CN105822001A - 一种装配式冷弯薄壁型钢楼板模块连接构造 - Google Patents

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Abstract

一种装配式冷弯薄壁型钢楼板模块连接构造，楼板模块为工厂预制的复合板采用轻钢桁架—压型钢板—轻质混凝土组合而成；上述相同或不同模数的楼板模块在现场进行拼装形成的楼板系统可作为装配式冷弯薄壁型钢房屋体系的基础底板、楼面板或屋面板。楼板模块间的连接是通过模块间相邻桁架梁的连接实现的，即通过在相邻桁架梁端部布置高强螺栓，沿桁架梁方向隔一定间距在上下弦杆处布置自攻螺钉进行连接。本发明的构造形式既能提高楼板的抗弯承载力和抗弯刚度，有利于解决楼板振动引起舒适度的问题，又能在桁架层安置水、电、暖管线提高空间利用率，并且将模数化，工厂化和装配化相结合，实现了工厂化生产，现场快速装配，是一种绿色环保的结构部品。

Description

一种装配式冷弯薄壁型钢楼板模块连接构造
技术领域
本发明涉及的一种装配式冷弯薄壁型钢楼板模块连接构造，属于装配式住宅领域。
背景技术
政府报告中指出要积极推广绿色建筑和建材，同时需要全力支持和发展钢结构和装配式建筑，以提高建筑工程质量和标准。目前，模块化装配式房屋的使用越来越多，然而，现有的装配式房屋没有统一的标准化模数体制，缺乏完善的钢结构住宅规范体系。建筑部品标准化和通用化程度低，预制部件的集成化程度和科技含量低，不能有效降低房屋综合营造成本。并且，随着建筑设计、施工技术的变革，计算方法的进步、设计规范的完善和轻质高强材料的使用，结构体系变得更轻、更柔、阻尼更小。所以大跨组合楼板体系因人的日常活动引起的振动问题也就随之产生。因此，亟待研发一种传力简单清晰、现场安装简单可行，装配化程度以及舒适度较高的一种组合楼板模块体系。
发明内容
本发明提出了一种装配式冷弯薄壁型钢楼板模块连接构造，其构造形式既能提高楼板的抗弯承载力和抗弯刚度、有利于解决楼板振动引起舒适度的问题，又能在桁架层安置水、电、暖管线提高空间利用率，并且将模数化，工厂化和装配化相结合，实现了工厂化生产，现场快速装配，在保证施工质量的前提下，提高施工速度，减少施工工期，降低工程造价，解决现有楼盖结构复杂、装配化程度低、成本高的问题。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种装配式冷弯薄壁型钢楼板模块连接构造，该构造包括单个楼板模块和各模块间的连接构造，其特征在于：楼板模块为工厂预制的复合板采用轻钢桁架—压型钢板—轻质混凝土组合而成；楼板模块包括外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)、桁架梁连接件(7)、轻钢次梁(3)、压型钢板(4)、钢筋网片(5)、现浇轻质混凝土(6)；所述外围桁架长主梁(1a)和内部桁架长主梁(1b)平行放置，外围桁架短主梁(2a)和内部桁架短主梁(2b)分别平行放置，外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)分别与外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)垂直，外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)组成外围结构放置在楼板模块四周；外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)分别与外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)之间通过连接端部的竖腹杆组以及桁架梁连接件(7)进行连接。
端部竖腹杆组包括第一竖腹杆(101)、第二竖腹杆(102)、第三竖腹杆(201)。
轻钢次梁(3)沿楼板模块的短边方向布设于外围桁架长主梁(1a)和内部桁架长主梁(1b)之间，上部依次铺设压型钢板(4)和钢筋网片(5)，在钢筋网片(5)上部现浇轻质混凝土(6)。
外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)的弦杆横截面为U型且端部外延一段长度，腹杆为C型钢，各桁架主梁的竖腹杆之间设有斜腹杆，竖腹杆与斜腹杆之间的间距为50mm-100mm，斜腹杆与弦杆之间的夹角为30°到60°。所述外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)的端部为两个竖腹杆(101与102)间隔一个腹杆宽度相对放置，所述外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)的端部为另外一个第三竖腹杆(201)；所述外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)之间的垂直连接通过第一竖腹杆(101)、第二竖腹杆(102)分别与第三竖腹杆(201)进行连接并在楼板模块内部通过桁架梁连接件(7)进行加强连接实现。
所述轻钢次梁(3)为U型钢与C型钢嵌套形成的箱型梁，在其两端沿腹板各伸出一定长度，通过自攻螺钉与桁架主梁的竖腹杆进行连接；腹板开有孔洞，便于管线的通过。
楼板模块间的连接，是通过模块间相邻内部桁架长主梁(1b)或内部桁架短主梁(2b)的连接实现的，即在相邻桁架梁端部(8)布置高强螺栓，沿内部桁架长主梁(1b)或内部桁架短主梁(2b)方向间隔一定距离在上下弦杆处布置自攻螺钉进行连接；所述端部(8)由端部竖腹杆组组成；竖腹杆组在腹板处开有三排螺栓孔，其中上、下为两个小直径的螺栓孔，需组合使用；当只有两个模块在单方向进行连接时采用上下两个小螺栓孔组或中间一个大螺栓孔通过高强螺栓进行连接，当有四个模块在两个方向连接时，两种组合需分别在两个方向使用。
所述外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)的上、下弦杆处为模块化墙体抗拔螺栓开有预留孔；其中，外围桁架长主梁(1a)与外围桁架短主梁(2a)作为建筑外围，上、下弦杆处有两排预留孔，内部桁架长主梁(1b)与内部桁架短主梁(2b)作为相邻模块间的连接通道，在上、下弦杆靠近外缘处有一排预留孔，相邻模块间的内部桁架长主梁(1b)与内部桁架短主梁(2b)拼接后形成与外围桁架长主梁(1a)与外围桁架短主梁(2a)相同的两排预留孔，保证墙体模块沿桁架梁的中心布置并且便于其安装定位。
所述楼板模块靠近建筑外围布置时，外围桁架长主梁(1a)与外围桁架短主梁(2a)的表面设有面板层(9)；所述面板层(9)为粘挂的成品板或浇筑板，成品板选用水泥压力纤维板或硅酸钙板，浇筑板选用改性水泥砂浆。
所述外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)、桁架梁连接件(7)、轻钢次梁(3)均为冷弯镀锌钢材。
与现有的技术相比，本发明的优点主要有：
本发明的装配式冷弯薄壁型钢楼板模块及其连接，完全采用自攻螺钉进行现场装配，取消了传统的现场焊接方式和混凝土浇筑方式，有效的保证了施工质量，完全避免了混凝土浇筑和钢材焊接造成的环境污染，实现现场施工的“无水、无火、无尘”的三无标准，减少了火灾等危害事故的发生。实现了工厂化生产，现场快速装配，提高施工速度，缩短施工工期，降低工程造价，减少环境污染。本发明在构件拆除时，可以高效的回收利用，减少了建筑垃圾，真正的实现了绿色环保的理念，是一种绿色的，可持续发展的钢结构体系部品。
附图说明
图1.1是本发明的装配式楼板模块桁架长主梁图；
图1.2是本发明的装配式楼板模块桁架短主梁图；
图2是本发明的装配式楼板模块桁架长、短主梁垂直连接示意图；
图3本发明的装配式楼板模块次梁构造示意图；
图4本发明的装配式楼板模块次梁与主梁连接示意图；
图5是本发明的装配式楼板模块龙骨示意图；
图6是本发明的装配式楼板模块示意图；
图7是本发明的装配式楼板模块楼面板剖面图；
图8是本发明的装配式楼板模块间单方向的连接示意图；
图9是本发明的装配式楼板模块间2个方向的连接示意图；
图10是本发明的面板层与装配式楼板模块之间的连接示意图；
图11为本发明各装配式楼板模块拼接示意图。
其中：1a-外围桁架长主梁，1b-内部桁架长主梁，101-第一竖腹杆，102-第二竖腹杆，2a-外围桁架短主梁，2b-内部桁架短主梁，201-第三竖腹杆，3-轻钢次梁，4-压型钢板，5-钢筋网片，6-轻质混凝土，7-桁架梁连接件，8-桁架梁端部，9-面板层。
具体实施方式
下面结合附图具体说明所述结构体系的实现方式。
一种装配式冷弯薄壁型钢楼板模块及其连接，包括单个楼板模块和模块间的连接构造，所述楼板模块为工厂预制的复合板采用轻钢桁架—压型钢板—轻质混凝土组合而成；
如图1.1-1.2所示，所述桁架主梁(1a、1b、2a及2b)的弦杆截面形状为形，弦杆伸出来的部分是为了方便与压型钢板(4)连接，腹杆为C型钢，其中斜腹杆与弦杆夹角30°到60°，竖腹杆与斜腹杆间距50-100mm；外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)的端部为两个竖腹杆(101与102)间隔一个腹杆宽度相对放置，所述外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)的端部为另外一个第三竖腹杆(201)。
如图2所示，外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)之间的垂直连接通过第一竖腹杆(101)、第二竖腹杆(102)分别与第三竖腹杆(201)进行连接并在楼板模块内部通过桁架梁连接件(7)进行加强连接实现。
如图3、4所示，所述轻钢次梁(3)为U型钢与C型钢嵌套形成的箱型梁，在其两端沿腹板各伸出一定长度，通过自攻螺钉与桁架主梁的竖腹杆进行连接；腹板开有孔洞，便于管线的通过。
如图5所示，外围桁架长主梁(1a)和内部桁架长主梁(1b)平行放置，外围桁架短主梁(2a)和内部桁架短主梁(2b)分别平行放置，外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)分别与外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)垂直，外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)组成外围结构放置在楼板模块四周；轻钢次梁(3)沿楼板模块的短边方向布设于外围桁架长主梁(1a)和内部桁架长主梁(1b)之间，上部依次铺设压型钢板(4)和钢筋网片(5)，在钢筋网片(5)上部现浇轻质混凝土(6)。
如图7所示，所述外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)的上、下弦杆处为模块化墙体抗拔螺栓开有预留孔；其中，外围桁架长主梁(1a)与外围桁架短主梁(2a)作为建筑外围，上、下弦杆处有两排预留孔，内部桁架长主梁(1b)与内部桁架短主梁(2b)作为相邻模块间的连接通道，在上、下弦杆靠近外缘处有一排预留孔，相邻模块间的内部桁架长主梁(1b)与内部桁架短主梁(2b)拼接后形成与外围桁架长主梁(1a)与外围桁架短主梁(2a)相同的两排预留孔，保证墙体模块沿桁架梁的中心布置并且便于其安装定位。
如图8、9所示，所述楼板模块间的连接，是通过模块间相邻内部桁架长主梁(1b)或内部桁架短主梁(2b)的连接实现的，即在相邻桁架梁端部(8)布置高强螺栓，沿内部桁架长主梁(1b)或内部桁架短主梁(2b)方向间隔一定距离在上下弦杆处布置自攻螺钉进行连接；所述端部(8)由端部竖腹杆组组成；竖腹杆组在腹板处开有三排螺栓孔，其中上、下为两个小直径的螺栓孔，需组合使用；当只有两个模块在单方向进行连接时采用上下两个小螺栓孔组或中间一个大螺栓孔通过高强螺栓进行连接，当有四个模块在两个方向连接时，两种组合需分别在两个方向使用。
端部竖腹杆组包括第一竖腹杆(101)、第二竖腹杆(102)、第三竖腹杆(201)。
如图10所示，为4个相同或不同模数的楼板模块进行拼接，所述楼板模块靠近建筑外围布置时，外围桁架长主梁(1a)与外围桁架短主梁(2a)的表面设有面板层(9)；所述面板层(9)为粘挂的成品板或浇筑板，成品板选用水泥压力纤维板或硅酸钙板，浇筑板选用改性水泥砂浆。
所述外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)、桁架梁连接件(7)、轻钢次梁(3)均为冷弯镀锌钢材。
以上是本发明的一个典型实施例，本发明的实施不限于此。

Claims (7)

1.一种装配式冷弯薄壁型钢楼板模块连接构造，其特征在于：该构造包括单个楼板模块和各模块间的连接构造，楼板模块为工厂预制的复合板采用轻钢桁架—压型钢板—轻质混凝土组合而成；楼板模块包括外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)、桁架梁连接件(7)、轻钢次梁(3)、压型钢板(4)、钢筋网片(5)、现浇轻质混凝土(6)；所述外围桁架长主梁(1a)和内部桁架长主梁(1b)平行放置，外围桁架短主梁(2a)和内部桁架短主梁(2b)分别平行放置，外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)分别与外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)垂直，外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)组成外围结构放置在楼板模块四周；外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)分别与外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)之间通过连接端部的竖腹杆组以及桁架梁连接件(7)进行连接；
端部竖腹杆组包括第一竖腹杆(101)、第二竖腹杆(102)、第三竖腹杆(201)；
轻钢次梁(3)沿楼板模块的短边方向布设于外围桁架长主梁(1a)和内部桁架长主梁(1b)之间，上部依次铺设压型钢板(4)和钢筋网片(5)，在钢筋网片(5)上部现浇轻质混凝土(6)。
2.根据权利要求1所述的一种装配式冷弯薄壁型钢楼板模块连接构造，其特征在于：外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)的弦杆横截面为U型且端部外延一段长度，腹杆为C型钢，各桁架主梁的竖腹杆之间设有斜腹杆，竖腹杆与斜腹杆之间的间距为50mm-100mm，斜腹杆与弦杆之间的夹角为30°到60°；所述外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)的端部为两个竖腹杆(101与102)间隔一个腹杆宽度相对放置，所述外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)的端部为另外一个第三竖腹杆(201)；所述外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)之间的垂直连接通过第一竖腹杆(101)、第二竖腹杆(102)分别与第三竖腹杆(201)进行连接并在楼板模块内部通过桁架梁连接件(7)进行加强连接实现。
3.根据权利要求1所述的一种装配式冷弯薄壁型钢楼板模块连接构造，其特征在于：所述轻钢次梁(3)为U型钢与C型钢嵌套形成的箱型梁，在其两端沿腹板各伸出一定长度，通过自攻螺钉与桁架主梁的竖腹杆进行连接；腹板开有孔洞，便于管线的通过。
4.根据权利要求1所述的一种装配式冷弯薄壁型钢楼板模块连接构造，其特征在于：楼板模块间的连接，是通过模块间相邻内部桁架长主梁(1b)或内部桁架短主梁(2b)的连接实现的，即在相邻桁架梁端部(8)布置高强螺栓，沿内部桁架长主梁(1b)或内部桁架短主梁(2b)方向间隔一定距离在上下弦杆处布置自攻螺钉进行连接；所述端部(8)由端部竖腹杆组组成；竖腹杆组在腹板处开有三排螺栓孔，其中上、下为两个小直径的螺栓孔，需组合使用；当只有两个模块在单方向进行连接时采用上下两个小螺栓孔组或中间一个大螺栓孔通过高强螺栓进行连接，当有四个模块在两个方向连接时，两种组合需分别在两个方向使用。
5.根据权利要求1所述的一种装配式冷弯薄壁型钢楼板模块连接构造，其特征在于：所述外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)的上、下弦杆处为模块化墙体抗拔螺栓开有预留孔；其中，外围桁架长主梁(1a)与外围桁架短主梁(2a)作为建筑外围，上、下弦杆处有两排预留孔，内部桁架长主梁(1b)与内部桁架短主梁(2b)作为相邻模块间的连接通道，在上、下弦杆靠近外缘处有一排预留孔，相邻模块间的内部桁架长主梁(1b)与内部桁架短主梁(2b)拼接后形成与外围桁架长主梁(1a)与外围桁架短主梁(2a)相同的两排预留孔，保证墙体模块沿桁架梁的中心布置并且便于其安装定位。
6.根据权利要求1所述的一种装配式冷弯薄壁型钢楼板模块连接构造，其特征在于：所述楼板模块靠近建筑外围布置时，外围桁架长主梁(1a)与外围桁架短主梁(2a)的表面设有面板层(9)；所述面板层(9)为粘挂的成品板或浇筑板，成品板选用水泥压力纤维板或硅酸钙板，浇筑板选用改性水泥砂浆。
7.根据权利要求1所述的一种装配式冷弯薄壁型钢楼板模块连接构造，其特征在于：所述外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)、桁架梁连接件(7)、轻钢次梁(3)均为冷弯镀锌钢材。
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