CN105822002B - 一种装配式冷弯薄壁型钢开洞楼板模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种装配式冷弯薄壁型钢开洞楼板模块，属于装配式住宅领域。本发明是一种集装配式与使用功能与一体，装配化程度较高的建筑部品。其中桁架层可以安置水、电、暖管线提高空间利用率，将模数化，工厂化和装配化相结合，可以实现工厂化生产。开洞楼板模块指由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，并在楼板一侧开有尺寸为(n*n)m楼梯洞口的模块；所述开洞楼板模块能布设在建筑楼层的以下三类位置，在建筑楼层的角部；在建筑楼层的边部；在建筑楼层的内部。本发明能实现现场快速装配、提高施工速度，是一种绿色的、可持续发展的、装配化程度很高的建筑部品。

Description

一种装配式冷弯薄壁型钢开洞楼板模块
技术领域
本发明涉及的一种装配式冷弯薄壁型钢开洞楼板模块，属于装配式住宅领域。
背景技术
政府报告中指出要积极的推广绿色建筑和建材，全力支持发展钢结构和装配式建筑，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。因此，亟待研发一种装配化程度高、现场安装简单可行的一种楼板模块部品。
发明内容
本发明提出的装配式冷弯薄壁型钢开洞楼板模块，是一种集装配式与使用功能与一体，装配化程度较高的建筑部品。其中桁架层可以安置水、电、暖管线提高空间利用率，将模数化，工厂化和装配化相结合，可以实现工厂化生产，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(多是构件的装配)、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开洞楼板模块，其特征在于：开洞楼板模块指由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，并在楼板一侧开有尺寸为(n*n)米楼梯洞口的模块，n为模块的边长；
所述开洞楼板模块能布设在建筑楼层的以下三类位置，一、在建筑楼层的角部；二、在建筑楼层的边部；三、在建筑楼层的内部。
当开洞楼板模块位于建筑楼层的角部时，该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)；其中外围桁架长主梁(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)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；
当开洞楼板模块的长主梁位于建筑楼层的边部时，该模块包括外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、两根内部桁架短主梁(2b)；其中外围桁架长主梁(1a)和内部桁架长主梁(1b)平行放置，两根内部桁架短主梁(2b)平行放置，外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)分别与两根内部桁架短主梁(2b)垂直，外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、两根内部桁架短主梁(2b)组成外围结构放置在楼板模块四周；
当开洞楼板模块的短主梁位于建筑楼层的边部时，该模块包括两根内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)；其中两根内部桁架长主梁(1b)平行放置，外围桁架短主梁(2a)和内部桁架短主梁(2b)平行放置；两根内部桁架长主梁(1b)分别与外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)垂直；两根内部桁架长主梁(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；
当开洞楼板模块位于建筑楼层的内部时，该模块包括两根内部桁架长主梁(1b)、两根内部桁架短主梁(2b)；其中两根内部桁架长主梁(1b)平行放置，两根内部桁架短主梁(2b)平行放置；两根内部桁架长主梁(1b)分别与两根内部桁架短主梁(2b)垂直；两根内部桁架长主梁(1b)、两根内部桁架短主梁(2b)组成外围结构放置在楼板模块四周；
上述开洞楼板模块还包括：洞口加强梁(2c)、桁架梁连接件(7)、次梁(3)、压型钢板(4)、钢筋网片(5)、现浇轻质混凝土(6)。
上述开洞楼板中外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)与外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)之间的垂直连接通过连接端部的桁架长主梁端部第一竖腹杆(101)、桁架长主梁端部第二竖腹杆(102)、桁架短主梁端部竖腹杆(201)以及桁架梁连接件(7)来实现；桁架洞口加强梁(2c)放置在桁架长主梁之间与桁架短主梁平行，并通过桁架洞口加强梁端部竖腹杆(202)以及桁架梁连接件(7)与桁架长主梁进行连接；所述次梁(3)沿楼板模块的短边方向布设于桁架长主梁之间，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)以及桁架洞口加强梁(2c)的弦杆截面形状为U型且端部外延一段长度，腹杆为C型钢，各桁架梁的竖腹杆之间设有斜腹杆，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)和内部桁架长主梁(1b)端部为两个竖腹杆(101与102)间隔一个腹杆宽度相对放置，外围桁架短主梁(2a)和内部桁架短主梁(2b)端部为一个桁架短主梁端部竖腹杆(201)；上述桁架长、短主梁的垂直连接通过桁架长主梁端部第一竖腹杆(101)、桁架长主梁端部第二竖腹杆(102)分别与桁架短主梁端部竖腹杆(201)进行连接并在楼板模块内部通过桁架梁连接件(7)加强连接来实现；桁架洞口加强梁(2c)通过桁架洞口加强梁端部竖腹杆(202)的腹板与桁架长主梁的上、下弦杆以及竖腹杆翼缘进行连接，并在其两侧通过桁架梁连接件(7)加强与桁架长主梁的连接。
所述次梁(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。
所述开洞楼板模块的外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)和内部桁架短主梁(2b)在上、下弦杆处为模块化墙体的抗拔螺栓开有预留孔；当其在建筑楼层的角部时，外围桁架长主梁(1a)和外围桁架短主梁(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)和内部桁架短主梁(2b)作为相邻模块间的连接通道，在上、下弦杆靠近外缘处有1排预留孔，相邻模块间内部桁架长主梁(1b)或内部桁架短主梁(2b)拼接后形成与内部桁架长主梁(1b)和内部桁架短主梁(2b)相同的2排预留孔；当其在建筑楼层的边部且桁架长主梁(1a)作为建筑外围时，外围桁架长主梁(1a)上、下弦杆处有两排预留孔，内部桁架长主梁(1b)与两根内部桁架短主梁(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，相邻模块间内部桁架主梁拼接后形成与外围桁架长主梁(1a)相同的两排预留孔；当其在建筑楼层的边部时且桁架短主梁(2a)作为建筑外围时，外围桁架短主梁(2a)上、下弦杆处有两排预留孔，两根内部桁架长主梁(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，相邻模块间内部桁架主梁拼接后形成与外围桁架短主梁(2a)相同的两排预留孔；当其在建筑楼层的内部时，两根内部桁架长主梁(1b)和两根内部桁架短主梁(2b)均作为相邻模块间的连接通道，在上、下弦杆靠近外缘处留有一排预留孔，相邻模块间内部桁架主梁拼接后形成与外围桁架主梁相同的两排预留孔。
上述预留孔的目的是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开洞楼板模块，是一种集装配与使用功能为一体的建筑部品，完全采用自攻螺钉进行现场装配，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、装配化程度很高的建筑部品。
附图说明
图1.1是本发明的开洞楼板模块在建筑楼层角部位置示意图；
图1.2是本发明的开洞楼板模块在建筑楼层边部位置示意图；
图1.3是本发明的开洞楼板模块在建筑楼层内部位置示意图；
图2.1是本发明的开洞楼板模块桁架长主梁示意图；
图2.2是本发明的开洞楼板模块桁架短主梁示意图；
图2.3是本发明的开洞楼板模块桁架洞口加强梁示意图；
图3是本发明的开洞楼板模块龙骨示意图；
图4是本发明的开洞楼板模块桁架长、短主梁垂直连接示意图；
图5是本发明的开洞楼板模块洞口加强梁与桁架长主梁连接示意图；
图6是本发明的开洞楼板模块次梁与主梁连接示意图；
图7是本发明的开洞楼板模块楼面板剖面图；
图8是本发明的开洞楼板模块示意图；
其中：1a-外围桁架长主梁，1au-外围桁架长主梁上弦杆，1al-外围桁架长主梁下弦杆，1av-外围桁架长主梁竖腹杆(除端部竖腹杆)统称，1b-内部桁架长主梁，101-桁架长主梁端部第一竖腹杆，102-桁架长主梁端部第二竖腹杆，2a-外围桁架短主梁，2b-内部桁架短主梁，201-桁架短主梁端部竖腹杆，2c-桁架洞口加强梁，202-桁架洞口加强梁端部竖腹杆，2cu-桁架洞口加强梁上弦杆，2cl-桁架洞口加强梁下弦杆，3-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。
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开洞楼板模块(如图1.1所示，以开洞楼板模块在建筑楼层的角部位置为例)，所述开洞楼板模块指在楼板一侧开有尺寸为2.4m*2.4m楼梯洞口的模块，由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2.1-2.3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)以及桁架洞口加强梁(2c)的弦杆截面形状为U形且端部外延一端长度，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)的端部为竖腹杆(201)；所述桁架洞口加强梁(2c)的端部为竖腹杆(202)。
如图3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；桁架洞口加强梁(2c)放置在外围桁架长主梁(1a)和内部桁架长主梁(1b)之间并与外围桁架短主梁(2a)和内部桁架短主梁(2b)平行；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。
如图4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5所示，桁架洞口加强梁(2c)通过端部竖腹杆(202)的腹板与外围桁架长主梁(1a)以及内部桁架长主梁(1b)的上、下弦杆以及竖腹杆翼缘进行连接，并在其两侧通过桁架梁连接件(7)加强与桁架长主梁的连接。
如图6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7所示在桁架主梁上弦杆外伸部分及次梁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8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；在建筑楼层的角部位置，此时外围桁架长主梁(1a)与外围桁架短主梁(2a)作为建筑外围，上、下弦杆处有2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，目的是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)、桁架洞口加强梁(2c)、桁架梁连接件(7)、次梁(3)、压型钢板(4)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 (2)

1.一种装配式冷弯薄壁型钢开洞楼板模块，其特征在于：开洞楼板模块指由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，并在楼板一侧开有尺寸为(n*n)米楼梯洞口的模块，n为模块的边长；
所述开洞楼板模块能布设在建筑楼层的以下三类位置，第一、在建筑楼层的角部；第二、在建筑楼层的边部；第三、在建筑楼层的内部；
当开洞楼板模块位于建筑楼层的角部时，该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)；其中外围桁架长主梁(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)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；
当开洞楼板模块的长主梁位于建筑楼层的边部时，该模块包括外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、两根内部桁架短主梁(2b)；其中外围桁架长主梁(1a)和内部桁架长主梁(1b)平行放置，两根内部桁架短主梁(2b)平行放置，外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)分别与两根内部桁架短主梁(2b)垂直，外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、两根内部桁架短主梁(2b)组成外围结构放置在楼板模块四周；
当开洞楼板模块的短主梁位于建筑楼层的边部时，该模块包括两根内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)；其中两根内部桁架长主梁(1b)平行放置，外围桁架短主梁(2a)和内部桁架短主梁(2b)平行放置；两根内部桁架长主梁(1b)分别与外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)垂直；两根内部桁架长主梁(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；
当开洞楼板模块位于建筑楼层的内部时，该模块包括两根内部桁架长主梁(1b)、两根内部桁架短主梁(2b)；其中两根内部桁架长主梁(1b)平行放置，两根内部桁架短主梁(2b)平行放置；两根内部桁架长主梁(1b)分别与两根内部桁架短主梁(2b)垂直；两根内部桁架长主梁(1b)、两根内部桁架短主梁(2b)组成外围结构放置在楼板模块四周；
开洞楼板模块还包括：洞口加强梁(2c)、桁架梁连接件(7)、次梁(3)、压型钢板(4)、钢筋网片(5)、现浇轻质混凝土(6)；
上述开洞楼板中外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)与外围桁架短主梁(2a)、内部桁架短主梁(2b)之间的垂直连接通过连接端部的桁架长主梁端部第一竖腹杆(101)、桁架长主梁端部第二竖腹杆(102)、桁架短主梁端部竖腹杆(201)以及桁架梁连接件(7)来实现；桁架洞口加强梁(2c)放置在桁架长主梁之间与桁架短主梁平行，并通过桁架洞口加强梁端部竖腹杆(202)以及桁架梁连接件(7)与桁架长主梁进行连接；所述次梁(3)沿楼板模块的短边方向布设于桁架长主梁之间，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)以及桁架洞口加强梁(2c)的弦杆截面形状为U型且端部外延一段长度，腹杆为C型钢，各桁架梁的竖腹杆之间设有斜腹杆，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)和内部桁架长主梁(1b)端部为两个竖腹杆(101与102)间隔一个腹杆宽度相对放置，外围桁架短主梁(2a)和内部桁架短主梁(2b)端部为一个桁架短主梁端部竖腹杆(201)；上述桁架长、短主梁的垂直连接通过桁架长主梁端部第一竖腹杆(101)、桁架长主梁端部第二竖腹杆(102)分别与桁架短主梁端部竖腹杆(201)进行连接并在楼板模块内部通过桁架梁连接件(7)加强连接来实现；桁架洞口加强梁(2c)通过桁架洞口加强梁端部竖腹杆(202)的腹板与桁架长主梁的上、下弦杆以及竖腹杆翼缘进行连接，并在其两侧通过桁架梁连接件(7)加强与桁架长主梁的连接；
所述次梁(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；
所述开洞楼板模块的外围桁架长主梁(1a)、内部桁架长主梁(1b)、外围桁架短主梁(2a)和内部桁架短主梁(2b)在上、下弦杆处为模块化墙体的抗拔螺栓开有预留孔；当其在建筑楼层的角部时，外围桁架长主梁(1a)和外围桁架短主梁(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)和内部桁架短主梁(2b)作为相邻模块间的连接通道，在上、下弦杆靠近外缘处有1排预留孔，相邻模块间内部桁架长主梁(1b)或内部桁架短主梁(2b)拼接后形成与内部桁架长主梁(1b)和内部桁架短主梁(2b)相同的2排预留孔；当其在建筑楼层的边部且桁架长主梁(1a)作为建筑外围时，外围桁架长主梁(1a)上、下弦杆处有两排预留孔，内部桁架长主梁(1b)与两根内部桁架短主梁(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，相邻模块间内部桁架主梁拼接后形成与外围桁架长主梁(1a)相同的两排预留孔；当其在建筑楼层的边部时且桁架短主梁(2a)作为建筑外围时，外围桁架短主梁(2a)上、下弦杆处有两排预留孔，两根内部桁架长主梁(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，相邻模块间内部桁架主梁拼接后形成与外围桁架短主梁(2a)相同的两排预留孔；当其在建筑楼层的内部时，两根内部桁架长主梁(1b)和两根内部桁架短主梁(2b)均作为相邻模块间的连接通道，在上、下弦杆靠近外缘处留有一排预留孔，相邻模块间内部桁架主梁拼接后形成与外围桁架主梁相同的两排预留孔。
2.根据权利要求1所述的一种装配式冷弯薄壁型钢开洞楼板模块，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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