CN101509274B - 多层冷成型钢组合房屋住宅结构 - Google Patents

Abstract

一种多层冷成型钢组合房屋住宅结构，其包括若干墙体单元、屋盖单元和分别连接墙体与屋盖的托梁导轨，其中，所述多层冷成型钢组合房屋住宅结构还包括竖直固定于墙体单元两端的方管柱，屋盖单元包括平板部和嵌设于平板部的托梁，平板部的材料为轻质建筑板材，墙体单元设有承受屋盖单元的托梁载荷的加强截面立柱。本发明适用于建造多层住宅。

Description

多层冷成型钢组合房屋住宅结构

技术领域

本发明是关于一种组合房屋结构，尤其关于一种多层冷成型钢组合房屋住宅结构。

背景技术

冷成型钢也称冷弯薄壁型钢，是将钢片、钢带、钢板或扁钢条通过冷加工形成，常用厚度为0-2mm。与传统热轧型钢相比，冷成型钢可经济地得到更加合理的截面形状，进而获得令人满意的强重比。

相关技术的低层冷成型钢组合房屋结构，其包括由冷成型钢立柱、导轨、托梁组成的房屋骨架和通过自攻螺钉固定于房屋骨架上的墙体和屋盖，其中，冷成型钢立柱为单C型截面；墙体和屋盖采用压型钢板、定向结构板(英文全称Oriented StrandBoard，简称OSB板)、胶合板等建筑板材。另外，相关技术的低层冷成型钢组合房屋结构中墙体和屋盖内部还设有斜向及水平向扁钢拉条或者槽钢支撑。

相关技术的低层冷成型钢组合房屋结构具有用钢量少、预制装配化程度高、施工速度快等一系列优点，近20余年，该结构在欧美、澳洲、日本等国家得到广泛应用，但主要用于三层以下的别墅以及公寓类型房屋。在我国，由于人口众多，将相关技术的低层冷成型钢组合房屋结构通过改进应用到多层住宅结构才能够符合我国基本国情，同时也是加快住宅产业化、预制装配化的一条有效途径。

将相关技术的低层冷成型钢组合房屋结构应用到多层房屋结构中主要存在三方面问题：一是在成倍增大的竖向荷载作用下，目前的单C型钢墙体立柱截面尺寸不能满足强度和稳定性要求；二是结构抗侧刚度、强度不能满足相关规范(规程)要求，这是由于相关技术的多层冷成型钢组合房屋住宅结构其墙体上、下是不连续的，为了使结构达到整体抗侧工作的目的，往往是在上、下不连续墙体之间加设抗拔锚栓和抗剪螺栓；而在多层结构中，由于锚拴处的变形所引起的墙体整体转动变形将是不可忽略的，并且会明显降低结构的刚度和承载力；三是屋盖由于振动、隔音等问题，在多层住宅建筑中并不适用。

因此，实有必要开发一种多层冷成型钢组合房屋住宅结构，以进一步提高我国建筑产业的预制装配化程度和钢结构房屋使用量。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种多层冷成型钢组合房屋住宅结构。

发明内容：本发明的多层冷成型钢组合房屋住宅结构，其包括若干墙体单元、屋盖单元和分别连接墙体与屋盖的托梁导轨，其特征在于：所述多层冷成型钢组合房屋住宅结构还包括竖直固定于墙体单元两端的方管柱，屋盖单元包括平板部和嵌设于平板部的托梁，平板部的材料为轻质建筑板材，墙体单元设有承受屋盖单元的托梁载荷的加强截面立柱。

优选的，所述多层冷成型钢组合房屋住宅结构还包括布设于每层房屋结构四周的外框架梁。

优选的，所述方管柱竖向连续布置，其内浇灌细石混凝土，于方管柱拼接位置处设有外套筒。

优选的，所述托梁导轨和外框架梁均采用以自攻螺钉连接的双拼C型截面形式。

优选的，所述屋盖单元设有槽口，托梁上设有固定孔。

优选的，所述屋盖单元的轻质建筑板材为蒸压加气混凝土板或轻骨料混凝土板。

优选的，屋盖单元拼装完成后，于轻质建筑板材上浇一道钢筋混凝土覆盖层。

优选的，所述外框架梁与方管柱的固结是利用加强环以自攻螺钉连接实现。

优选的，所述托梁导轨与方管柱的连接是利用角钢连接件以自攻螺钉连接实现。

优选的，所述加强截面立柱可以是双拼C型和∑型截面。

有益效果：本发明的有益效果：本发明适用于建造多层住宅，屋盖单元采用轻质建筑板材有效降低结构自重；屋盖单元的托梁嵌固在平板部中，明显减少托梁与平板部的滑移，托梁上设有固定孔，可加强托梁和平板部的粘结力。于屋盖单元拼装完毕后现浇一道钢筋混凝土覆盖层，保证房屋整体性。轻质建筑板材与托梁作为整体参与工作，共同承受楼面以及屋面荷载，受力合理。

方管柱竖向连续布置，加强墙体的竖向连续性。方管柱内灌细石混凝土，使其局部稳定性明显提高。与相关技术比较，本发明的多层冷成型钢组合房屋住宅结构内不设拉条、支撑，可简化构造。

更具体的说，本发明的有益效果为：

一、本发明采用轻质复合板料和冷成型钢，结构自重大大减少。

二、屋盖单元的托梁嵌固在平板部中，使得平板部与托梁作为整体参与工作，共同承受楼面以及屋面荷载，受力合理，且明显减少托梁与屋盖单元的滑移；托梁上翼缘设有固定孔，可加强托梁和平板部的粘结离；于屋盖单元拼装完毕后现浇一道钢筋混凝土覆盖层，保证房屋整体性，此结构适用于建造多层房屋。

三、方管柱竖向连续布置，加强墙体的竖向连续性。方管柱内灌细石混凝土，使其局部稳定性明显提高。与相关技术比较，本发明的多层冷成型钢组合房屋住宅结构内不设拉条、支撑，可简化构造。

四、预制装配化程度高，施工速度快。本发明所有构件均可在工厂预制，现场安装，所有构件均通过自攻螺钉连接，安装方便。

五、外框架梁每层布置进一步加强结构整体性。

附图说明

图1为本发明多层冷成型钢住宅体系结构示意图；

图2为本发明多层冷成型钢组合房屋住宅结构中外框架梁与方管柱边柱节点侧视图；

图3为本发明多层冷成型钢组合房屋住宅结构中外框架梁与方管柱边柱节点俯视图；

图4为本发明多层冷成型钢组合房屋住宅结构中外框架梁与方管柱角柱节点侧视图；

图5为本发明多层冷成型钢组合房屋住宅结构外框架梁与方管柱角柱节点俯视图；

图6为本发明多层冷成型钢组合房屋住宅结构方管柱与托梁导轨连接的侧视图；

图7为本发明多层冷成型钢组合房屋住宅结构方管柱与托梁连接的俯视图；

图8为本发明多层冷成型钢住宅结构方管柱套筒连接侧视图；

图9为本发明多层冷成型钢住宅结构方管柱套筒连接俯视图；

图10为本发明多层冷成型钢组合房屋住宅结构中屋盖单元的示意图；

图11为本发明多层冷成型钢组合房屋住宅结构屋盖单元横截面示意图；

图12为本发明多层冷成型钢组合房屋住宅结构屋盖单元纵截面示意图；

图13为本发明多层冷成型钢组合房屋住宅结构屋盖单元浇上钢筋混凝土层后与托梁导轨连接的示意图；

图14为本发明多层冷成型钢组合房屋住宅结构屋盖单元的托梁的示意图；

图15为本发明多层冷成型钢组合房屋住宅结构中外框架梁与屋盖单元连接的示意图；

图16为本发明多层冷成型钢组合房屋住宅结构中外框架梁与屋盖单元连接的示意图；

图17为本发明多层冷成型钢组合房屋住宅结构墙体单元和方管柱结合的示意图；

图18为图17的剖面图；

图19为本发明多层冷成型钢组合房屋住宅结构中加强截面立柱的截面图。

图20为本发明多层冷成型钢组合房屋住宅结构中加强截面立柱的另一种截面图。

以上的图中有：基础1、墙体单元2、屋盖单元3、方管柱4、托梁5、加强截面立柱6、外框架梁7、端板9、加强环10、自攻螺钉11、节点板12、外套筒13、细石混凝土14、托梁导轨15、平板部17、槽口18、钢筋混凝土覆盖层19、固定孔20、上导轨21、下导轨22、锚拴23固定、双拼C型截面24、∑型截面25。

具体实施方式

请参阅图1至图20，一种多层冷成型钢组合房屋住宅结构，其包括基础1、至于基础1上的若干墙体单元2、屋盖单元3、竖直固定于墙体单元两端的方管柱4和分别连接墙体单元2和屋盖单元3的托梁导轨15，其中，屋盖单元3包括平板部17和嵌设于平板部17的托梁5，平板部17的材料为轻质建筑板材，墙体单元2设有承受屋盖单元3的托梁5载荷的加强截面立柱6，加强截面立柱6可采用以自攻螺钉11连接的双拼C型截面24或∑型截面25等加强截面形式。另外，该多层冷成型钢组合房屋住宅结构还包括布设于每层房屋结构四周的外框架梁7。

方管柱4采用冷弯焊接方管，其沿竖向连续布置，以保证墙体竖向连续性。方管柱4拼接时，于拼接位置处设有外套筒13，拼接完成后，其内浇灌细石混凝土14，以加强其局部稳定性。

外框架梁7为冷成型钢，且采用以自攻螺钉11连接的双拼C型截面24，托梁导轨15亦采用以自攻螺钉11连接的双拼C型截面24。

如图2-5所示，外框架梁7和方管柱4采用边柱加强环和角柱加强环两种连接形式。上述两种连接形式中，外框架梁7与方管柱4都是通过加强环10固结。具体为，加强环10通过自攻螺钉11和端板9与方管柱4实现连接，同时又通过自攻螺钉11和节点板12与外框架梁7实现连接，从而使外框架梁7与方管柱4连接在一起。

屋盖单元的托梁5大致呈C形，其上与平板部17嵌设的一面，托梁5的上翼缘，设有若干固定孔20，所述固定孔20可以为圆形、椭圆形等形状，如图14所示。屋盖单元的平板部17采用的轻质建筑板材可以为蒸压加气混凝土板或轻骨料混凝土板。所述屋盖单元自平板部17四周外缘向内延伸有槽口18，如图10-12所示。屋盖单元拼装完成后，于平板部17上浇一道钢筋混凝土覆盖层19。

如图15-16所示，外框架梁7与屋盖单元3以自攻螺钉11相互连接，其上现浇一道钢筋混凝土覆盖层19。

本发明外框架梁与屋盖托梁的连接方式分为如下两种连接方式：

1、外框架梁与托梁相互垂直的连接方式，如图15所示；2、一种外框架梁与托梁相互平行的连接方式，如图16所示；

如图1和图17-18所示，墙体单元由墙体板材9、加强截面立柱6、上导轨21和下导轨22通过自攻螺钉11连接而成。墙体板材8为压型钢板、定向结构板(英文全称Oriented Strand Board，简称OSB板)、水泥纤维板等结构墙板以及石膏板等非结构墙板，可采用结构墙板双面布置或一侧为结构墙板，另侧为石膏板的布置方式。

下导轨22通过锚拴23固定，上导轨21利用自攻螺钉11与托梁导轨15相互连接。

如图6-7所示，托梁导轨15与方管柱4的连接是利用角钢连接件16以自攻螺钉11实现。

本发明中，未指明处的各部门的连接方式，皆用自攻螺钉11连接和固定。

综上所述，尽管本发明的基本结构、原理、方法通过上述实施例予以具体阐述，在不脱离本发明要旨的前提下，根据以上所述的启发，本领域普通技术人员可以不需要付出创造性劳动即可实施变换/替代形式或组合，此处不再赘述。

Claims (4)

1.一种多层冷成型钢组合房屋住宅结构，包括若干墙体单元、屋盖单元和分别连接墙体单元与屋盖单元的托梁导轨，其特征在于：所述多层冷成型钢组合房屋住宅结构还包括竖直固定于墙体单元(2)中的方管柱(4)，屋盖单元(3)包括平板部(17)和嵌在平板部(17)中的托梁(5)，平板部(17)的材料为轻质建筑板材，墙体单元(2)设有承受屋盖单元(3)的托梁(5)载荷的加强截面立柱(6)；

所述多层冷成型钢组合房屋住宅结构还包括布设于每层房屋结构四周的外框架梁(7)；

所述方管柱竖向连续布置，其内浇灌细石混凝土，于方管柱拼接位置处设有外套筒；

所述屋盖单元的平板部的轻质建筑板材采用蒸压加气混凝土板或轻骨料混凝土板；

屋盖单元拼装完成后，于轻质建筑板材上浇一道钢筋混凝土覆盖层；

所述外框架梁与方管柱的固结是利用加强环以自攻螺钉连接实现；

所述托梁导轨与方管柱的连接是利用角钢连接件以自攻螺钉连接实现。

2.根据权利要求1所述的多层冷成型钢组合房屋住宅结构，其特征在于：所述托梁导轨和外框架梁均采用以自攻螺钉连接的双拼C型截面形式。

3.根据权利要求1所述的多层冷成型钢组合房屋住宅结构，其特征在于：所述屋盖单元设有槽口，托梁上设有固定孔。

4.根据权利要求1所述的多层冷成型钢组合房屋住宅结构，其特征在于：所述加强截面立柱是双拼C型或∑型截面。

Images