立体库房钢结构建筑物的制作方法

1.本实用新型涉及一种自动化立体库房钢结构房屋或建筑物。


背景技术：

2.随着中国经济从高速发展向高质量发展转型，各行业企业越来越重视物流系统的优化升级，对各种先进的物流技术装备产生巨大需求。近年来，由于国内仓储用地日益稀缺，仓库建设成本不断上升，货架一体式的立体仓库以空间利用率高、建设工期短、整体造价更低等优势受到青睐。这种立体库结构经济合理的高度通常在40米以上，具有建筑物高度较高、构件承载力大、构件轻巧、外形规则等特点，非常适于标准化、装配化施工，目前国内对其设计和施工工艺正处于探索和研究阶段，目前的立体库钢结构在体系研究方面还存在一些问题。
3.传统的门式刚架结构，刚架柱与纵向水平系杆等支撑结构的中心线宜重合，因立体库工艺的特殊需求，纵向布置的水平货架横梁主要是满足支承货物的需求，需要偏离柱一定的水平距离布置，且竖向荷载沿柱高度方向、纵向的分布情况较复杂。为了保障高度较大的平面主结构的面外稳定，减少施工程序、实现全装配化、货架横梁兼承担主结构平面外约束的功能，在货架横梁和柱之间设置水平约束的支撑标准件，使得货架横梁起到主结构平面外约束的作用，所有构件均采用螺栓连接，形成稳定的三角结构支撑体系。从而在不改变立体货架使用空间的前提下，用很小的成本，采用可拆卸连接使其成为稳定的结构体系。且该体系作为模块化建筑，可以在建筑平面上根据需要双方向扩展，柱顶设可拆卸连接，高度方向根据需要在一定范围内可调整、可扩展，外套式环板连接件加强了柱的节点强度，并满足各层横梁可根据工艺需要调整标高，实现空间利用的灵活性。


技术实现要素：

4.为了克服上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种安全可靠、稳固性好、经济适用的立体库房钢结构建筑物。
5.为了达到上述目的，本实用新型的立体库房钢结构建筑物，至少包括主体结构和垂直于主体结构的横梁、支撑结构组成，横梁、支撑结构和主体结构之间通过外套式环板节点实现螺栓连接；
6.所述的主体结构由平面格构柱、平面桁架梁组成，其中所述的平面格构柱顶与通长的平面桁架梁用螺栓连接形成主体结构，纵向设置有横梁，所述支撑结构包括水平短支撑、垂直支撑，所述的螺栓连接端设置在各个构件端部；
7.所述的平面格构柱上部铰接连接平面桁架梁，下部连接在基础预留的连接件上，所述的横梁和支撑结构所含的斜向构件及水平构件连接在主体结构上；
8.所述的平面格构柱为矩形截面；所述的外套式环板节点至少由套设在平面格构柱上的矩形套管，以及在矩形套管的上端和/或下端垂直套管焊接的环形板组成；在每侧平面格构柱上沿高度方向等间隔设置有螺孔；在所述的套管上对应平面格构柱的螺孔对应设置
有定位孔或定位螺孔；所述的套管利用螺栓穿过套管上定位孔或定位螺孔与矩形套管上的螺孔栓接。
9.其中，所述的主体结构的桁架式立柱由方管立柱间设置有若干个水平梁构件及斜向支撑构件组成，水平梁构件间距按照工艺要求设置，所述的螺栓连接分别连接横梁、支撑构件、立柱和外套式环板连接件部分。
10.进一步地，所述的主体结构的桁架式柱具体由方管立柱、水平梁构件、斜撑构件采用螺栓连接，方管具有双向等强、抗扭刚度大、钢管封闭后抗腐蚀性能好、适用性强等特点，立柱上用螺栓连接外套式环板连接件。所述的水平梁构件、斜撑构件上分别对应设置有与所述方管立柱上的连接板相适配的连接端，所述的连接端设置在外套式环板连接件之间。所述的主结构格构柱与垂直主结构方向的货架横梁用水平短支撑连接，形成稳定的三角支撑。
11.特别是，所述的主体结构格构柱设外套式环板连接件，加强了柱的连接节点强度，并可根据施工或日常使用需求调整构件标高。
12.本实用新型通过水平短支撑，将格构式刚架柱平面外的水平承重梁起到平面外支撑的作用，与横梁形成可靠的结构体系。整体性能良好、造型简洁、体量轻、标准化程度高，在施工过程中可以实现结构构件的全螺栓连接，施工阶段实现模块化安装，抗震系统、抗风系统功能性好，安全可靠，并且经济适用。通过在格构柱设外套式环板连接件，加强了柱的连接节点强度，并可根据施工或日常使用需求调整构件标高以及进行构件扩展。
附图说明
13.图1为本实用新型具体实施例的结构主立面示意图。
14.图2为本实用新型具体实施例的结构侧立面示意图。
15.图3为本实用新型具体实施例的结构半层位置俯视示意图。
16.图4为本实用新型具体实施例的连接节点平面。
17.图5为本实用新型具体实施例的柱外套式环板连接件。
具体实施方式
18.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
19.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于
本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.如图1～5所示，本实用新型的立体库钢结构体系，由主体结构和垂直于主体结构上的货架横梁和支撑结构组成，所述的主体结构包括平面桁架式柱1和屋面平面桁架式梁3组成，桁架式立柱包括方管立柱构件11和水平梁构件12、斜撑构件13和外套式环板连接件14，各结构件采用螺栓连接。
22.所述的支撑结构2包括横梁21、斜支撑构件22，水平短支撑23，所述的主体结构部分和支撑结构通过螺栓连接。
23.上述构件中，方管具有双向等强、抗扭刚度大、钢管封闭后抗腐蚀性能好、适用性强等特点，立柱上用螺栓连接外套式环板连接件。采用设外套式环板连接件，不仅加强了柱的连接节点强度，并可根据施工或日常使用需求调整构件标高以及便于扩展功能构件。
24.所述的外套式环板节点至少由套设在平面格构柱上的矩形套管，以及在矩形套管的上端和/或下端垂直套管焊接的环形板组成；在每侧平面格构柱上沿高度方向等间隔设置有螺孔；在所述的套管上对应平面格构柱的螺孔对应设置有定位孔或定位螺孔；所述的套管利用螺栓穿过套管上定位孔或定位螺孔与矩形套管上的螺孔栓接。所述的水平梁构件、斜撑构件上分别对应设置有与所述方管立柱上的连接板相适配的连接端，所述的连接端设置在外套式环板连接件之间。所述的主结构格构柱与垂直主结构方向的货架横梁用水平短支撑连接，形成稳定的三角支撑。
25.上述的结构，造型简洁轻巧、标准化程度高、装配率高，在施工过程中可以利用全螺栓连接承重支撑部分与主体部分，抗震、抗风性能良好，支撑部分与主体结构连接的整体性强，安全可靠，连接件可以调整标高，其环板可增强柱的节点强度。
26.本实用新型的立体库钢结构体系的施工方法，由以下四个步骤完成：
27.(1)在地坪上以螺栓连接拼装主体结构的构件11、12、13及外套式环板连接件14，形成多个主体结构的桁架式立柱1；
28.(2)在两个桁架式立柱1之间以螺栓连接支撑结构的构件21、22、23，形成一个吊装单元，吊装单元的长度由构件运输长度确定，单元的立柱两端设置有法兰盘；
29.(3)在基础上定位、安装吊装单元，将吊装单元的立柱11的柱脚固定在基础预留的连接件或上一个安装单元立柱柱头上，两个安装单元之间安装布置桁架式立柱1和横梁构件22 和水平短支撑构件23；
30.(4)完成所有格构柱1及支撑结构2的安装后，在立柱11顶上螺栓连接屋面桁架3，桁架3顶部构件之间垂直方向设置水平构件，间隔设置交叉水平斜支撑杆件4，形成稳定的结构体系。
31.传统的框架支撑结构，柱与梁的中心线宜重合，鉴于货架结构的工艺特殊需求，货架横梁需要偏离柱设置，且货架横梁的标高也可能存在差别，采用本实用新型的面外支撑标准件可增强结构的刚度，提高结构的整体性，采用外套式环板连接件可以增强节点刚度，实现货架空间的灵活调整。
32.其中，所述的主体结构和支撑结构之间设置的水平短支撑构件23，简单易造、成本低廉、标准化程度高，安装方便。
33.其中，所述的构件连接，均为螺栓连接的铰接节点，施工简单，构件上预留多余的螺栓孔，满足施工进行现场调整。在库房使用过程中，可根据工艺需求，调整横梁的标高，满
足不同使用空间要求。
34.其中，所述的吊装单元为稳定的结构体系，装配率高，并保障了施工过程中的结构稳定。
35.其中，所述结构体系的梁柱沿长度预留了节点，可沿建筑物长宽高三个方向进行构件扩展。
36.上面结合附图对本实用新型作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。对不脱离本实用新型的构思和范围做出许多其他改变和改型，应当视为本实用新型保护范围。
37.在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
38.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。