CN105696817B - 一种多层冷成型钢整体预制装配房屋及其拼接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多层冷成型钢整体预制装配房屋及其拼接方法,包括柱模块、墙体模块、预制楼板和连接件。通过柱接头、柱连接件、中立柱和连接墙板将柱模块进行房屋竖向连接,并在柱连接件所形成空腔内后浇混凝土;通过连接导轨、连接墙板、梁和梁连接件将柱模块与墙体模块横向连接,从而形成房屋整体框架。本发明将多层冷成型钢房屋结构划分成柱模块、墙体模块和预制楼板三部分,并通过连接件将三部分整体预制装配式连接,所有模块均在工厂预制,运输到现场并通过机械吊装进行施工,施工现场仅有柱拼接后浇筑混凝土阶段有少部分的湿作业,施工工序简便。

Description

一种多层冷成型钢整体预制装配房屋及其拼接方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种整体装配式建筑结构,具体涉及一种整体预制装配式冷成型钢房 屋结构,属于土木工程技术领域。

背景技术

[0002] 目前,我国正处于高速城镇化和工业化发展阶段,同时也处于产业结构调整和改 型阶段。传统建筑结构体系和施工工艺不仅对自然资源需求量大,给自然环境造成巨大压 力,还需要大量的现场施工,成本高且效率较低。2013年,中华人民共和国国务院办公厅发 布《绿色建筑行动方案》,提出我国将大力发展绿色节能型建筑结构,正在积极探索新型绿 色建筑结构体系。此外,自我国1995年国家建设部发布《建筑工业化实施纲要》,住建部相继 成立了 “国家住宅产业化基地”、“新型建筑工业化集成建造工程技术研宄中心”等基地,旨 在推进我国建筑工业化进程。综上可见,大力发展绿色环保、施工便捷、性能良好的预制装 配式建筑结构符合我国国情需求,对促进我国社会可持续发展,实现我国产业结构改革具 有重要意义,同时对加快我国建筑产业化、工业化具有深远意义。

[0003] 冷成型钢结构作为新型绿色建筑的主力军,具有材料利用率高、整体装配式施工、 建造安装速度快、材料环保可重复利用、抗震性能好等优点,已在国外有大量的应用。近些 年,我国也建成了大批低层冷成型钢住宅房屋,且正逐步由传统住宅向包括居住、办公、展 览、休闲娱乐等多功能房屋结构转型,但基于我国人多地少的基本国情,低层住宅己无法满 足城镇发展的需求,故冷成型钢住宅正逐步由低层向多层发展。

[0004] 现有技术中的冷成型钢房屋结构体系施工一般包含冷成型钢骨架拼装、楼板浇筑 置设、墙板安装和装饰工程等步骤。在钢骨架和墙板安装过程中,由于钢龙骨和墙板的布设 和安装需要较高的安装精度和合理的安装顺序,所以现场施工中,每根钢龙骨和每块墙板 板材的搬运、定位和安装一般都需要人工操作。此外,每块墙板与骨架的安装过程中涉及到 几百颗螺钉的安装,均需要工人操作,工作量具大;当进行多层结构施工时,室外墙板的安 装对施工人员的操作技术要求高,且存在一定的施工风险,人员安全保障费用高。现有多层 冷成型钢结构技术中,边立柱大多采用冷成型钢拼合截面或钢管混凝土柱,一方面,柱采用 拼合截面构件会局限冷成型钢结构的高度和造型,难以满足多层冷成型钢结构的受力承载 需求。另一方面,钢管混凝土柱一般采用现场灌浆,大量的湿作业不仅会延长施工工期,减 缓结构施工进度,还会降低墙板的力学性能;此外,现场施工无法保证钢管柱内混凝土的灌 注效果,现场大量的湿作业对施工场地、施工设备的要求较高,需要大量的人力资源进行管 理协调,造价相对偏高。

发明内容

[0005] 为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种多层冷成型钢整体预制装配房 屋及其拼接方法。该设计将结构分成柱模块、墙体模块、预制楼板和连接件,所有模块均在 工厂预制,现场仅需将所有模块装配式连接,从而大量简化现场施工工序。其中,柱拼接方 法可以实现柱模块的竖向装配式连接,连接墙板、连接导轨和梁连接件可以实现柱模块与 墙体模块的横向装配式连接。各柱模块、墙体模块和预制楼板可在工厂进行模数化批量生 产,以满足多层冷成型钢房屋结构的整体预制装配施工的需求。

[0006] 技术方案:一种多层冷成型钢整体预制装配房屋,包括预制冷成型钢柱模块、预制 墙体模块、预制楼板、若千连接墙板;

[0007]所述预制冷成型钢柱模块包括异形钢管混凝土柱、连接楼板、2个柱连接件、N个导 轨、N个梁、4N个矩形墙板和2N个固定短支柱,N = 2-4;所述异形钢管混凝土柱包括带有N个 矩形凸起分肢的异形钢管柱,所述异形钢管柱内浇筑混凝土,2个柱连接件自异形钢管柱上 下两端插于混凝土内;所述连接楼板套设于异性钢管混凝土柱中部;N个导轨分别沿分肢方 向放置且固定于连接楼板上表面;N个梁沿分肢方向放置且固定于连接楼板下表面;每个连 接楼板上方的凸起分肢侧面平行的固定2个矩形墙板,矩形墙板下端固定于导轨上;每个连 接楼板下方的凸起分肢侧面平行的固定2个矩形墙板,矩形墙板上端固定于梁上;且每两个 平行的矩形墙板外端之间设置一个固定短支柱;为了保证各柱模块在运输、吊装过程中的 安全性,其每个方向外伸墙体的宽度不宜过大,应不大于600mm。采用固定短支柱在运输、吊 装过程中对墙板的一侧进行支承,固定短支柱的高度与柱模块连接墙板的高度一致,可采 用C型或U型截面构件。

[0008] 多个预制冷成型钢柱模块上下装配拼接时,将上一层预制冷成型钢柱模块的下柱 连接件与下一层预制冷成型钢柱模块的上柱连接件固定连接,连接时,N个矩形凸起分肢方 向一一对应相同;之后拆卸固定短支柱,在上一层预制冷成型钢柱模块的连接楼板与下一 层预制冷成型钢柱模块的连接楼板之间的固定短支柱拆卸位置处通过自上而下一体式的 中立柱固定连接;之后将柱连接件竖向拼接处进行闭合包裹,包裹后截面与异形钢管混凝 土柱截面相同,并在包裹后空腔内浇筑混凝土;之后在柱连接件竖向拼接处各分肢方向覆 上连接墙板;所述异形钢管混凝土柱内混凝土的强度等级不低于C25;所述柱拼接处后浇混 凝土,混凝土强度相比钢管柱内混凝土至少高一级,并可添加减水剂、早强剂或速凝剂。

[0009] 所述预制墙体模块包括两块墙板、梁、导轨和两个中立柱;所述两块墙板平行放 置,高度等于预制冷成型钢柱模块的高度;且两块墙板上端固定连接梁,下端固定连接导 轨,左右两端分别固定连接中立柱;装配拼接时,上端梁通过梁连接件与上一层预制冷成型 钢柱模块的连接楼板下表面的梁固定连接,下端导轨通过导轨连接件与下一层预制冷成型 钢柱模块的连接楼板上表面的导轨固定连接,预制楼板固定于上预制墙体模块的下端导轨 与下预制墙体模块的上端梁之间;之后在预制墙体模块的墙板与预制冷成型钢柱模块的墙 板之间覆上连接墙板。所述墙体模块通过中立柱分成一定间距的节段,各节段间距宽度采 用400mm-600mm的固定模数。为了保证墙体单元在运输、吊装过程的安全性,墙体模块的节 段数一般取为2-8个,通过调整宽度模数和节段个数以适应房屋结构不同跨度和开间需求。

[0010] 进一步的,导轨与连接楼板、梁与连接楼板、墙板与异形钢管混凝土柱和中立柱、 墙板与梁和导轨之间均通过自攻螺钉固定连接。

[0011] 进一步的,所述异形钢管混凝土柱分为带有2个矩形凸起分肢的L字形异形钢管混 凝土角柱、带有3个矩形凸起分肢的T字形异形钢管混凝土边柱、带有4个矩形凸起分肢的十 字形异形钢管混凝土中柱;所述异形钢管混凝土角柱两端的柱连接件为L字形,由L字形钢 板和L字型钢焊接而成;所述异形钢管混凝土边柱两端的柱连接件为T字形,由T字形钢板和 T字形钢焊接而成;所述异形钢管混凝土中柱两端的柱连接件为十字形,由十字形钢板和十 字形钢焊接而成;L字形钢板、T字形钢板和十字形钢板端部开设若千个孔径10mm-24mm的第 一柱接头孔,各孔边缘的中距和孔边缘与板边缘的端距均不小于10mm。为方便各柱模块的 吊装,中部开设1-4个孔径30mm-50mm的第二柱接头孔;为保证各拼接件与钢管混凝土柱的 连接,所述L字形钢、T字形钢和十字形钢开设若千个孔径20mm-100nim的第三柱接头孔,孔边 缘间的间距50mm-500mm。

[0012] 进一步的,L字形钢板、T字形钢板和十字形钢板厚度为2mm-10mm。

[0013] 进一步的,所述连接楼板中部开设连接楼板孔洞,孔洞形状与异形钢管混凝土柱 截面一致,且孔洞各分肢方向长度均比异形钢管混凝土柱各肢至少长10*™。

[0014] 进一步的,所述导轨连接件置于预制冷成型钢柱模块的导轨和预制墙体模块的导 轨端部接长位置,所述梁连接件置于预制冷成型钢柱模块的梁和预制墙体模块的梁端部接 长位置。进一步,保证导轨连接件、梁连接件与柱模块、墙体模块导轨的腹板贴紧,并采用自 攻螺钉连接;所述导轨连接件和梁连接件均为U型截面构件,截面高度相比导轨小 长度为 200mm-1000mm。

[0015] 本发明还提供一种柱连接件拼接方法,将上一层预制冷成型钢柱模块的下柱连接 件与下一层预制冷成型钢柱模块的上柱连接件通过权利要求3所述的第二柱接头孔临时固 定和孔位对中,再通过第一柱接头孔对上、下柱连接件进行永久连接。

[0016] 进一步的,对于带有2个矩形凸起分肢的L字形异形钢管混凝土角柱,将柱连接件 竖向拼接处进行闭合包裹具体步骤如下:先将1个1^型柱连接件对角柱角部包裹,并通过自 攻螺钉与角柱连接;再将2个不等边U型柱连接件从角柱两个分肢方向包裹竖向拼合处,并 通过自攻螺钉与角柱端部的扁钢带和L型钢连接件连接;然后将1个L型柱连接件通过自攻 螺钉连接2个不等边U型柱连接件;最后在所有拼接缝隙处注入防水黏胶。

[0017] 进一步的,对于带有3个矩形凸起分肢的T字形异形钢管混凝土边柱,将柱连接件 竖向拼接处进行闭合包裹具体步骤如下:先将1个卷边帽型柱连接件从边柱凸起分肢方向 包裹竖向拼接处,并通过自攻螺钉与边柱端部的扁钢带连接;再将1个u型柱连接件从边柱 凸起分肢方向背向包裹卷边帽型柱连接件的两侧卷边,并通过自攻螺钉与边柱端部的扁钢 带和卷边帽型柱连接件连接;最后在所有拼接缝隙处注入防水黏胶。

[0018] 进一步的,对于带有4个矩形凸起分肢的十字形异形钢管混凝土中柱,将柱连接件 竖向拼接处进行闭合包裹具体步骤如下:先将2个帽型柱连接件从中柱左右分肢方向包裹 竖向拼接处,并通过自攻螺钉与中柱端部的扁钢带连接;再将2个U型柱连接件从中柱前后 分肢方向包裹2个帽型柱连接件,并通过自攻螺钉与中柱端部的扁钢带和帽型柱连接件连 接;最后在所有拼接缝隙处注入防水黏胶。

[0019] 其中,所述冷成型钢柱连接件帽型、U型、卷边帽型、不等边U型和L型,所组成的拼 合截面与各异形钢管柱截面一致,长度根据拼接处长度的需求设定,取为加0™11—1500mm。

[0020] 本发明同时提出上述各柱模块拼接方法及其在房屋结构中的整体装配连接方法, 包括以下步骤:

[0021] 1)工厂进行柱模块和墙体模块的预制。其中柱模块预制安装步骤是:将异形钢管 柱插入柱连接楼板的孔洞中,进行位置固定;再将梁和导轨放置在异形钢管柱各肢方向的 柱连接楼板下,将柱连接楼板、梁和导轨连接,并将梁柱连接;将墙板和导轨连接到异形钢 管柱的各肢,并与柱连接板和梁连接;将柱接头分别从两端插入异形钢管柱,并在异形钢管 柱内浇筑混凝土;将固定短支柱连接到墙板。墙体模块预制安装步骤是:通过墙板、导轨和 中立柱连接成墙体模块。

[0022] 2)将柱模块、墙体模块和预制楼板运输至现场,对其在房屋放置位置处进行定位。 先在基础上放置半层柱t吴块,随后放置墙体検块,对柱模块和墙体模块进行横向连接,完成 房屋结构底层的施工。

[0023] 3)将上一层柱模块吊装至指定位置,完成柱模块的拼接。

[0024] 4)将梁、托梁导轨和预制楼板一起吊装至指定位置,完成房屋第二层的楼面施工。

[0025] 5)将上一层墙体模块吊装至指定位置,对柱模块和上一层墙体模块进行横向连 接,完成房屋结构的第二层墙体模块的施工。

[0026] 6)将步骤3) _步骤5)重复施工到完成多层冷成型钢房屋结构的施工。

[0027]有益效果:与现有技术相比,本发明所涉及技术方案有以下有益效果:

[0028] (1)本发明提供的多层冷成型钢整体预制装配结构分成柱模块、墙体模块、预制楼 板三部分,通过连接件连接,所有模块均可在工厂预制安装,可直接运输到施工现场,由小 型起重设备进行吊装,减少现场施工工作量,工业化程度高。各模块可通过设定固定模数进 行工厂批量生产。

[0029] (2)本发明提供的多层冷成型钢整体预制装配结构除了柱拼接过程需要进行现场 局部混凝土浇筑外,其余工序均为完全装配式施工。各模块间连接施工工序简便,所需模块 间的连接件均可作为结构的一部分,连接件的设置合理。各模块所用墙板均在工厂进行裁 剪安装,大幅简化现场施工工序,现场仅需进行各模块的定位和局部少量自攻螺钉施工。所 有模块在工厂进行施工预制可以保证异形钢管柱内混凝土密实程度,也能保证各模块具有 足够的安装精度,有效避免现场施工过程带来的误差。

[0030] (3)本发明所采用的异形钢管混凝土柱拼接方法,充分利用异形钢管混凝土柱的 优势,采用螺栓对柱接头进行竖向连接,从而实现异形钢管混凝土柱的竖向拼接,相比传统 焊接、现场整体浇筑施工方案更简便,螺栓连接方式可以有效的对柱构件进行定位对中,且 能保证柱连接位置处的受力性能。此外,采用柱连接件对柱拼接位置进行闭合包裹,充分利 用冷成型钢构件特性,通过截面组合形成异形钢管柱截面,无赘余连接构件,拼合处表面平 整,便于墙板的贴覆。

[0031] 除了上面所述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技 术方案的技术特征所带来的优点外,本发明的多层冷成型钢柱拼接及结构整体预制装配式 连接方法所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带 来的优点,将结合附图做出进一步详细的说明。

附图说明

[0032] 图1是本发明所述的多层冷成型钢整体预制装配房屋部分结构装配连接示意图;

[0033] 图2是本发明所述的多层冷成型钢整体预制装配房屋各模块在房屋结构中现场装 配拼接的平面示意图;

[0034] 图3是图2中冷成型钢中柱模块及安装方法示意图;

[0035] 图4是图2中冷成型钢边柱模块及安装方法示意图;

[0036] 图5是图2中冷成型钢角柱模块及安装方法示意图;

[0037] 图6是图3中中柱模块竖向拼接过程示意图;

[0038] 图7是图4中边柱模块竖向拼接过程示意图;

[0039] 图8是图5中角柱模块竖向拼接过程示意图;

[0040] 图9是图6中1 -1处剖面及其安装过程示意图;

[0041] 图10是图7中2-2处剖面及其安装过程示意图;

[0042] 图11是图8中3-3处剖面及其安装过程示意图;

[0043] 图12是图3中中柱接头的安装示意图;

[0044]图13是图4中边柱接头的安装示意图;

[0045]图14是图5中角柱接头的安装示意图;

[0046]图中各标号:中柱接头1;边柱接头2;角柱接头3;第一柱接头孔4;第二柱接头孔5. 第三柱接头孔6;异形钢管混凝土中柱7;异形钢管混凝土边柱8;异形钢管混凝土角柱9.中 柱丰吴块10;边柱t吴块11;角柱模块I2;中柱连接楼板13;边柱连接楼板14;角柱连接楼板15. 中柱连接楼板开洞16;边柱连接楼板开洞17;角柱连接楼板开洞18;墙板19;导轨2〇;梁211 固定短支柱22;帽型柱连接件23; U型柱连接件M;卷边帽型柱连接件25;不等边柱连接 件26; L型柱连接件27;扁钢带28;后浇筑洞口 20;后浇筑洞口封闭件3〇;预制楼板31;第一连 接墙板32;第二连接墙板33;第三连接墙板34;自攻螺钉:35;中立柱%;连接导轨3?;梁连接 件38;墙体模块39;后饶混凝土40;托梁导轨41;连接螺栓42;固定螺检43;接头定位件44。

具体实施方式

[0047]结合附图,对本发明的具体实施过程进行详细的说明:

[0048]本发明所述多层冷成型钢整体预制装配房屋部分结构装配连接示意图如图“斤 示,图2所示为各模块在房屋结构中现场装配拼接的平面示意图。由图丨、图2所示,将房屋结 构划分成中柱模块、边柱模块、角柱模块、墙体模块、预制楼板和连接件等部分。各柱模块和 墙体模块均可在工厂进行预制装配,运输到现场进行吊装,对各模块的放置位置进行定位, 采用小型起重机械(0.5t-2t)现场对各部分进行吊装。具体连接方法包括以下过程:第一 步:将各柱模块、墙体模块、预制楼板和连接件在工厂预制,运输至现场;第二步:将底层柱 模块吊装至房屋指定位置,定位后,与基础连接;第三步:将底层墙体模块吊装至指定位置, 与基础连接,并通过导轨连接件与底层柱模块连接;第四步:将上一层柱模块吊装至底层柱 模块上端,定位后竖向拼接;第五步:将柱模块的固定短支柱卸去,并在卸去后位置安装中 立柱,并通过连接墙板与底层墙体模块横向连接;第六步:将梁吊装至指定位置,通过梁连 接件与柱模块连接,并安装预制楼板;第七步:将上一层墙体模块吊装至梁上,定位后与梁 连接,并通过导轨连接件与柱模块连接。对于本发明所提多层冷成型钢整体预制装配房屋, 重复第四步-第七步,直至完成整体房屋的装配施工。

[0049]如图3所示,中柱模块10在工厂装配过程包括:先将2个中柱接头1从异形钢管中柱 两端插入至接头定位件44处,并在空腔内浇筑混凝土,形成异形钢管混凝土中柱7;

[00S0]再将异形钢管混凝土中柱7从中柱连接楼板13的中柱连接楼板开洞16内插入,并 固定位置;然后将梁21与异形钢管混凝土中柱7的各肢进行连接,并与中柱连接楼板13连 接;继而将墙板19和导轨20与异形钢管混凝土中柱7的各肢进行连接,并与梁21或中柱连接 楼板13连接;最后将固定短支柱22与各墙板19连接。

[0051]如图4所示,边柱模块11在工厂装配过程包括:先将2个边柱接头2从异形钢管边柱 两端插入至接头定位件44处,并在空腔内浇筑混凝土,形成异形钢管混凝土边柱8;再将异 形钢管混凝土边柱8从边柱连接楼板14的边柱连接楼板开洞17内插入,并固定位置;然后将 梁21与异形钢管混凝土边柱8的各肢进行连接,并与边柱连接楼板14连接;继而将墙板19和 导轨20与异形钢管混凝土边柱8的各肢进行连接,并与梁21或边柱连接楼板14连接;最后将 固定短支柱22与各墙板19连接。

[0052]如图5所示,角柱模块12在工厂装配过程包括:先将2个角柱接头3从异形钢管角柱 两端插入至接头定位件44处,并在空腔内浇筑混凝土,形成异形钢管混凝土角柱9;再将异 形钢管混凝土角柱9从角柱连接楼板15的角柱连接楼板开洞18内插入,并固定位置;然后将 梁21与异形钢管混凝土角柱9的各肢进行连接,并与角柱连接楼板15连接;继而将墙板19和 导轨20与异形钢管混凝土角柱9的各肢进行连接,并与梁21或角柱连接楼板15连接;最后将 固定短支柱22与各墙板19连接。

[0053] 如图6和图9所示,中柱模块10竖向拼接现场装配过程包括:先通过固定螺栓43插 入2个中柱接头1的第二柱接头孔5内对2个中柱模块10固定;再将连接螺栓42插入中柱接头 1的第一柱接头孔4内对2个中柱模块连接;然后将2个帽型柱连接件23从中柱左右分肢方向 包裹竖向拼合处,并与中柱模块10的扁钢带28连接;继而将2个U型柱连接件24从中柱前后 分肢方向包裹2个帽型柱连接件23,并与扁钢带28和帽型柱连接件23连接;随后在后浇筑洞 口 29内注入后浇混凝土40,并通过后浇筑洞口封闭件30对洞口 29密封;最后将第二连接墙 板33与中立柱36—起连接到中柱拼接处,完成中柱模块10的竖向拼接。

[0054]如图7和图10所示,边柱模块11坚向拼接现场装配过程包括:先通过固定螺栓43插 入2个边柱接头2的第二柱接头孔5内对2个边柱模块11固定;再将连接螺栓42插入边柱接头 2的第一柱接头孔4内对2个边柱模块11连接;然后将1个卷边帽型柱连接件25从边柱凸起分 肢方向包裹竖向拼合处,并与边柱模块11的扁钢带28连接;继而将1个U型柱连接件24从边 柱凸起分肢方向背向包裹卷边帽型柱连接件25的两侧卷边,并与扁钢带28和卷边帽型柱连 接件25连接;进而在后浇筑洞口 29内注入后浇混凝土 40,并通过后浇筑洞口封闭件30对洞 口 29密封;最后将第二连接墙板33、第三连接墙板34与中立柱36—起连接到边柱拼接处,完 成边柱模块11的竖向拼接。

[0055]如图8和图11所示,角柱模块12的竖向拼接现场装配过程包括:先通过固定螺栓43 插入2个角柱接头3的第二柱接头孔5内对2个角柱模块12固定;再将连接螺栓42插入角柱接 头3的第一柱接头孔4内对2个角柱模块12连接;然后将将1个L型柱连接件27对角柱角部包 裹,并与角柱模块12连接;继而将2个不等边U型柱连接件26从角柱两个分支方向包裹竖向 拼合处,并与扁钢带28和L型柱连接件27连接;随后将1个L型柱连接件27与2个不等边U型柱 连接件26连接;进而在后浇筑洞口 29内注入后浇混凝土 40,并通过后浇筑洞口封闭件30对 洞口 29密封;最后将第二连接墙板33与中立柱36—起连接到角柱拼接处,完成角柱模块12 的竖向拼接。

[0056]如图12所示,中柱接头1的工厂预制过程包括:先在“十”字形钢板上开设第一柱接 头孔4和第二柱接头孔5;在“十”字型钢上开设一定间距的第三柱接头孔6;将“十”字形钢板 和“十”字型钢焊接成中柱接头1。

[0057] 如图13所示,边柱接头2的工厂预制过程包括:先在“T”字形钢板上开设第一柱接 头孔4和第二柱接头孔5;在“T”字型钢上开设一定间距的第三柱接头孔6;将“T”字形钢板和 “T”字型钢焊接成边柱接头2。

[0058] 如图14所示,角柱接头3的工厂预制过程包括:先在“L”字形钢板上开设第一柱接 头孔4和第二柱接头孔5;在“L”字型钢上开设一定间距的第三柱接头孔6;将“L”字形钢板和 L字型钢焊接成角柱接头3。

[0059] 如图6、图7和图8所示,组成各柱模块竖向拼接的帽型柱连接件23、U型柱连接件 24、卷边帽型柱连接件25、不等边U型柱连接件26和L型柱连接件27,所组成的拼合截面与各 异形钢管柱截面一致,长度根据拼接处长度的需求设定,取为300mm-1500mm。

[0060] 如图12,图13和图14所示,在“十”字、“T”字和“L”字形钢板开设的第一柱接头孔为 圆形孔,孔径1 〇mm-24mm,各孔边缘的中距和孔边缘与板边缘的端距均不小于10mm。在“十” 字、“T”字和“L”字形钢板开设的圆形第二柱接头孔,孔径小于50mm。在“十”字、“T”字和“L” 字型钢开设的第三柱接头孔,孔径20mm-100mm,孔边缘间的间距50mm-500mm。所述钢板和型 钢钢板厚度为2mm-10mm。

[0061]以上结合附图对本发明的实施方式做出详细说明,但本发明不局限于所描述的实 施方式。对本领域的普通技术人员而言,在本发明的原理和技术思想的范围内,对这些实施 方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1. 一种多层冷成型钢整体预制装配房屋,其特征在于,包括预制冷成型钢柱模块、预制 墙体模块、预制楼板、若干连接墙板; 所述预制冷成型钢柱模块包括异形钢管混凝土柱、连接楼板、2个柱连接件、N个导轨、N 个梁、4N个矩形墙板和2N个固定短支柱,N=2-4;所述异形钢管混凝土柱包括带有N个矩形 凸起分肢的异形钢管柱,所述异形钢管柱内浇筑混凝土,2个柱连接件自异形钢管柱上下两 端插于混凝土内;所述连接楼板套设于异性钢管混凝土柱中部;N个导轨分别沿分肢方向放 置且固定于连接楼板上表面;N个梁沿分肢方向放置且固定于连接楼板下表面;每个连接楼 板上方的凸起分肢侧面平行的固定2个矩形墙板,矩形墙板下端固定于导轨上;每个连接楼 板下方的凸起分肢侧面平行的固定2个矩形墙板,矩形墙板上端固定于梁上;且每两个平行 的矩形墙板外端之间设置一个固定短支柱; 多个预制冷成型钢柱模块上下装配拼接时,将上一层预制冷成型钢柱模块的下柱连接 件与下一层预制冷成型钢柱模块的上柱连接件固定连接,连接时,N个矩形凸起分肢方向一 一对应相同;之后拆卸固定短支柱,在上一层预制冷成型钢柱模块的连接楼板与下一层预 制冷成型钢柱模块的连接楼板之间的固定短支柱拆卸位置处通过自上而下一体式的中立 柱固定连接;之后将柱连接件竖向拼接处进行闭合包裹,包裹后截面与异形钢管混凝土柱 截面相同,并在包裹后空腔内浇筑混凝土;之后在柱连接件竖向拼接处各分肢方向覆上连 接墙板; 所述预制墙体模块包括两块墙板、梁、导轨和两个中立柱;所述两块墙板平行放置,高 度等于预制冷成型钢柱模块的高度;且两块墙板上端固定连接梁,下端固定连接导轨,左右 两端分别固定连接中立柱;装配拼接时,上端梁通过梁连接件与上一层预制冷成型钢柱模 块的连接楼板下表面的梁固定连接,下端导轨通过导轨连接件与下一层预制冷成型钢柱模 块的连接楼板上表面的导轨固定连接,预制楼板固定于上预制墙体模块的下端导轨与下预 制墙体模块的上端梁之间;之后在预制墙体模块的墙板与预制冷成型钢柱模块的墙板之间 覆上连接墙板。
2. 根据权利要求1所述的一种多层冷成型钢整体预制装配房屋,其特征在于,导轨与连 接楼板、梁与连接楼板、墙板与异形钢管混凝土柱和中立柱、墙板与梁和导轨之间均通过自 攻螺钉固定连接。
3. 根据权利要求1所述的一种多层冷成型钢整体预制装配房屋,其特征在于,所述异形 钢管混凝土柱分为带有2个矩形凸起分肢的L字形异形钢管混凝土角柱、带有3个矩形凸起 分肢的T字形异形钢管混凝土边柱、带有4个矩形凸起分肢的十字形异形钢管混凝土中柱; 所述异形钢管混凝土角柱两端的柱连接件为L字形,由L字形钢板和L字型钢焊接而成;所述 异形钢管混凝土边柱两端的柱连接件为T字形,由T字形钢板和T字形钢焊接而成;所述异形 钢管混凝土中柱两端的柱连接件为十字形,由十字形钢板和十字形钢焊接而成;L字形钢 板、T字形钢板和十字形钢板端部开设若干个孔径l〇mm-24mm的第一柱接头孔,中部开设1 -4 个孔径30mm-50mm的第二柱接头孔;所述L字形钢、T字形钢和十字形钢开设若干个孔径 20mm-100mm的第三柱接头孔,孔边缘间的间距50mm-500ram。
4. 根据权利要求3所述的一种多层冷成型钢整体预制装配房屋,其特征在于,L字形钢 板、T字形钢板和十字形钢板厚度为2mra-10mm。
5. 根据权利要求1或3所述的一种多层冷成型钢整体预制装配房屋,其特征在于,所述 连接楼板中部开设连接楼板孔洞,孔洞形状与异形钢管混凝土柱截面一致,且孔洞各分肢 方向长度均比异形钢管混凝土柱各肢至少长10mm。
6. 根据权利要求1所述的一种多层冷成型钢整体预制装配房屋,其特征在于,所述导轨 连接件置于预制冷成型钢柱模块的导轨和预制墙体模块的导轨端部接长位置,所述梁连接 件置于预制冷成型钢柱模块的梁和预制墙体模块的梁端部接长位置采用自攻螺钉连接;所 述导轨连接件和梁连接件均为U型截面构件,截面高度相比导轨小lran-3mm,长度为2〇〇mtn-1000mm〇
7. —种柱连接件拼接方法,其特征在于,将上一层预制冷成型钢柱模块的下柱连接件 与下一层预制冷成型钢柱模块的上柱连接件通过权利要求3所述的第二柱接头孔临时固定 和孔位对中,再通过第一柱接头孔对上、下柱连接件进行永久连接。
8. 根据权利要求7所述的一种柱连接件拼接方法,其特征在于,对于带有2个矩形凸起 分肢的L字形异形钢管混凝土角柱,将柱连接件竖向拼接处进行闭合包裹具体步骤如下:先 将1个L型柱连接件对角柱角部包裹,并通过自攻螺钉与角柱连接;再将2个不等边U型柱连 接件从角柱两个分肢方向包裹竖向拼合处,并通过自攻螺钉与角柱端部的扁钢带和L型钢 连接件连接;然后将1个L型柱连接件通过自攻螺钉连接2个不等边U型柱连接件;最后在所 有拼接缝隙处注入防水黏胶。
9. 根据权利要求7所述的一种柱连接件拼接方法,其特征在于,对于带有3个矩形凸起 分肢的T字形异形钢管混凝土边柱,将柱连接件竖向拼接处进行闭合包裹具体步骤如下:先 将1个卷边帽型柱连接件从边柱凸起分肢方向包裹竖向拼接处,并通过自攻螺钉与边柱端 部的扁钢带连接;再将1个U型柱连接件从边柱凸起分肢方向背向包裹卷边帽型柱连接件的 两侧卷边,并通过自攻螺钉与边柱端部的扁钢带和卷边帽型柱连接件连接;最后在所有拼 接缝隙处注入防水黏胶。
10.根据权利要求7所述的一种柱连接件拼接方法,其特征在于,对于带有4个矩形凸起 分肢的十字形异形钢管混凝土中柱,将柱连接件竖向拼接处进行闭合包裹具体步骤如下: 先将2个帽型柱连接件从中柱左右分肢方向包裹竖向拼接处,并通过自攻螺钉与中柱端部 的扁钢带连接;再将2个U型柱连接件从中柱前后分肢方向包裹2个帽型柱连接件,并通过自 攻螺钉与中柱端部的扁钢带和帽型柱连接件连接;最后在所有拼接缝隙处注入防水黏胶。
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