发明内容
本发明的目的就是为解决现有技术存在的上述问题,提供一种水上别墅;本发明结构的整体性、稳定性刚性、保温性能好,强度高,所受浮力均匀,采用模块化墙材结构,防水性、保温隔热、耐久性好,施工组装效率高,减轻劳动强度、加快施工进度。
本发明解决技术问题的技术方案为:
一种水上别墅,包括房屋部分、庭院部分、基础框架,所述房屋部分、庭院部分与下部的基础框架连接,所述基础框架底部与浮力装置连接,所述房屋部分包括前侧墙体、后侧墙体、左侧墙体、右侧墙体,所述前侧墙体、后侧墙体、左侧墙体、右侧墙体组成三角形建筑结构,所述左侧墙体、右侧墙体为带有窗洞的相同的墙体,后侧墙体为带有窗洞的墙体,前侧墙体为带有门窗洞的墙体;所述基础框架包括主钢梁、次钢梁,所述主钢梁沿结构长向摆放,次钢梁按照与主钢梁垂直的方向均匀布置,次钢梁与主钢梁采用焊接连接。所述主钢梁在两侧面及中间部位按较小的间距布置,其余部位按较大的间距布置。
所述主钢梁、次钢梁均采用相同截面型号的C型钢。
所述主钢梁、次钢梁均设有防腐层,所述防腐层包括醇酸红丹防锈漆底漆,漆膜总厚度100微米,云铁醇酸中间漆、漆膜总厚度50微米,外层涂刷灰色醇酸面漆、厚度100微米。
所述浮力装置包括浮力桶、主钢圈、副钢圈、连接螺杆,所述主钢圈与主钢梁或次钢梁通过焊接连接,所述连接螺杆与副钢圈通过焊接连接,副钢圈与浮力桶配合,主钢圈设有连接孔,连接螺杆穿过主钢圈连接孔,浮力桶通过连接螺杆、螺母配合与主钢圈紧密固定。所述浮力桶内腔填充有满聚苯乙烯颗粒。所述主钢圈、副钢圈均采用钢板制成;所述主钢圈的钢板厚度和宽度大于副钢圈的厚度和宽度。
这样,能保证了主钢圈有足够的刚度,保证用螺母拧紧连接螺杆时,主钢圈仍能保持足够的刚度。同时主钢圈的宽度较大,从而保证主钢圈与浮力桶有较大接触面,从而能将水上别墅的荷载有效传递给浮力桶。
所述浮力桶按照等比例布置相应数量,浮力桶的布置比例数量不超过±%。否则,会造成水上别墅一定程度的翘起,或者产生影响使用舒适度的倾斜。所述浮力桶中聚苯乙烯颗粒的填充采用如下步骤:将聚苯乙烯颗粒发泡,首先将苯乙烯单体发泡至花椒粒大小的聚苯乙烯珠粒,再将一定量的聚苯乙烯珠粒放入浮力桶内,加入引发剂、发泡剂,口部密封,将高压水蒸汽通过金属管道通入桶内进行熟化,形成填充饱满、具有一定挤塑的聚苯乙烯颗粒。
所述前侧墙体、后侧墙体、左侧墙体、右侧墙体采用隔热断桥模块化保温复合墙材,所述模块化保温复合墙材包括两面相连接的型钢龙骨骨架、钢丝网一、钢丝网二、隔热垫、聚苯板、水泥砂浆面,其中一面龙骨骨架的内侧表面覆盖一层钢丝网,所述钢丝网与龙骨接触位置点焊连接,所有钢丝网一的末端应至少伸过型钢翼缘的中心线;所述钢丝网与另一面龙骨骨架的内侧之间设有PVC材质的隔热垫,两面龙骨、隔热垫通过螺钉连接;分别在两面龙骨的外侧填充设有聚苯板,在聚苯板外侧表面覆盖设有钢丝网二,所述钢丝网二与龙骨接触位置点焊连接,所有钢丝网二的末端应至少伸过型钢翼缘的中心线,在上下两侧钢丝二网表面涂抹一定厚度的水泥砂浆。
所述左侧墙体、右侧墙体采用窗洞居中设置的模块化保温复合墙材,所述模块化保温复合墙材包括型钢龙骨骨架,所述型钢龙骨骨架包括多跟平行设置的竖向主龙骨、多跟平行设置的横向主龙骨,所述竖向主龙骨为一根整体结构,在相邻的竖向主龙骨之间、相邻的横向主龙骨之间分别设有相平行设置的加密龙骨,所述竖向主龙骨、横向主龙骨、加密龙骨在垂直交叉位置通过焊接连接形成完整的整根龙骨框架结构,所述竖向主龙骨从洞口两侧向外均匀设置。由于竖向主龙骨、横向主龙骨及加密龙骨交叉连接形成完整的整根龙骨框架结构,从而提高了构件的承载能力。所述竖向主龙骨、横向主龙骨、加密龙骨均采用同截面型号的龙骨;各个平行相邻的龙骨之间的中心距均为尺寸L;同时窗洞口平面尺寸也为尺寸L的若干整数倍。所有竖向主龙骨、横向主龙骨、加密龙骨均采用相同截面尺寸的C型钢型材,其中C型钢的翼缘板采用一长一短式构造。该构造能方便施工人员钻孔,安装螺钉。
所述前侧墙体、后侧墙体采用中间带有门洞、窗洞的模块化保温复合墙材,所述模块化保温复合墙材包括型钢龙骨骨架,所述型钢龙骨骨架包括多跟平行设置的竖向主龙骨、多跟平行设置的横向主龙骨,所述竖向主龙骨为一根整体结构,在相邻的竖向主龙骨之间、相邻的横向主龙骨之间分别设有相平行设置的加密龙骨,所述竖向主龙骨、横向主龙骨、加密龙骨在垂直交叉位置通过焊接连接形成完整的整根龙骨框架结构,所述竖向主龙骨从门洞、窗洞两侧向外均匀设置。
同样竖向主龙骨、横向主龙骨及加密龙骨交叉连接形成完整的整根龙骨框架结构,从而提高了构件的承载能力。所述竖向主龙骨、横向主龙骨、加密龙骨均采用同截面型号的龙骨;各个平行相邻的龙骨之间的中心距均为尺寸L;同时窗洞口平面尺寸也为尺寸L的若干整数倍。所有竖向主龙骨、横向主龙骨、加密龙骨均采用相同截面尺寸的C型钢型材,其中C型钢的翼缘板采用一长一短式构造。该构造能方便施工人员钻孔,安装螺钉。
本发明的有益效果:
1.本发明结构的整体性、稳定性刚性、保温性能好,强度高,所受浮力均匀,采用模块化墙材结构,防水性、保温隔热、耐久性好,施工组装效率高,减轻劳动强度、加快施工进度。
2.本发明上部采用快速拼装的别墅,下部采用浮力装置;浮力装置采用若干水桶,并用盖拧紧,水桶内采用发泡的聚苯乙烯颗粒塑料填充,即使塑料桶漏水,浮力装置的浮力仍不会变化;浮力水桶的大小、壁厚根据结构重量选用相应水桶,按照上部自重的多少,使结构整体浮力保持均恒。
3.本发明主钢梁与次钢梁采用同截面型号的钢梁,从而保证了结构顶部和底部的高度是一致的。从而保证了上部基准面的水平,同时保证下部基准面的水平,以及浮力桶高程的一致,确保所受浮力是均匀的;上部别墅采用三角形造型,上有窗,左右侧墙设窗,采用模块化墙材,施工组装效率高,劳动强度低、施工进度快。表面抹砂浆,从而提高了门窗、屋面、外墙等结构的防水性,保温隔热、以及耐久性,另外采用模块化板材设计,预先按照门洞、窗洞尺寸,留设出相应位置,然后将整体骨架焊接拼接完成,然后进行其它后续施工。因为门窗洞周围的骨架采用整体组装,从而保证了结构的整体稳定性。
4.本发明的主钢圈的钢板厚度、宽度均要分别比副钢圈的厚度、宽度大,能保证了主钢圈有足够的刚度,保证用螺母拧紧连接螺杆时,主钢圈仍能保持足够的刚度,同时主钢圈的宽度较大,从而保证主钢圈与浮力桶有较大接触面,从而能将水上别墅的荷载有效传递给浮力桶。
5.本发明的模块化板材适用于有洞口或无洞口的各种墙面、屋面、楼板等造型结构,因而构件可以广泛应用;模块与模块之间采用扁铁、自攻螺丝连接,施工迅速,加快结构的建造速度;当门窗洞口两侧邻边时,可在门窗扇的铰链一侧,对模块化板材做加强处理。
6.本发明的主龙骨、辅助龙骨均为同截面尺寸的构件,从而方便施工工人操作,大大加快了施工的进度;各相邻主龙骨的中心距均为尺寸L,这样,就大大提高了施工工人的组装效率,减轻了劳动强度,加快了施工进度。
7.本发明的固定尺寸L为一建筑常用模数尺寸,我方的模块化建材均以该模数为主要参数制作板材或面材。该模块化尺寸L,能影响门窗洞口的基本尺寸。同时,该尺寸L也与该建筑的长、宽、高等布局密切相关。选用该基本尺寸L为模数,也能更好地为房屋使用者选定门、窗的尺寸,选定建筑的长、宽、高等尺寸提供参考依据。
8.本发明的模块化墙材的C型钢,上下翼缘均为一长一短式构造,且较短的一边位于墙材的外侧,该构造能便于放置电钻打眼,从而有利于钻螺钉将几者紧密连接。
9.本发明的模块化墙材,所述竖向主龙骨为一根整体结构,先摆放竖向主龙骨,后摆放横向主龙骨,从而保证了竖向主龙骨是整根的结构。从而保证了其良好的受力能力,这也与该墙材的纵向承受主要荷载的特点相适应。
10.本发明的墙材采用双面主龙骨,中间加隔热垫的构造,从而有效避免了全部为钢结构时的热量传递。本墙材采用双面主龙骨,两面主龙骨之间,加钢丝网的构造,上表面及下表面再次覆盖钢丝网的构造。三层钢丝网的设置能将骨架分隔为若干层次,能有效限制内部聚苯板的相对移动,同时能提高主龙骨水平方向承受荷载的能力。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。
结合图1至图18,一种水上别墅,包括房屋部分8、庭院部分9、基础框架2,所述房屋部分8、庭院部分9与下部的基础框架连接,所述基础框架底部与浮力装置连接,所述房屋部分包括前侧墙体、后侧墙体、左侧墙体、右侧墙体,所述前侧墙体、后侧墙体、左侧墙体、右侧墙体组成三角形建筑结构,所述左侧墙体、右侧墙体为带有窗洞的相同的墙体,后侧墙体为带有窗洞的墙体,前侧墙体为带有门窗洞的墙体;所述基础框架2包括主钢梁3、次钢梁4,所述主钢梁3沿结构长向摆放,次钢梁4按照与主钢梁3垂直的方向均匀布置,次钢梁与主钢梁采用焊接连接,所述主钢梁3在两端部及中间部位按较小的间距布置,其余部位按较大的间距布置,即在靠近外侧的两端位置以及靠近中间位置的密度比端部与中间其它位置的密度大。
所述主钢梁、次钢梁均采用相同截面型号的C型钢。
所述主钢梁、次钢梁均设有防腐层。所述主钢梁、次钢梁均采用动力工具除锈,除锈等级达到st3级,除锈完1h内,所述主钢梁、次钢梁均设有防腐层。所述防腐层包括醇酸红丹防锈漆底漆,漆膜总厚度100微米,云铁醇酸中间漆、漆膜总厚度50微米,外层涂刷灰色醇酸面漆、厚度100微米。本涂刷遍数及厚度,可有效抵抗潮湿环境中的钢结构的腐蚀。
所述浮力装置包括浮力桶1、主钢圈5、副钢圈7、连接螺杆,所述主钢圈5与主钢梁3或次钢梁4通过焊接连接,所述连接螺杆6与副钢圈7通过焊接连接,副钢圈7与浮力桶配合,主钢圈设有连接孔,连接螺杆6穿过主钢圈连接孔,浮力桶通过连接螺杆6、螺母配合与主钢圈紧密固定。所述浮力桶内腔填充有满聚苯乙烯颗粒。所述主钢圈、副钢圈均采用钢板制成;所述主钢圈的钢板厚度和宽度大于副钢圈的厚度和宽度。这样,能保证了主钢圈有足够的刚度,保证用螺母拧紧连接螺杆时,主钢圈仍能保持足够的刚度。同时主钢圈的宽度较大,从而保证主钢圈与浮力桶有较大接触面,从而能将水上别墅的荷载有效传递给浮力桶。(见图6)
根据房屋部分的面荷载与庭院部分的面荷载的比例,所述浮力桶按照等比例布置相应数量,浮力桶的布置比例数量不应超过±25%,否则,会造成水上别墅一定程度的翘起,或者产生影响使用舒适度的倾斜。所述浮力桶中聚苯乙烯颗粒的填充采用如下步骤:将聚苯乙烯颗粒发泡,首先将苯乙烯单体发泡至花椒粒大小的聚苯乙烯珠粒,再将一定量的聚苯乙烯珠粒放入浮力桶内,加入引发剂、发泡剂,口部密封,将高压水蒸汽通过金属管道通入桶内进行熟化,形成填充饱满、具有一定挤塑的聚苯乙烯颗粒。
所述前侧墙体、后侧墙体、左侧墙体、右侧墙体采用隔热断桥模块化保温复合墙材,所述模块化保温复合墙材包括两面相连接的型钢龙骨骨架、钢丝网一131、钢丝网二132、隔热垫14、聚苯板、水泥砂浆面,其中一面龙骨骨架的内侧表面覆盖一层钢丝网131,所述钢丝网与龙骨接触位置点焊连接,所有钢丝网一131的末端应至少伸过型钢翼缘的中心线;所述钢丝网131与另一面龙骨骨架的内侧之间设有PVC材质的隔热垫14,两面龙骨、隔热垫通过螺钉15连接;分别在两面龙骨的外侧填充设有聚苯板16,在聚苯板外侧表面覆盖设有钢丝网二132,所述钢丝网二与龙骨接触位置点焊连接,所有钢丝网二的末端应至少伸过型钢翼缘的中心线,在上下两侧钢丝二网表面涂抹一定厚度的水泥砂浆17。
所述左侧墙体、右侧墙体采用窗洞居中设置的模块化保温复合墙材,所述模块化保温复合墙材包括型钢龙骨骨架,所述型钢龙骨骨架包括多跟平行设置的竖向主龙骨10、多跟平行设置的横向主龙骨11,所述竖向主龙骨为一根整体结构,在相邻的竖向主龙骨10之间、相邻的横向主龙骨11之间分别设有相平行设置的加密龙骨12,所述竖向主龙骨10、横向主龙骨11、加密龙骨12在垂直交叉位置通过焊接连接形成完整的整根龙骨框架结构,所述竖向主龙骨10从洞口两侧向外均匀设置。由于竖向主龙骨、横向主龙骨及加密龙骨12交叉连接形成完整的整根龙骨框架结构,从而提高了构件的承载能力。所述竖向主龙骨10、横向主龙骨11、加密龙骨12均采用同截面型号的龙骨;各个平行相邻的龙骨之间的中心距均为尺寸L;同时窗洞口平面尺寸也为尺寸L的若干整数倍。所有竖向主龙骨、横向主龙骨、加密龙骨均采用相同截面尺寸的C型钢型材,其中C型钢的翼缘板采用一长一短式构造,见图13,该构造能方便施工人员钻孔,安装螺钉15。
所述前侧墙体、后侧墙体采用中间带有门洞、窗洞的模块化保温复合墙材,所述模块化保温复合墙材包括型钢龙骨骨架,所述型钢龙骨骨架包括多跟平行设置的竖向主龙骨10、多跟平行设置的横向主龙骨11,所述竖向主龙骨为一根整体结构,在相邻的竖向主龙骨10之间、相邻的横向主龙骨11之间分别设有相平行设置的加密龙骨12,所述竖向主龙骨10、横向主龙骨11、加密龙骨12在垂直交叉位置通过焊接连接形成完整的整根龙骨框架结构,所述竖向主龙骨1从门洞、窗洞两侧向外均匀设置。同样竖向主龙骨、横向主龙骨及加密龙骨12交叉连接形成完整的整根龙骨框架结构,从而提高了构件的承载能力。所述竖向主龙骨10、横向主龙骨11、加密龙骨12均采用同截面型号的龙骨;各个平行相邻的龙骨之间的中心距均为尺寸L;同时窗洞口平面尺寸也为尺寸L的若干整数倍。所有竖向主龙骨、横向主龙骨、加密龙骨均采用相同截面尺寸的C型钢型材,其中C型钢的翼缘板采用一长一短式构造,见图13,该构造能方便施工人员钻孔,安装螺钉15。当然后侧墙体简易不带门洞。
本发明的实施步骤:
1、初步选定房屋部分8、庭院部分9的建筑面积,及布置位置。见图1。
2、先摆放主钢梁3、后摆放次钢梁4。主钢梁3沿结构长向摆放,主钢梁3在两侧面及中间部位按较小的间距布置,其余部位按较大的间距布置。次钢梁4按照与主钢梁3垂直的方向均匀布置。次钢梁与主钢梁采用焊接连接。
3、主钢梁、次钢梁,均采用动力工具除锈,除锈等级达到st3级,除锈完1h内,首先涂刷醇酸红丹防锈漆,漆膜总厚度100微米,再次涂刷云铁醇酸中间漆50微米,然后涂刷灰色醇酸面漆100微米。本涂刷遍数及厚度,可有效抵抗潮湿环境中的钢结构的腐蚀。主钢梁、次钢梁均采用相同截面型号的C型钢。
4、根据各浮力桶的摆放位置,见图3、图4,将主钢圈5与主钢梁3或次钢梁4焊接连接。将6连接螺杆与7副钢圈焊接连接,将填充满聚苯乙烯颗粒的浮力桶放在指定位置,将已焊接好6连接螺杆的副钢圈7与浮力桶配合紧密。将连接螺杆6穿过带孔的主钢圈,采用螺母将连接螺杆拧紧,即将浮力桶与主钢圈紧密固定。见图5。
5、步骤4中的主钢圈、副钢圈均采用钢板制成。主钢圈的钢板厚度、宽度均要分别比副钢圈的厚度、宽度大。这样,能保证了主钢圈有足够的刚度,保证用螺母拧紧连接螺杆时,主钢圈仍能保持足够的刚度。同时主钢圈的宽度较大,从而保证主钢圈与浮力桶有较大接触面,从而能将水上别墅的荷载有效传递给浮力桶。见图6。
6、步骤4中的,浮力桶的摆放,根据房屋部分的面荷载与庭院部分的面荷载的比例,等比例布置相应数量的浮力桶。且浮力桶的布置比例数量不应超过±25%,否则,会造成水上别墅一定程度的翘起,或者产生影响使用舒适度的倾斜。
7、步骤4中,浮力桶中聚苯乙烯颗粒的填充,是采用如下途径实现的,将聚苯乙烯颗粒发泡分两步,第一步先将苯乙烯单体发泡至花椒粒大小的聚苯乙烯珠粒。再将一定量的聚苯乙烯珠粒放入浮力桶内,加入引发剂、发泡剂,口部密封,将高压水蒸汽通过金属管道通入桶内,进行熟化即可得填充饱满,且具有一定挤塑的聚苯乙烯颗粒。
8、水上别墅房屋部分由前后左右四面墙体组成一三角形建筑。先安装左右侧墙体,再安装前后侧墙体。其中左右侧墙体为带有窗洞的两面完全一样的墙体,见图7、图8,后侧墙体为带有窗洞的墙体,前侧墙体为带有门窗洞的墙体。
9、左右侧有洞口居中的板材的组装步骤为:
A、先安装竖向主龙骨10,从洞口两侧向外对称摆放,再拼装横向主龙骨11,再拼装加密主龙骨12,将以上所有龙骨试拼装组合完毕后,并检查尺寸后,将各主龙骨相互焊接。本道工序中,所有主龙骨均是完整的整根龙骨,从而提高了构件的承载能力;见图11。
B、在A步骤形成的主龙骨骨架中,添加若干辅助龙骨,最终形成一面龙骨骨架。见图12,为加快施工进度,施工操作的便利,该工序中的所有辅助龙骨均采用与主龙骨同截面型号的龙骨。该一面龙骨中,各相邻龙骨间的中心距均为尺寸L。同时门窗洞口平面尺寸也为尺寸L的若干整数倍。
C、将B步骤中的一面龙骨骨架,表面覆盖钢丝网一层,将钢丝网13与龙骨接触位置点焊连接。所有钢丝网的末端应至少伸过型钢翼缘的中心线。
D、将另一面龙骨骨架与已覆盖钢丝网的龙骨骨架重叠放置,中间放置PVC材质的隔热垫14,将两面龙骨、隔热垫采用螺钉15连接。螺钉15按一定间距均匀布置。见图13。
E、将D步骤的两面龙骨内,的上下部填充聚苯板16,在聚苯板表面覆盖钢丝网13。将钢丝网13与龙骨接触位置点焊连接。所有钢丝网的末端应至少伸过型钢翼缘的中心线。在上下两侧钢丝网表面,涂抹一定厚度的水泥砂浆,见图14。
F、将E步骤的模块化复合墙材,养护28天。一面模块化隔热断桥模块化保温复合墙材即制作完成。
G、本施工步骤中的第A项,中的所有竖向主龙骨10、横向主龙骨11、加密主龙骨12,均采用相同截面尺寸的C型钢型材。该板材中的C型钢型材的翼缘板均为一长一短式构造,见图13,该构造能方便施工人员钻孔,安装螺钉15。
10、后侧墙体板板材的组装步骤为:
A、先安装竖向主龙骨10,从洞口两侧向外对称摆放,再拼装横向主龙骨11,再拼装加密主龙骨12,将以上所有龙骨试拼装组合完毕后,并检查尺寸后,将各主龙骨相互焊接。本道工序中,所有主龙骨均是完整的整根龙骨,从而提高了构件的承载能力;见图15。
B、在A步骤形成的主龙骨骨架中,添加若干辅助龙骨,最终形成一面龙骨骨架。见图16,为加快施工进度,施工操作的便利,该工序中的所有辅助龙骨均采用与主龙骨同截面型号的龙骨。该一面龙骨中,各相邻龙骨间的中心距均为尺寸L。同时门窗洞口平面尺寸也为尺寸L的若干整数倍。
H、本步骤中对可能产生门轴转动的部位的主龙骨作加强处理。一般将该处主龙骨的钢板厚度加厚至若干倍。
11、前侧墙体板板材的组装步骤为:
A、先安装竖向主龙骨10,从洞口两侧向外对称摆放,再拼装横向主龙骨11,再拼装加密主龙骨12,将以上所有龙骨试拼装组合完毕后,并检查尺寸后,将各主龙骨相互焊接。本道工序中,所有主龙骨均是完整的整根龙骨,从而提高了构件的承载能力;见图17。
B、在A步骤形成的主龙骨骨架中,添加若干辅助龙骨,最终形成一面龙骨骨架。见图18,为加快施工进度,施工操作的便利,该工序中的所有辅助龙骨均采用与主龙骨同截面型号的龙骨。该一面龙骨中,各相邻龙骨间的中心距均为尺寸L。同时门窗洞口平面尺寸也为尺寸L的若干整数倍。
H、本步骤中对可能产生门轴转动的部位的主龙骨作加强处理。一般将该处主龙骨的钢板厚度加厚至若干倍。
12、将左右侧墙板采用可可折叠的角钢,用自攻螺丝连接。
上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。