本實用新型涉及建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種組合鋼支撐等效墻單元。

背景技術(shù)：

鋼結(jié)構(gòu)建筑相比傳統(tǒng)的混凝土建筑而言，具有強度高、抗震性好等優(yōu)點。由于鋼構(gòu)件可以工廠預(yù)制化生產(chǎn)，然后運輸至施工現(xiàn)場安裝，因此可以大大減少工程周期；同時，基于鋼材的可重復(fù)利用性，采用鋼結(jié)構(gòu)建筑還能夠減少建筑垃圾的產(chǎn)生，更加綠色環(huán)保。因此，鋼結(jié)構(gòu)得以廣泛應(yīng)用于工業(yè)建筑和民用建筑中。

現(xiàn)有技術(shù)中，由于住宅戶型多異性，墻體布置無規(guī)律性，使得現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)的框架柱網(wǎng)難以形成系統(tǒng)的抗側(cè)力體系，支撐難以找到合適的布置位置；此外，由于鋼柱截面大于墻厚，往往在房間四角出現(xiàn)凸柱陽角，影響室內(nèi)建筑使用功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例的目的是提供一種組合鋼支撐等效墻單元，以提高建筑的抗側(cè)剛度、抗側(cè)承載力和穩(wěn)定性，并提高對建筑多樣性布置的適應(yīng)性。

本實用新型實施例提供了一種組合鋼支撐等效墻單元，包括一根立柱、一個X型支撐架和至少一個K型支撐架，以及水平設(shè)置的兩個橫梁組，其中：

所述兩個橫梁組平行設(shè)置，每個橫梁組包括環(huán)繞立柱設(shè)置的至少三道橫梁，每道橫梁與立柱固定連接且與相鄰的橫梁正交設(shè)置；

所述X型支撐架包括四根共面對稱設(shè)置的第一斜撐桿，且每根第一斜撐桿一端與立柱中部相連接，另一端與對應(yīng)的橫梁相連接；

所述K型支撐架位于相對的兩道橫梁之間并與所述X型支撐架正交設(shè)置，包括一根豎撐桿和兩根第二斜撐桿，所述豎撐桿與立柱平行設(shè)置且兩端分別與對應(yīng)的橫梁連接，所述每根第二斜撐桿一端與豎撐桿中部連接，另一端與立柱連接。

可選的，所述每個橫梁組包括呈T型設(shè)置的三道橫梁，所述K型支撐架的數(shù)量為一個。

可選的，所述每個橫梁組包括呈十字型設(shè)置的四道橫梁，所述K型支撐架的數(shù)量為兩個，所述兩個K型支撐架分別位于立柱的兩側(cè)且呈軸對稱設(shè)置。

優(yōu)選的，所述橫梁為工字鋼梁。

優(yōu)選的，所述立柱與每個橫梁對應(yīng)連接的位置分別固定有橫梁連接端，所述橫梁連接端的截面形狀與橫梁的截面形狀相匹配。

可選的，所述立柱為矩形鋼管柱、矩形鋼管混凝土柱、圓形鋼管柱、圓形鋼管混凝土柱、工字形鋼柱、十字工形鋼柱或者L形、T形、井字形異型組合截面鋼柱。

可選的，所述立柱為矩形鋼管柱或者矩形鋼管混凝土柱，所述立柱在與橫梁連接端連接的位置設(shè)置有內(nèi)環(huán)板或者外環(huán)板；或者，所述橫梁連接端的翼緣板兩側(cè)分別設(shè)置有翼緣側(cè)連接板，所述橫梁連接端的翼緣板的寬度與兩個翼緣側(cè)連接板的厚度之和不大于所述立柱的截面邊長。

可選的，所述立柱為圓形鋼管柱或者圓形鋼管混凝土柱，所述立柱在與橫梁連接端連接的位置設(shè)置有內(nèi)環(huán)板或者外環(huán)板。

可選的，所述立柱為工字形鋼柱、十字工形鋼柱或者L形、T形、井字形異型組合截面鋼柱，所述立柱在與橫梁連接端連接的位置設(shè)置有橫隔板。

優(yōu)選的，所述每道橫梁的翼緣板與對應(yīng)的橫梁連接端的翼緣板焊接連接，所述每道橫梁的腹板與對應(yīng)的橫梁連接端的腹板通過連接板螺栓連接。

優(yōu)選的，所述第二斜撐桿與立柱連接的一端具有凸耳，所述立柱與第二斜撐桿連接的位置具有耳板，所述凸耳和耳板的對應(yīng)位置分別具有穿過孔，所述第二斜撐桿與立柱通過穿過所述穿過孔的銷軸鉸接。

優(yōu)選的，所述豎撐桿與橫梁連接處通過端板螺栓連接，且所述橫梁與所述豎撐桿連接位置的腹板上設(shè)置有加勁肋。

優(yōu)選的，所述第一斜撐桿一端與立柱中部焊接連接，另一端與對應(yīng)的橫梁連接端焊接連接，所述橫梁連接端與所述第一斜撐桿連接位置的腹板上設(shè)置有加勁肋。

可選的，所述第一斜撐桿為圓形鋼管、矩形鋼管、工字形鋼支撐、T形鋼支撐、L形鋼支撐、槽形鋼支撐、十字形鋼支撐、阻尼器或者防屈曲支撐；和/或，所述豎撐桿為圓形鋼管、矩形鋼管、工字形鋼支撐、T形鋼支撐、L形鋼支撐、槽形鋼支撐、十字形鋼支撐或者防屈曲支撐；和/或，所述第二斜撐桿為圓形鋼管、矩形鋼管、工字形鋼支撐、T形鋼支撐、L形鋼支撐、槽形鋼支撐、十字形鋼支撐、阻尼器或者防屈曲支撐。

在本實用新型實施例的技術(shù)方案中，X型支撐架的第一斜撐桿的一端與立柱中部連接，另一端與對應(yīng)的橫梁連接，K型支撐架的豎撐桿兩端分別與對應(yīng)的橫梁連接，第二斜撐桿一端與豎撐桿中部連接，另一端與立柱連接，這樣，在建筑受到水平方向的側(cè)力作用時，X型支撐架與K型支撐架能夠?qū)α⒅M行側(cè)向支撐，提高了建筑的抗側(cè)剛度、抗側(cè)承載力和穩(wěn)定性，并解決了凸柱陽角問題，能夠滿足建筑墻體的靈活布置。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例組合鋼支撐等效墻單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型另一實施例組合鋼支撐等效墻單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例組合鋼支撐等效墻單元的局部結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖4為本實用新型實施例組合鋼支撐等效墻單元的局部結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖5為本實用新型實施例組合鋼支撐等效墻單元的局部結(jié)構(gòu)示意圖三；

圖6為本實用新型實施例組合鋼支撐等效墻單元的局部結(jié)構(gòu)示意圖四。

附圖標(biāo)記：

1-立柱

2-橫梁

31-豎撐桿

32-第二斜撐桿

33-端板

4-橫梁連接端

5-翼緣側(cè)連接板

6-連接板

7-連接部件

71-凸耳

72-耳板

73-銷軸

8-加勁肋

9-第一斜撐桿

具體實施方式

為了提高建筑的抗側(cè)剛度，從而提高建筑的抗側(cè)承載力和穩(wěn)定性，以及對建筑多異性布置的適應(yīng)性，本實用新型實施例提供了一種組合鋼支撐等效墻單元。為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，以下舉實施例對本實用新型作進一步詳細說明。

如圖1所示，本實用新型實施例提供的組合鋼支撐等效墻單元，包括一根立柱1、一個X型支撐架和至少一個K型支撐架，以及水平設(shè)置的兩個橫梁組，其中：

兩個橫梁組平行設(shè)置，每個橫梁組包括環(huán)繞立柱1設(shè)置的至少三道橫梁2，每道橫梁2與立柱1固定連接且與相鄰的橫梁2正交設(shè)置；

X型支撐架包括四根共面對稱設(shè)置的第一斜撐桿9，且每根第一斜撐桿9一端與立柱1中部相連接，另一端與對應(yīng)的橫梁2相連接；

K型支撐架位于相對的兩道橫梁2之間并與X型支撐架正交設(shè)置，包括一根豎撐桿31和兩根第二斜撐桿32，豎撐桿31與立柱1平行設(shè)置且兩端分別與對應(yīng)的橫梁2連接，每根第二斜撐桿32一端與豎撐桿31中部連接，另一端與立柱1連接。

在本實用新型實施例的技術(shù)方案中，X型支撐架的第一斜撐桿9的一端與立柱1中部連接，另一端與對應(yīng)的橫梁2連接，K型支撐架的豎撐桿31兩端分別與對應(yīng)的橫梁2連接，第二斜撐桿32一端與豎撐桿31中部連接，另一端與立柱1連接，這樣，在建筑受到水平方向的側(cè)力作用時，X型支撐架與K型支撐架能夠?qū)α⒅?進行側(cè)向支撐，提高了建筑的抗側(cè)剛度，從而提高了建筑的抗側(cè)承載力和穩(wěn)定性。此外，采用該組合鋼支撐等效墻單元還可避免房間的四角出現(xiàn)凸柱陽角，因此能夠滿足建筑墻體的靈活布置需要。

如圖1所示，在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，每個橫梁組包括呈T型設(shè)置的三道橫梁2，K型支撐架的數(shù)量為一個。此時，組合鋼支撐等效墻單元整體呈T型設(shè)置，該形式的組合鋼支撐等效墻單元可應(yīng)用于建筑的外墻側(cè)的墻角處。如圖2所示，在本實用新型的另一優(yōu)選實施例中，每個橫梁組包括呈十字型設(shè)置的四道橫梁2，K型支撐架的數(shù)量為兩個，兩個K型支撐架分別位于立柱1的兩側(cè)且呈軸對稱設(shè)置。此時，組合鋼支撐等效墻單元整體呈十字型設(shè)置，該形式的組合鋼支撐等效墻單元可應(yīng)用于建筑內(nèi)部隔墻的墻角處。

如圖4所示，在本實用新型的一個具體實施例中，橫梁2為工字鋼梁。工字鋼橫梁在保證了較好的承載強度的同時能夠減少鋼材的消耗和鋼結(jié)構(gòu)的自重，從而降低成本。

如圖3和4所示，在本實用新型的優(yōu)選實施例中，立柱1與每個橫梁2對應(yīng)連接的位置分別固定有橫梁連接端4，橫梁連接端4的截面形狀與橫梁2的截面形狀相匹配。橫梁連接端4的設(shè)置使得立柱1和橫梁2之間的連接更為方便、易于實現(xiàn)，且連接強度也較高。

立柱的具體形式不限，例如可以為矩形鋼管柱、矩形鋼管混凝土柱、圓形鋼管柱、圓形鋼管混凝土柱、工字形鋼柱、十字工形鋼柱或者L形、T形、井字形異型組合截面鋼柱等，在施工時可根據(jù)實際情況進行選用。

立柱與橫梁連接端的連接節(jié)點具體形式可根據(jù)立柱的截面形狀確定。在本實用新型的一個具體實施例中，立柱1為矩形鋼管柱，橫梁連接端4的翼緣板兩側(cè)分別設(shè)置有翼緣側(cè)連接板5，翼緣側(cè)連接板5的設(shè)置能夠保證橫梁2的力有效傳遞到立柱1上，此時立柱1可不用設(shè)置內(nèi)橫隔板，節(jié)點做法簡單，且利于內(nèi)灌注混凝土，此時，橫梁連接端4的翼緣板的寬度與兩個翼緣側(cè)連接板5的厚度之和需不大于立柱1的截面邊長，這樣能夠保證橫梁2和立柱1的連接不受尺寸的影響，從而提高裝配式鋼結(jié)構(gòu)的裝配效率。或者，通過在立柱與橫梁連接端連接的位置設(shè)置內(nèi)環(huán)板或者外環(huán)板，也可將立柱與橫梁連接端連接可靠固定并使橫梁的力有效傳遞到立柱上。當(dāng)矩形鋼管立柱中灌注有混凝土?xí)r，該立柱即為矩形鋼管混凝土柱，矩形鋼管混凝土柱作為立柱能夠進一步提高立柱乃至鋼結(jié)構(gòu)的強度和承載能力。

在本實用新型另一實施例中，立柱為圓形鋼管柱，立柱在與橫梁連接端連接的位置設(shè)置有內(nèi)環(huán)板或者外環(huán)板。立柱上設(shè)置內(nèi)環(huán)板或外環(huán)板能夠進一步提高柱乃至鋼結(jié)構(gòu)的強度和承載能力。其中，該實施例中的立柱還可為圓形鋼管混凝土柱，即灌注有混凝土的圓形鋼管柱。

在本實用新型又一實施例中，立柱為工字形鋼柱、十字工形鋼柱或者L形、T形、井字形異型組合截面鋼柱，立柱在與橫梁連接端連接的位置設(shè)置有橫隔板。該實施例中根據(jù)實際施工環(huán)境選用合適的立柱，橫隔板的設(shè)置能夠進一步提高柱乃至鋼結(jié)構(gòu)的強度和承載能力。

如圖4所示，在本實用新型的優(yōu)選實施例中，每道橫梁2的翼緣板與對應(yīng)的橫梁連接端4的翼緣板焊接連接，每道橫梁2的腹板與對應(yīng)的橫梁連接端4的腹板通過連接板6螺栓連接。這樣，通過焊接連接與螺栓連接的雙重連接作用保證了橫梁2與橫梁連接端4的剛性連接強度，從而提高了組合鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)強度。

如圖6所示，第二斜撐桿32與立柱1通過連接部件7連接，第二斜撐桿32與立柱1連接的一端具有凸耳71，立柱1與第二斜撐桿32連接的位置具有耳板72，凸耳71和耳板72的對應(yīng)位置分別具有穿過孔(圖中未示出)，第二斜撐桿32與立柱1通過穿過穿過孔的銷軸73鉸接。采用該技術(shù)方案，使得第二斜撐桿32與立柱1的連接操作簡便、易于施工，同時利用銷軸鉸接對裝配精度要求不高，且能夠根據(jù)施工要求自行微調(diào)K型支撐架的結(jié)構(gòu)，提高了裝配效率。

如圖5和圖6所示，第一斜撐桿9與橫梁2之間以及第一斜撐桿9與立柱1之間可通過焊接鏈接，操作方便且連接牢靠，從而提高組合鋼支撐等效墻單元的可靠性，且橫梁2與第一斜撐桿9連接位置的腹板上設(shè)置有加勁肋8，這樣可以進一步提高橫梁2的結(jié)構(gòu)強度。豎撐桿31與橫梁2之間可以通過端板33螺栓連接，且橫梁2與豎撐桿31連接位置的腹板上也可設(shè)置加勁肋8。

在本實用新型實施例中，第一斜撐桿、豎撐桿和第二斜撐桿的具體形式不限，例如可以為圓形鋼管、矩形鋼管、工字形鋼支撐、T形鋼支撐、L形鋼支撐、槽形鋼支撐、十字形鋼支撐、阻尼器或者防屈曲支撐。阻尼器或者防屈曲支撐通過在其結(jié)構(gòu)中安裝消能器，當(dāng)組合鋼支撐等效墻單元受到?jīng)_擊振動時，可以增加第一斜撐桿、豎撐桿或者第二斜撐桿的結(jié)構(gòu)阻尼，消耗沖擊產(chǎn)生的振動能量，從而提高組合鋼支撐等效墻單元的抗震性能。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。