢條與系桿23偏置；這樣的結(jié)構(gòu)受力合理，施工 可行，又不增加成本，使超長(zhǎng)水平支持技術(shù)更加完善。
[0032] 從上述的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型提供的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，采用按雙柱 距設(shè)置的超長(zhǎng)水平支撐作為搖擺中柱的縱向柱頂支撐，柱頂反力通過(guò)其直接傳至邊柱支撐 系統(tǒng)，從而取消了妨礙生產(chǎn)的中柱柱間支撐；邊柱處不妨礙生產(chǎn)，故允許設(shè)置柱間支撐；
[0033] 與現(xiàn)有技術(shù)中中柱柱間支撐采用相鄰兩個(gè)中柱之間的X型結(jié)構(gòu)相比，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體 系的根本改變，縱向剛度不均勻，地震作用不均勻，變形不協(xié)調(diào)都不再存在，從而使廠房縱 向抗震性能得以增強(qiáng)；
[0034] 不難看出，變化后大支撐超長(zhǎng)水平支撐的斜桿沒有增加，故就支撐而言，造價(jià)相差 無(wú)幾；而兩倍的矢高，確保了該大支撐的強(qiáng)度和剛度；
[0035] 本方案應(yīng)用于工業(yè)廠房，適用于單層、大面積紡織廠房和其他類似要求的生產(chǎn)廠 房或庫(kù)房。
[0036] 超長(zhǎng)水平支撐的傳力支座，邊柱柱間支撐現(xiàn)有技術(shù)是"X"型，由于單層廠房層高較 高一般9米以上，故不夠理想。在本方案提供的具體實(shí)施例中，底絞門式鋼架21的邊柱柱 間支撐采用按雙柱距設(shè)置的超長(zhǎng)水平支撐24,兩根超長(zhǎng)水平支撐24和底絞門式鋼架21、系 桿23、邊柱構(gòu)成"米"字型結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)可以參照?qǐng)D3所示，設(shè)置方式同中柱處類似，可以參 照上面的闡述。本改進(jìn)為"米"型，所費(fèi)不多，而邊柱側(cè)向穩(wěn)定效果顯著，斷面可減少，成本 可下降。
[0037] 為了進(jìn)一步優(yōu)化上述的技術(shù)方案，底絞門式鋼架21的邊柱采用鋼筋混凝土柱，以 強(qiáng)化其整體結(jié)構(gòu)。
[0038] 本實(shí)用新型提供的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，還包括設(shè)置在上述建筑主體結(jié)構(gòu)四周，采 用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的附房。四邊的附房提供了有利條件，該附房為結(jié)構(gòu)單元獨(dú)立的鋼 筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。
[0039] 廠房由于生產(chǎn)需要，柱距也較大，一般9米左右，而超長(zhǎng)水平支撐適宜大柱距，但 大柱距必須采用連續(xù)撢條穩(wěn)定計(jì)算，目前尚無(wú)成熟方法，一般參照簡(jiǎn)支撢條計(jì)算，這是不合 理的。本方案改進(jìn)運(yùn)用等效轉(zhuǎn)換理論，利用現(xiàn)行規(guī)范參數(shù)，解決了該難題，不僅在計(jì)算理論 上填補(bǔ)了空白，經(jīng)濟(jì)效果明顯比近似按簡(jiǎn)支撢條計(jì)算好，一般可小一號(hào)規(guī)格。
[0040] 本方案在上海三槍集團(tuán)公司（康橋）工程中實(shí)驗(yàn)實(shí)施，其超長(zhǎng)水平支撐為96米 (不設(shè)中柱柱間支撐），又在無(wú)錫一棉10萬(wàn)錠棉紡車間項(xiàng)目中實(shí)施實(shí)驗(yàn)，超長(zhǎng)水平支撐為 140米，兩廠房已投產(chǎn)使用多年，情況良好，驗(yàn)證了該改進(jìn)的可行性。
[0041] 綜上所述，本實(shí)用新型提供的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，采用按雙柱距設(shè)置的超長(zhǎng)水平 支撐作為搖擺中柱的縱向柱頂支撐，柱頂反力通過(guò)其直接傳至邊柱支撐系統(tǒng)，從而取消了 妨礙生產(chǎn)的中柱柱間支撐；邊柱處不妨礙生產(chǎn)，故允許設(shè)置柱間支撐；與現(xiàn)有技術(shù)中中柱 柱間支撐采用相鄰兩個(gè)中柱之間的X型結(jié)構(gòu)相比，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體系的根本改變，縱向剛度不 均勻，地震作用不均勻，變形不協(xié)調(diào)都不再存在，從而使廠房縱向抗震性能得以增強(qiáng)；不難 看出，變化后大支撐超長(zhǎng)水平支撐的斜桿沒有增加，故就支撐而言，造價(jià)相差無(wú)幾；而兩倍 的矢高，確保了該大支撐的強(qiáng)度和剛度；經(jīng)實(shí)驗(yàn)，本方案在隅撐、邊跨柱間支撐、連續(xù)撢條計(jì) 算等方面，有了較大的改進(jìn)；本方案應(yīng)用于工業(yè)廠房，適用于單層、大面積紡織廠房和其他 類似要求的生產(chǎn)廠房或庫(kù)房。
[0042] 本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他 實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[〇〇43] 對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新 型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定 義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因 此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理 和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，包括橫向的底絞門式鋼架（21)、搖擺中柱（22)和支撐系 統(tǒng)，所述支撐系統(tǒng)包括垂直于所述底絞門式鋼架（21)的系桿（23)，其特征在于，所述支撐 系統(tǒng)還包括多組按雙柱距設(shè)置的超長(zhǎng)水平支撐（24)，作為所述搖擺中柱（22)的縱向柱頂 支承，每一組中兩根所述超長(zhǎng)水平支撐（24)和所述底絞門式鋼架（21)、所述系桿（23)構(gòu)成 "米"字型結(jié)構(gòu)； 每一組中兩根所述超長(zhǎng)水平支撐（24)的交叉點(diǎn)與所述系桿（23)通過(guò)隅撐直接連接， 或者在所述交叉點(diǎn)采用撢條與所述系桿（23)偏置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，其特征在于，所述底絞門式鋼架（21)的 邊柱柱間支撐采用按雙柱距設(shè)置的超長(zhǎng)水平支撐（24)，兩根所述超長(zhǎng)水平支撐（24)和所 述底絞門式鋼架（21)、所述系桿（23)、所述邊柱構(gòu)成"米"字型結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，其特征在于，所述底絞門式鋼架 (21)的邊柱采用鋼筋混凝土柱。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，其特征在于，還包括設(shè)置在上述建筑 主體結(jié)構(gòu)四周，采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的附房。
【文檔編號(hào)】E04B1/98GK203878739SQ201420241932
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】趙凱寧, 鄧宇超, 金平良, 鄭姝 申請(qǐng)人:上海紡織建筑設(shè)計(jì)研究院