CN106522632B - 横置半蜂巢结构抗震应急房及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种横置半蜂巢结构抗震应急房由两组以上预制的半蜂巢形框架平行排列构成房屋的结构框架，以及基于该结构框架设置的具有采光窗、出入口的侧墙、端墙和顶板构成；所述半蜂巢形框架包括位于两侧并向内倾斜与地面大致呈60°角的斜柱和位于所述两斜柱顶端水平放置的横梁；所述横梁的长度大致与一个所述斜柱的长度相等。据此，打破了传统技术只能以垂直簇拥的完整蜂巢结构形成建筑物的成见，完美地达到了施工简单迅速，房屋结构科学、合理，面积足够宽阔并保证结构稳定的要求；预制结构简单轻便易于收储及运输，适合长期居住并易于灾后改造。

Description

横置半蜂巢结构抗震应急房及其施工方法

技术领域

本发明涉及房屋结构及其施工方法，特别是横置半蜂巢结构抗震应急房及其施工方法。

背景技术

众所周知，蜂巢具有单位面积与容积的完美协调结构，簇拥的巢室还具有完美的结构稳定性和很高的载荷强度。因此，蜂巢结构也被建筑领域广泛引用。例如，中国专利申请公开号CN101397819A，公开日2009年4月1日；公开号CN101377097A，公开日2009年3月4日均公开了一种以六角形结构单元形成抗震建筑框架结构，其在平面上以簇拥或单独的六边形蜂巢结构布置建筑框架，旨在通过结构相对稳定的蜂巢结构提高整体抗震性能。无疑，其搭建难度、占地面积，特别是占地形状和居住便捷性方面均存在严重不足，无法适应震区复杂、局限的地形条件，并与人们习惯的传统房屋结构相去甚远，使用不便；同时还存在适用建筑材料选择的难度。

而作为抗震建筑领域，强地震发生以后，房屋的倒塌导致很多人失去住所，同时伴随抢险救灾人员的涌入，抗震应急房屋的供需矛盾尤为突出。一般来讲，抗震应急房屋应该满足以下条件：

1.施工必须迅速，通常要求施工当天即可挡风遮雨，三天内基本装修完毕；

2.面积足够宽阔，满足救护场所、大量安置灾民的需要；

3.抵御恶劣天气条件，满足防雨、保温的基本要求；

4.足够的抗震等级，足够抵御震区再次强震或余震的威胁；

5.方便备料及收储、运输，便于及时运抵灾区；

6.结构部件小型化，在机械设备及电力不足的情况下，便于人力安装；

7.结构简单，容易操作，在技术人员指挥下所有救灾志愿者都可参与施工而无需前期技术培训；

同时，非常重要但以往被相关领域忽略的一点，就是应急房要美观大气，给灾民应有的尊严，并利于震后作为永久建筑的改建。

目前的震区应急建筑通常采用木板或布篷材料；有相对稳定安置要求的或采用全砌筑、钢筋混凝土加砌筑的砖混结构来完成。

因此，目前所公开的最接近的现有技术方案均存在材料和结构原理上的缺陷，无法协调轻质、便捷、高强度及易于建造的矛盾，无法全面达到前面所列的基本要求。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种横置半蜂巢结构抗震应急房及其施工方法，以期解决利用上述结构完美的蜂巢结构用于抗震房屋建设，又能克服传统技术片面引用蜂巢结构而带来的前述缺陷。本发明特别采用本申请人另案申请的结构网筋蜂窝混凝土结构和由蜂窝混凝土材料制成的雌雄砖作为墙面和顶板结构。

所述结构网筋蜂窝混凝土结构具有如下的技术特征：

其仍以钢筋和水泥作为主要建筑材料，通过钢网片形成的结构网筋与轻质的蜂窝混凝土相结合，采用轻质的蜂窝混凝土对上述结构网筋所产生的握持力形成复合材料的物合力，与通常意义上的钢筋混凝土结构(主要基于混凝土对钢筋骨架的握裹力来形成建筑物的结构强度和稳定性)有着完全不同的力学原理，在轻量化和保温性能方面都远远优于传统钢筋混凝土结构的前提下即可使结构具有和传统钢筋混凝土相当的载荷能力，且同时具有优异的施工便捷性。所述蜂窝混凝土包括但并不限于由水泥基料、轻骨料、硬骨料以及添加剂构成的轻质混凝土、加气混凝土等蜂窝孔隙材料。

本发明还充分利用本发明人已另案申请的雌雄砖结构用于所述房屋墙面结构，所述雌雄砖是指可通过榫、齿等企口结构形成结构性连接的预制砌块，其形成的墙面主要靠砌块间的咬合保持稳定，充分利用了材料本身的抗拉强度，克服了传统砌块结构墙面仅靠薄弱的砂浆粘接连接的缺陷。

因此，基于本发明所采用的轻质建筑材料所具有的材料和结构优势，给实现本发明所述的横置半蜂巢结构抗震应急房结构及其施工方法带来必要的技术保障。

根据上述目的，本发明横置半蜂巢结构抗震应急房由两组以上预制的半蜂巢形框架平行排列构成房屋的结构框架，以及基于该结构框架设置的具有采光窗的侧墙、端墙和顶板构成；端墙上开有出入口；所述半蜂巢形框架包括位于两侧并向内倾斜与地面大致呈60°角的斜柱和位于所述两斜柱顶端水平放置的横梁；所述横梁的长度大致与一个所述斜柱的长度相等。

进一步地，所述斜柱柱脚固定在延房屋纵向平行布置的两条锚固角铁上；

进一步地，所述平行的两条锚固角铁之间设有用于限制所述锚固角铁间距的多条平拉筋。

进一步地，所述各组半蜂巢形框架之间贯穿有多组纵向拉筋。

进一步地，所述多组半蜂巢形框架中的一部分或全部设有位于两斜柱之间并与横梁平行的辅梁。

进一步地，所述侧墙、端墙和顶板由保温板构成。

进一步地，所述侧墙、端墙和顶板由平面网筋蜂窝混凝土板构成。

进一步地，所述侧墙、端墙和顶板由保温板和平面网筋蜂窝混凝土板复合构成。

进一步地，所述端墙由雌雄砖砌筑构成，侧墙和顶板由保温板和/或平面网筋蜂窝混凝土板构成。

进一步地，所述蜂窝混凝土是由包括水泥基料、轻骨料、硬骨料以及添加剂构成的轻质混凝土材料。

进一步地，所述轻骨料包括漂珠、蛭石、聚丙颗粒和/或粉煤灰；所述硬骨料包括浮石和沙；所述添加剂包括纤维素、胶粉、短纤维和减水剂。

进一步地，所述侧墙外侧设有可收卷的保温遮阳帘。

进一步地，所述横置半蜂巢结构抗震应急房还设有通风天窗、防风保温屏障、屋面附加结构中的一种或全部。

一种上述横置半蜂巢结构抗震应急房的施工方法，包括如下步骤：

(一)平整、碾压地面；

(二)锚固用于半蜂巢形框架柱角定位的纵向角铁；

(三)平行支立两组以上半蜂巢形框架，并设置贯穿各组半蜂巢形框架的纵向拉筋；

(四)铺设或浇筑地面；

(五)砌筑或搭建墙面，铺设顶板。

进一步地，步骤(二)中，在平行的两条纵向角铁间设置多条平拉筋。

进一步地，还具有步骤(六)，在侧墙外侧安装保温遮阳帘。

本发明有益效果：本发明通过横置的半蜂巢结构构建房屋，打破了传统技术只能以垂直簇拥的完整蜂巢结构形成建筑物的成见，完美地达到了施工简单迅速，房屋结构科学、合理，面积足够宽阔并保证结构稳定，完全满足抵御震区再次强震或余震的要求；预制结构简单轻便易于收储及运输；合适的保温材料，特别是蜂窝混凝土材料的利用，使房屋结构质轻稳定，具有良好的保温效果；无需复杂的基础施工，地形条件选择宽松，完美地达到了结构稳定、造型美观大方和保温舒适的完美协调，适合长期居住并易于灾后改造。

附图说明

图1_A至D，是本发明横置半蜂巢结构抗震应急房基本框架施工过程示意图；

图2，是横置半蜂巢结构抗震应急房主体施工过程示意图；

图3，是横置半蜂巢结构抗震应急房附加安装保温、遮阳帘的效果示意图；

图4，是用于端墙砌筑的雌雄砖结构图。

图5，是横置半蜂巢结构抗震应急房具体应用或改造效果示意图。

附图标记说明：地面1，锚固角铁11，平拉筋12，半蜂巢形框架2，斜柱21，横梁22，纵向拉筋23，辅梁24，房屋主体3，侧墙31，顶板32，端墙33，保温遮阳帘34，通风天窗35，屋面附加结构36，防风保温屏障37。

具体实施方式

参照图1D和图2所示，本发明横置半蜂巢结构抗震应急房由两组以上预制的半蜂巢形框架2平行排列构成房屋的结构框架，各组半蜂巢形框架2由位于两侧的两斜柱21和一横梁22构成；斜柱21向内倾斜与地面大致呈60°角，横梁22连结于两斜柱21的顶端，其长度与某一斜柱的长度大致相等；设置有采光窗的侧墙、端墙和顶板围绕上述结构框架构成；所述斜柱21的柱脚固定在延房屋纵向平行布置的两条锚固角铁11上；所述平行的两条锚固角铁11之间设有用于限制所述锚固角铁11间距的多条平拉筋12；所述各组半蜂巢形框架2之间贯穿有多组纵向拉筋23；为了使半蜂巢形框架2更加稳定，可以在两斜柱21之间有选择地设置与横梁22平行的辅梁24。图2从左至右展示了围绕半蜂巢形框架2设置侧墙31和顶板32形成房屋主体3的过程。

图3展示了在侧墙上设置卷帘形式(但并不局限于此类)的保温遮阳帘34的应用实例，以进一步改善施工和居住环境。

端墙33由图4所示的雌雄砖砌筑构成，所述雌雄砖即带有相互啮合企口，并以所述轻质蜂窝混凝土制成的砌块。雌雄砖的利用，使砌筑的墙面在结构上即形成无透缝的稳定形态，而不再主要依赖于传统技术中砌筑砂浆的粘合能力，从而给予墙面具有更高的抗震稳定能力；同时，所述轻质蜂窝混凝土也使侧墙、端墙在质轻的基础上更具有良好的保温性能。端墙33上开设房屋的出入口(门)。当然，端墙33同样可以采用和侧墙31一样的平面网筋蜂窝混凝土板构成，但由于尺度和形状的限制，除非现浇，在构件的预制性上有所不便。

所述侧墙31和顶板32可根据环境情况附加保温板或单独由保温板构成，但优选所述的平面网筋蜂窝混凝土板构成。

所述蜂窝混凝土是本领域常用的建筑材料，通常由包括水泥基料、轻骨料、硬骨料以及添加剂构成的多孔轻质混凝土材料，具体地，所述轻骨料包括漂珠、蛭石、聚丙颗粒和/或粉煤灰；所述硬骨料包括浮石和沙；所述添加剂包括纤维素、胶粉、短纤维和减水剂。并不作为本发明所要保护的技术特征，无须赘述。

根据图5，作为长期住所或震后改造，所述横置半蜂巢结构抗震应急房3可进一步设置通风天窗35，用于美化或增加使用功能的屋面附加结构36，例如：露台、亭阁、花园等，以及防风保温屏障37。

配合参阅图1A-D所示，上述横置半蜂巢结构抗震应急房3的施工步骤如下：

(一)平整、碾压地面1；

(二)锚固用于半蜂巢形框架2柱角定位的纵向角铁11，纵向角铁11间可设置多条平拉筋12增加纵向角铁11的稳定性；

(三)平行支立两组以上半蜂巢形框架2，并设置贯穿各组半蜂巢形框架2的纵向拉筋23；

(四)铺设或浇筑地面；

(五)砌筑或搭建墙面，包括侧墙31、端墙33，并铺设顶板32。

可选地，在侧墙31外侧安装保温遮阳帘34。

Claims (10)

1.一种横置半蜂巢结构抗震应急房(3)，其特征在于：采用结构网筋蜂窝混凝土结构构成，所述结构网筋蜂窝混凝土结构是通过钢网片形成的结构网筋与轻质的蜂窝混凝土相结合，采用轻质的蜂窝混凝土对上述结构网筋所产生的握持力形成复合材料的物合力形成；由两组以上预制的半蜂巢形框架(2)平行排列构成房屋结构框架，以及基于该结构框架设置的具有采光窗的侧墙(31)、端墙(33)和顶板(32)构成；所述端墙(33)由蜂窝混凝土材料制成的雌雄砖砌筑构成，所述雌雄砖是具有榫、齿企口结构可形成结构性连接的预制砌块；所述端墙(33)上开有出入口；所述半蜂巢形框架(2)包括位于两侧并向内倾斜与地面呈60°角的斜柱(21)和位于所述两斜柱(21)顶端水平放置的横梁(22)；所述横梁(22)的长度与一个所述斜柱(21)的长度相等；所述侧墙(31)、端墙(33)和顶板(32)由平面网筋蜂窝混凝土板，或者，由平面网筋蜂窝混凝土板和保温板复合构成。

2.根据权利要求1所述横置半蜂巢结构抗震应急房(3)，其特征在于，所述斜柱(21)柱脚固定在延房屋纵向平行布置的两条锚固角铁(11)上。

3.根据权利要求2所述横置半蜂巢结构抗震应急房(3)，其特征在于，所述平行的两条锚固角铁(11)之间设有用于限制所述锚固角铁(11)间距的多条平拉筋(12)。

4.根据权利要求1所述横置半蜂巢结构抗震应急房(3)，其特征在于，所述各组半蜂巢形框架(2)之间贯穿有多组纵向拉筋(23)。

5.根据权利要求1所述横置半蜂巢结构抗震应急房(3)，其特征在于，所述多组半蜂巢形框架(2)中的一部分或全部设有位于两斜柱(21)之间并与横梁(22)平行的辅梁(24)。

6.根据权利要求1-5之一所述横置半蜂巢结构抗震应急房(3)，其特征在于，所述侧墙(31)外侧设有可收卷的保温遮阳帘(34)。

7.根据权利要求1-5之一所述横置半蜂巢结构抗震应急房(3)，其特征在于，还设有通风天窗(35)、防风保温屏障(37)、屋面附加结构(36)中的一种或全部。

8.一种如前述权利要求之一所述横置半蜂巢结构抗震应急房(3)的施工方法，包括如下步骤：

(一)平整、碾压地面(1)；

(二)锚固用于半蜂巢形框架(2)柱脚定位的纵向角铁(11)；

(三)平行支立两组以上半蜂巢形框架(2)，并设置贯穿各组半蜂巢形框架(2)的纵向拉筋(23)；

(四)铺设或浇筑地面；

(五)砌筑或搭建墙面，铺设顶板(32)。

9.根据权利要求8所述施工方法，其特征在于，步骤(二)中，在平行的两条纵向角铁(11)间设置多条平拉筋(12)。

10.根据权利要求8所述施工方法，其特征在于，还具有步骤(六)，在侧墙(31)外侧安装保温遮阳帘(34)。

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