绿色环保型全螺栓模块化冷成型钢框架结构及建筑 |
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| 申请号 | CN202410414087.0 | 申请日 | 2024-04-08 | 公开(公告)号 | CN118007798A | 公开(公告)日 | 2024-05-10 |
| 申请人 | 东南大学; | 发明人 | 尹凌峰; 闫富友; 郑龙; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开一种绿色环保型全 螺栓 模 块 化冷成型 钢 框架 结构及建筑，全螺栓模块化冷成型钢框架梁柱连接 节点 包括上下两个组合柱、四肢异形C型组合梁和一个节点区柱间十字型节点板；上下两个组合柱和四肢异形C型组合梁通过节点区柱间十字型节点板用螺栓连接。本发明提高框架结构的节点 刚度 ，且梁柱单元单肢构件预制装配度高，便于规模化生产运输，方便施工、 精度 高、效率高等，符合绿色施工的目的。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种绿色环保型全螺栓模块化冷成型钢框架结构，由全螺栓模块化冷成型钢框架梁柱连接节点拼装而成，其特征在于，全螺栓模块化冷成型钢框架梁柱连接节点包括上下两个组合柱、四肢异形C型组合梁和一个节点区柱间十字型节点板；上下两个组合柱和四肢异形C型组合梁通过节点区柱间十字型节点板用螺栓连接； |
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| 说明书全文 | 绿色环保型全螺栓模块化冷成型钢框架结构及建筑技术领域[0001] 本发明属于结构工程技术领域，涉及尤其涉及一种中低层（1到2层）的全螺栓模块化冷成型钢框架结构体系，尤其适用于抗震设防烈度要求较低的地区。 背景技术[0002] 随着我国建筑产业的快速发展，建造需求和技术革新日益提升，受限于传统建筑体系的高耗能及工业化发展的趋势，对建筑进行标准一体化的设计、生产、施工、装修和管理，发展节能环保、绿色高效的建筑体系，提升建造对象的整体性能和建造效率，推进建筑产业转型与技术升级和可持续发展。模块化钢结构作为当前我国建筑发展的重要方向之一，以其高效、环保、周期短等显著优势，极大促进了钢结构的应用和普及，探究高预制率框架结构体系实现更为便捷、快速的安装具有很大的研究价值。 [0003] 目前钢结构建筑应用中，其优势虽极大程度改善了传统建筑中的缺点，但目前常规使用的热轧型钢及钢板组合构件中的连接安装仍是以焊接为主的结构形式。此类构件自重大，现场焊接作业量较大、焊接技术要求较高且不方便运输及现场安装；在冷成型钢结构体系中，构件可塑性强、截面形式多样、布置灵活等优点得到进一步普及应用，但常见应用中的轻钢龙骨体系属于分散承载体系，空间布置不灵活且受限于其有限的刚度，对于新型节点形式和梁柱截面形式的设计研究和模块化冷成型钢框架的全螺栓连接的研究仍具有很大研究价值。在尹凌峰教授课题组中就冷成型钢在梁柱节点形式的应用中，分别介绍了两种新型节点连接形式，分别为“一种框架柱、框架节点及全螺栓装配式框架结构体系”（CN 112942571 B)和“框架柱、框架节点及全螺栓装配式框架结构体系”（CN 112942570 A），前者节点柱形式为两块直边带波槽钢板和两块卷边带波槽钢板，柱肢形式上不统一，节点区的梁单元也是采用双肢C型（或双肢∑型）与抱焊梁组合使用，且上下柱拼接处在柱中采用外置加强板相连，在拼接上比较繁琐；后者节点梁柱在形式上统一，但受限于节点形式，节点柱也并未在节点区分隔开而选择在柱中采用内套筒的形式实现上下柱拼接。上述两种节点形式虽极大提高了装配式框架现场安装的效率，但对于模块化建筑，该种节点形式仍略显不足，仅适合现场安装，无法实现单元框架的预拼装。 发明内容[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种实现更高的装配效率的绿色环保型全螺栓模块化冷成型钢框架结构及建筑。 [0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：本发明首先提供一种绿色环保型全螺栓模块化冷成型钢框架结构，由全螺栓模块化冷成型钢框架梁柱连接节点拼装而成，全螺栓模块化冷成型钢框架梁柱连接节点，包括上下两个组合柱、四肢异形C型组合梁和一个节点柱间十字型节点板；上下两个组合柱和四肢异形C型组合梁通过节点柱间十字型节点板用螺栓连接； 组合柱由四块构造相同的带外伸卷边的冷成型钢板两两拼接，并保持截面贯通，形成带外伸卷边的矩形截面柱；冷成型钢板沿纵向方向，每隔一段距离在外伸卷边处开设螺栓孔，通过垫板与螺栓进行连接； 组合梁为四肢异形C型单肢梁连接，四肢异形C型组合梁分别为两个上层异形C型单肢梁和两个下层异形C型单肢梁，一个上层异形C型单肢梁和一个下层异形C型单肢梁相连为单侧整体构件，两个单侧整体构件背对背连接； 节点柱间十字型节点板由两个方型板垂直焊接而成；在节点柱间十字型节点板的方型板上加工有用于连接组合柱的螺栓孔和用于连接四肢异形C型组合梁的螺栓孔，用于连接四肢异形C型组合梁的螺栓孔包括用于连接上层四肢异形C型单肢梁的螺栓孔和用于连接下层四肢异形C型单肢梁的螺栓孔； 节点中组合梁间平填板包括方型填板和一字型填板；在方型填板和一字型填板上加工有用于连接上下层组合梁的螺栓孔； 组合柱和节点柱间十字型节点板的连接方式是：节点柱间十字型节点板插入到四块冷成型钢板的拼接缝内，并采用螺栓连接； 四肢异形C型组合梁和节点柱间十字型节点板的连接方式是：节点柱间十字型节点板插入到四肢异形C型组合梁对称的两个单侧整体拼接缝内，并采用螺栓连接； 上下两个组合柱在节点处连接时，设置四个外角钢，将外角钢分别设置在组合柱的四个角部，用螺栓与组合柱连为一体；通过节点柱间十字型节点板上对应的螺栓开孔分别与四个冷成型钢板外伸卷边的开孔处用螺栓连接，再将上下层角钢用螺栓连接。 [0006] 上层异形C型单肢梁尺寸大于下层异形C型单肢梁，且上层异形C型单肢梁的上翼缘宽度大于下翼缘宽度；其下层异形C型单肢梁的下翼缘宽度大于上翼缘宽度；上层异形C型单肢梁的上、下翼缘宽度分别与下层异形C型单肢梁的下、上翼缘宽度保持一致，并通过翼缘较小处用螺栓进行上下层各单肢梁间的拼接，再背对背通过螺栓将两个单侧整体构件连接形成背对开口组合梁。 [0007] 全螺栓模块化冷成型钢框架梁柱连接节点拼装方式包括：方式一，先由四个形成组合柱的单肢柱片、四个形成组合梁的单肢梁片组装成单元模块框架一，每个单元模块框架一的柱子均为一个完整的组合柱，而梁只保留其中上层或者下层，柱间十字型节点板预安装在单元模块框架上，单元模块框架一之间的拼接通过相邻单元模块框架一间节点区的柱间十字型节点板搭接，单元模块框架一通过节点区构造要求依次进行安装，该方式可以实现单元间的横纵双向自由拼接。 [0008] 全螺栓模块化冷成型钢框架梁柱连接节点拼装方式包括：方式二，先由单个形成组合柱的单肢柱片、单个形成组合梁的的单肢梁片组装成单元模块框架二，该单元模块框架二没有预先安装柱间十字型节点板，每个单元模块框架二在四周节点区处的单肢柱片和单肢梁片均仅是占全螺栓模块化冷成型钢框架梁柱连接节点的四分之一； 单元模块框架二通过节点区构造要求依次进行安装，各单肢柱片和单肢梁片间通过单肢梁端部连接板螺栓孔与单肢柱片连接，并通过墙体龙骨进一步加强支撑，该方式也可以实现单元模块框架间横纵两个方向自由拼接。 [0009] 一种绿色环保型建筑，包括所述的绿色环保型全螺栓模块化冷成型钢框架结构。 [0010] 绿色环保型建筑可通过吊装方法一进行拼装，也可通过吊装方法二进行拼装。 [0011] 第一吊装方法包括：由六个柱单元、连接六个柱单元之间的上下层梁单元以及设置在六个柱单元上的柱间十字型节点板组装成单元模块框架一；其中柱单元为完整的组合柱；单元模块框架一中的上下层梁单元分别对应四肢异形C型组合梁的下层双肢梁和上层双肢梁； 按照设计要求，将组装好的单元模块框架一在水平方向和或高度方向进行拼装。 [0012] 柱间十字型节点板预先安装在单元模块框架一的顶层，上下拼接时上层单元模块框架一直接垂直下放在下层单元模块框架一对应外置的柱间十字型节点板，通过螺栓连接成完整节点；平面拼接时，相邻单元模块框架一间分别通过节点区一侧柱间十字型节点板用单层双肢组合梁进行搭接一体。 [0013] 吊装方法二包括：由六个柱单元和连接六个柱单元的上下层梁单元组装成单元模块框架二；其中柱单元包括四个位于边角的四分之一组合柱和两个位于中间位置的二分之一组合柱；单元模块框架二中的上下层梁单元分别对应四肢异形C型组合梁的下层单肢梁和上层单肢梁； 按照设计要求，将组装好的单元模块框架二在水平方向和或高度方向进行拼装。 [0014] 通过吊装进行上下拼接时，将上层单元模块框架二通过底部异形C型单肢梁与下层单元模块框架二顶部异形C型单肢梁通过螺栓相连成单侧整体构件，再通过梁间一字型填板和方型填板与两侧整体构件上对应的螺栓孔通过螺栓连接在一起；通过平面相邻间单元模块框架二拼接时，相邻单元模块框架二间分别通过中置的柱间十字型节点板拼接一体。 [0015] 本发明有以下有益结果：本发明主要包含一种类型的组合柱、一种类型组合梁及一种类型柱间十字型节点板。本发明提供的梁柱节点采用更加方便的节点柱形式，且柱肢形式统一，安装更为便捷，上下柱也设在节点区完成拼装，保证单元模块框架节点柱的一体性，该设计的优点在于单元模块框架可以实现模块化拼接及运输，克服柱跨间连接的弊端，既保留原有单肢构件在远距离高效便捷运输的要求，同时还满足单元模块框架的预拼装及运输，可在现场直接以单元模块框架进行吊装拼接，以实现更高的装配效率。此外，本发明就该种节点形式分别提出了相匹配的单元模块框架及拼装示意图，在节点灵活性、安装效率、节点强度及稳定性等方面均进一步提高，可进一步扩大市场应用场景。 [0016] 本发明的梁柱单元是均由四个钢板拼装而成，四个钢板在外伸卷边处通过螺栓进行拼装，现场组装便利，且冷轧特定形状的构件可单肢叠合运输，提高运输效率。柱单元采用四肢组合柱肢双轴对称的闭口截面设计，增加立柱抗扭刚度，提高抗畸变性能；通过外伸卷边的设计减小了板件宽厚比，增加了屈曲承载力和稳定性。柱间采用十字型节点板及外角钢的连接方式进行上下柱的拼接，柱间节点均采用螺栓连接，拆解更换更为方便灵活。 [0017] 本发明的梁柱连接采用柱间十字型节点板，组合梁采用四肢异形C型组合梁，各肢间设计有填板连接，均通过螺栓拼接。梁中各肢构件，节点区连接件及节点亦可随意更换，取用灵活。 [0018] 本发明因实现了全螺栓免焊连接，采用更加便捷的节点梁柱形式，更加高效的安装效率，既满足长途运输的便捷性，也可实现预制安装或现场安装，装配化程度更高，在节点形式及单元类型也可以做更多选择，空间布置灵活，且结构构件在更换、维护等后期维护上更加方便。其次，模块化钢框架结构是一种在建筑领域中越来越受欢迎的技术，它将现代建筑设计理念、先进的材料和节能环保标准相结合，旨在提高建筑效率、降低成本并减少对环境的影响。模块化钢框架结构因其高度的预制化和可循环利用性，以及钢结构的轻便性和强度使其在许多方面表现更加出色，尤其引入薄壁冷成型钢结构更加优异的性能，不仅质轻、强度高，而且可塑性好，便于制造成各种形状和尺寸的构件，满足不同建筑设计的需求，可在工厂内预制完成，包括框架、墙体、门窗及内部装修等，运输到现场进行快速组装，可以大大缩短施工周期，提高建筑质量和精度。模块化建筑在设计和制造过程中可以精确控制材料用量，减少浪费，能有效减少能源消耗，通过使用可回收材料、减少现场施工产生的废弃物，以及提高建筑的能源效率，模块化钢框架结构有助于建筑项目更加环保和可持续。模块化设计使得建筑可以根据需要进行扩展或改造，提供了更大的灵活性和适应性。此外，施工现场产生的噪音、灰尘和废弃物也大大减少，对环境的影响更小。总的来说，模块化钢框架结构在节能环保方面的推广具有重要的现实意义和长远的发展前景，它不仅符合绿色建筑的发展趋势，也响应了全球可持续发展的要求。附图说明 [0019] 为了更加清楚的说明本发明实施例或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明中的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0020] 图1 是实施例节点模块拼装的两层两跨全螺栓模块化冷成型钢建筑结构示意图；图2 是图1 中两层两跨全螺栓模块化冷成型钢框架示意图； 图3为实施例梁柱节点结构示意图； 图4是图3梁柱节点内部拼装一示意图； 图5是图3梁柱节点内部拼装二示意图； 图6是图3梁柱节点中的柱间十字型节点板； 图7是图3梁柱节点中的组合柱； 图8是图7中的组合柱角钢； 图9是图7中的组合柱肢间垫板； 图10是图7中的组合柱单肢柱片示意图； 图11是图3梁柱节点中的四肢异形C型组合梁； 图12 是图11中上肢异形C型单肢梁； 图13是图11中下肢异形C型单肢梁； 图14是图11中组合梁中的一字型填板； 图15是图11中组合梁中的方型填板； 图16是实施例节点拼接而成的单元模块框架一； 图17是图16单元模块框架一平面布置一示意图； 图18是图16单元模块框架一平面布置二示意图； 图19是图18中相邻单元模块框架一间的平行搭接， 图20是图18中一个纵向单元模块框架一和两个横向单元模块框架一间的搭接； 图21是图18中一个纵向单元模块框架一和三个横向单元模块框架一间的搭接； 图22是图16中相邻单元模块框架一间更具体的上下拼接示意图； 图23 是四肢异形C型组合梁梁间一字型填板； 图24是四肢异形C型组合梁梁间方型填板； 图25是实施例节点拼接而成的单元模块框架二； 图26是图25单元模块框架平面布置一示意图； 图27是图25单元模块框架平面布置二示意图； 图28是图27中相邻单元模块框架二间的平行连接； 图29是图27中一个纵向单元模块框架二和两个横向单元模块框架二间的拼接； 图30是图27中一个纵向单元模块框架二和三个横向单元模块框架二间的拼接； 图31是图25中相邻单元模块框架二间更具体的上下拼接示意图； 图32 是四肢异形C型组合梁梁间一字型填板； 图33是四肢异形C型组合梁梁间方型填板； 图中：1、层间楼板；2、墙板； 3、顶层楼板；4、门；5、窗户；6、组合柱； 6a、单肢柱片， 6b、外伸卷边，6c、垫板，6d、钢板角部，6e、外伸卷边凹槽，6f、外角钢；7、四肢异形C型组合梁，7a、上肢异形C型单肢梁，7b、下肢异形C型单肢梁，7c、端部连接侧板,7d、异形C型单肢梁宽翼缘，7e、异形C型单肢粱窄翼缘；8、柱间十字型节点板；9、梁间一字型填板；10、梁间方型填板；11、螺栓；12、墙体龙骨。 具体实施方式[0021] 为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所属的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，都属于本发明保护的范围。 [0023] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“异形”“外伸”“上下”“纵向”“横纵”“角部”“内”“外”“柱间”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方法或位置关系，仅是为了方便描述，而不是为了指示或暗示所指位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语：“单肢”“闭口”“开口”“异C形”“外伸卷边”“一字”“十字”“填板”等仅为了便于描述，而不是指示或暗示所指的结构或构件必须具有的特定形式，凡是可采用本发明公布的新型连接节点的所有其他构件形式，都属于本发明保护的范围。 [0024] 下面结合附图对本发明实施例作进一步详细描述：本发明提供一种节点形式的全螺栓模块化冷成型钢框架梁柱连接节点以及由全 螺栓模块化冷成型钢框架梁柱连接节点构造的两种框架结构体系。其中节点区梁柱节点仅采用柱间十字型节点板进行梁柱连接，以满足更加快捷高效的运输及安装。根据该节点拼接构造要求，可分别组成单元模块框架一（图16），以及单元模块框架二（图25），并分别对应立面单元模块框架上下拼接及平面单元模块框架间的拼接示意，以满足多层多跨的模块化框架结构。 [0025] 实施例1实施例1采用模块化与装配式拼接，如图16所示单元模块框架一，该单元模块框架包括六个柱单元和连接六个柱单元之间的上下层梁单元。其中柱单元为完整的组合柱，上下层梁单元分别对应四肢异形C型组合梁的下层双肢梁和上层双肢梁，并在每根完整的组合柱上预安装有柱间十字型节点板。 [0026] 柱间十字型节点板预先安装在单元模块框架一的上层，上下单元模块框架一拼接时上层单元模块框架一直接垂直下放在下层单元模块框架一对应外置的柱间十字型节点板，如图22，通过螺栓连接成完整节点；平面拼接时，如图17、图18，由于各个单元模块框架一顶部均安装了柱间十字型节点板，故相邻单元模块框架一间分别通过节点区一侧柱间十字型节点板8用上肢异形C型单肢梁7a和或下肢异形C型单肢梁7b进行搭接一体，实现模块化与装配式的协调性；将上层单元模块框架一通过底部的四肢异形C型组合梁7的上肢异形C型单肢梁7a与下层单元模块框架一顶部的四肢异形C型组合梁7的下肢异形C型单肢梁7b通过螺栓11相连，上下两层双肢异形C型梁通过梁间一字型填板9和梁间方型填板10与各异形C型单肢梁上对应的螺栓孔通过螺栓连接在一起；图17为实施例1中单元沿单元模块框架一纵向方向拼接示意，各个单元模块框架一通过图示柱间十字型节点板进行搭接；图18为实施例1中沿单元模块框架一横纵两个方向拼接示意，图19是相邻单元模块框架一间的平行搭接，图20及图21分别是一个纵向单元模块框架一和两个横向单元模块框架一间的拼接以及一个纵向单元模块框架一和三个横向单元模块框架一间的拼接，搭接方式均为相邻单元模块框架间一节点区一侧柱间十字型节点板通过组合梁搭接；通过上述单元模块框架一拼接方式可以实现单元模块框架一的多层多跨框架结构体系。 [0027] 如图3所示的全螺栓模块化冷成型钢框架梁柱连接节点，包括上下两个组合柱6、四肢异形C型组合梁7、一个柱间十字型节点板8，上下组合柱6和四肢异形C型组合梁7通过柱间十字型节点板8用螺栓11连接。 [0028] 本实施例节点形式中组合柱6为新型冷成型钢卷边闭合柱，如图7所示，由四块构造相同的单肢柱片6a两两拼接。 单肢柱片6a为带外伸卷边6b的冷成型钢板，并保持截面贯通，形成带外伸卷边的矩形截面柱。单肢柱片6a沿纵向方向，每隔一段距离在单肢柱片的外伸卷边凹槽6e处开设螺栓孔，通过垫板6c与螺栓11进行连接。垫板6c为方型钢板，置于相邻柱肢间紧贴外伸卷边内侧，宽度与外伸卷边保持一致，中间开设螺栓孔。使用者先将两块卷边钢板对称放置，用螺栓依次穿过外伸卷边凹槽及垫板上对应螺栓孔位进行连接。全螺栓连接可以避免进行现场焊接，同时保证组合柱的整体性、强度、刚度和稳定性。 [0029] 如图7所示，本实施例上下组合柱6进行连接时，上下层各设置四个外角钢6f和一个柱间十字型节点板8。四个外角钢6f需提前先分别安装在四个单个柱肢的角部，待下层拼接完两块柱肢钢板后，将柱间十字型节点板一侧紧贴在钢板连接交界处并用螺栓11连接固定，再将剩余两块钢板依次紧贴十字板连接为一体；其中柱间十字型节点板的螺栓孔是分别连接上下组合柱的柱肢钢板，然后再将上层柱肢连接在柱间十字型节点板上端的预留孔位，在上层柱肢间彼此连接完毕后将上下柱对接的外角钢用螺栓11连接为一体。 [0030] 本实施例中组合梁为四肢异形C型组合梁7，参见图11，分别由上肢异形C型单肢梁7a和下肢异形C型单肢梁7b组成四肢开口梁，安装时需先将节点上肢异形C型单肢梁7a和下肢异形C型单肢梁7b两种异C型钢板用螺栓11上下相连为单侧整体构件，再将连接一体的单侧整体构件背对背连接，中间通过梁间一字型填板9及梁间方型填板10用螺栓连接在一起。 [0031] 柱间十字型节点板8的结构参加图6，由两个方型板垂直焊接而成。在柱间十字型节点板8的方型板上加工有用于连接组合柱6的螺栓孔和用于连接四肢异形C型组合梁7的螺栓孔。用于连接四肢异形C型组合梁7的螺栓孔包括用于连接上肢异形C型单肢梁7a的螺栓孔和用于连接下肢异形C型单肢梁7b的螺栓孔。 [0032] 组合柱6和柱间十字型节点板8的连接方式是：柱间十字型节点板插入到四块单肢柱片的拼接缝内，并采用螺栓连接。 [0033] 四肢异形C型组合梁7和柱间十字型节点板8的连接方式是：柱间十字型节点板插入到四肢异形C型组合梁对称的两侧整体构件拼接缝内，并采用螺栓11连接。 [0034] 四肢异形C型组合梁设置端部连接侧板7c，通过螺栓11与组合柱6的外伸卷边6b上的螺栓孔连接，在单元模块框架上层预安装柱间十字型节点板如图16，相邻单元模块框架间采用对应上层或下层异形C型梁进行搭接。 [0035] 节点相邻单元柱通过与其垂直的梁单元相连接，形成一个独立的单元模块框架一，如图16，柱间十字型节点板预先安装在单元模块框架顶部，并通过单元模块框架一中组合梁上的端部连接侧板7c及墙体龙骨12作为框架连接支撑；需要注意的是，该单元模块框架采用的是全柱而并非是四分之一柱，上下层梁分别是双肢下层异形C型梁和双肢上层异形C型梁。 [0036] 通过吊装进行上下拼接时，如图22，上下两个单元模块框架一通过下层单元模块框架一节点区的柱间十字型节点板实现上下拼接，上下各层异形C型单肢梁通过梁间一字型填板9和梁间方型填板10与各异形C型单肢梁上对应的螺栓孔通过螺栓连接在一起，并通过中间窄翼缘内侧螺栓孔将上下层异形C型单肢梁用螺栓11进一步加固；该方式可以实现多层拼接的要求。 [0037] 通过平面相邻间单元模块框架一拼接时，如图17、图18，相邻多个单元模块框架一通过各个单元模块框架一节点区一侧柱间十字型节点板8与对应的单层双肢梁搭接在一起，以实现平面单元模块框架一间的连接；该方式可以实现多跨拼接的要求。 [0038] 需要注意的是，单元模块框架一的拼接是根据节点区构造的形式实现两两逐一安装，该单元模块框架一不仅能通过纵向平行方向实现层数及跨数的增加，也可以实现沿横纵两个方向实现层数及跨数的增加，需要考虑单元模块框架一在设计形式、安装顺序以及方位的要求。 [0039] 实施例2实施例2采用全模块化方式拼接，如图25所示单元模块框架二，该单元模块框架二也包括六个柱单元和连接六个柱单元的上下层梁单元。其中柱单元包括四个位于边角的四分之一组合柱和两个位于中间位置的二分之一组合柱。上下层梁单元分别对应四肢异形C型组合梁的下层单肢梁和上层单肢梁。单元模块框架二中的六个柱单元均不设置柱间十字型节点板。 [0040] 该实施例2中单元模块框架二采用与实施例1中一致的节点形式，区别在单元模块框架二的构造及拼接方式；区别实施例1中单元模块框架一，实施例2中单元模块框架二预先不安装柱间十字型节点板，图31为上下拼接时上层单元模块框架二与下层单元模块框架二通过柱间十字型节点板进行上下拼接，同时需要四个实施例2单元模块框架二拼接成一个完整梁柱节点，无需额外布置单元模块框架二间的搭接；平面拼接时，由于各个单元模块框架二节点区并无安装柱间十字型节点板，故相邻单元模块框架二间分别通过中置的柱间十字型节点板拼接一体，实现一体式模块化安装；图26为实施例2中单元模块框架二沿单元纵向方向拼接示意，各个单元模块框架二通过图示柱间十字型节点板进行拼接成型，相邻四个单元模块框架二通过一个柱间十字型节点板8拼接；图27为实施例2中沿单元模块框架二横纵两个方向的平面拼接示意，图28是单元模块框架二间的平行搭接，图29及图30分别是一个纵向单元模块框架二和两个横向单元模块框架二间的拼接以及一个纵向单元模块框二架和三个横向单元模块框架二间的拼接，拼接方式均为相邻四个单元模块框架二共用的一个柱间十字型节点板连接；通过上述单元模块框架二拼接方式可以实现单元模块框架二的多层多跨框架结构体系。 [0041] 如图25所示，该单元模块框架二采用与实施例1中相同的梁柱节点构造，区别在于该实施例中的单元模块框架二四周采用四分之一组合柱，单元模块框架二上下梁也分别是四肢异形C形组合梁中下层及上层双肢异形C型梁的一半；依靠单元模块框架二中异形C型单肢梁的端部连接侧板7c及墙体龙骨12作为框架连接支撑；节点相邻单元柱通过与其垂直的梁单元相连接，形成一个独立的单元模块框架 二，如图25。通过吊装进行上下拼接时，如图31,同时需要四个实施例2的单元模块框架二形成一个完整梁柱节点，将上层单元模块框架二通过底部上肢异形C型单肢梁7a与下层单元模块框架顶部下肢异形C型单肢梁7b通过螺栓11相连成单侧整体构件，再通过梁间一字型填板9和梁间方型填板10与两侧整体构件上对应的螺栓孔通过螺栓连接在一起；该方式可以实现多层拼接的要求。 [0042] 通过平面相邻间单元模块框架二拼接时，如图26、图27，由于各个单元模块框架二并无安装柱间十字型节点板，故相邻单元模块框架二间分别通过中置的柱间十字型节点板8拼接一体，单元模块框架四周需要四个实施例2单元模块框架二通过一个共用的柱间十字型节点板拼接；该方式可以实现多跨拼接的要求。 [0043] 需要注意的是，单元模块框架的拼接是根据节点区构造的形式实现两两逐一安装，该单元模块框架不仅能通过纵向平行方向实现层数及跨数的增加，也可以实现沿横纵两个方向实现层数及跨数的增加，需要考虑单元模块框架在设计形式、安装顺序以及方位的要求。 [0044] 全螺栓模块化冷成型钢框架结构体系，如图1 所示，以两层两跨框架体系为例，分别介绍了以全柱，半梁形式的单元模块框架及拼接方式和四分之一柱和四分之一梁的单元模块框架及拼接方式。 [0045] 本发明的优点是：1、单元模块框架可预制出厂，在现场全螺栓连接，全程无需焊接及焊接变形，安装精度高，施工周期短；2、环保绿色，可以直接采用镀锌板或者不锈钢板甚至铝合金，无需喷涂防腐涂料；3、多肢组合的单肢构件可以进行单肢叠合运输，单元模块框架也可进行直接运输，现场组装方便高；4、该模块体系中的采用的新型梁柱截面及新型梁柱节点设计，极大提高了节点区刚度及承载能力，可适用于中高层钢结构的建筑要求，组合柱中亦可通过浇筑混凝土的方式实现进一步强化；5、截面形式优异、空间布置灵活，便于后期维修及更换；6、本发明所提出的模块化框架体系也可以直接采用钢、铜、木方或其他材料，无需喷涂防腐涂料，绿色环保，可选择性大，应用面广。 [0046] 四肢异形C型组合梁7，其单肢梁构件的异形C型单肢梁宽翼缘7d和异形C型单肢粱窄翼缘7e为不等高钢板，梁柱连接通过柱间十字型节点板8沿组合梁纵向方向插入两个单侧整体构件中间，再通过螺栓连接。 [0048] 2、说明书附图中仅绘制了单元框架的墙体龙骨支撑的部分示意。未显示的单元框架其余的龙骨结构与所示部分类似，并在实际实施中同样存在。为了简化图示，只绘制了部分示意，以便更清楚地展示发明的关键特征。请参考本说明以获取对发明的完整理解。 [0049] 3、说明书附图中的参考部分未显示单元框架中的墙板、楼面等关键构件。在实际实施中，单元框架包括了这些构件，并对发明的实施起着重要作用。附图中仅显示了单元框架的部分示意以便更清晰地展示发明的核心特征。请参考本说明以获取对发明的全面理解。 [0050] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。 |
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