CN106906900A - 装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系 - Google Patents

装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑技术领域，具体涉及一种装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系，包括墙柱和钢构梁，所述墙柱包括钢构柱，所述钢构柱和钢构梁的外侧均包裹有混凝土。本发明的装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系的墙柱和钢构梁外包裹有轻质混凝土，防火、防腐、阻断热桥，并且可以进行批量生产，误差可控，减少材料的浪费以及更多建筑垃圾的产生。另外可以在浇筑混凝土时，同时复合成品装饰面，结实耐用；预埋水电管道和接线盒，避免二次施工。采用本发明的构造体系建造钢混建筑物，成本能够减少20％。

Description

装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，具体涉及一种装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系。
背景技术
钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。
钢结构建筑物的建造过程中对钢结构的防腐、防火、隔热，是一项非常重要的工作，这关系着建筑物的质量及寿命。现在钢结构的建筑物的建造流程是，首先要在预定的场地上进行钢结构的建设，钢结构搭建完毕后，再在钢结构的四周浇筑混凝土层进行防腐防火处理。因为钢结构已经搭建完毕，需要根据钢结构的形状进行浇筑，操作难度比较大，混凝土的浇筑质量难以保障，难免会存在遗漏，遗漏点就成为了整座建筑物的薄弱点。而且混凝土的浇筑过程过程繁琐，是需要大量人工的重复性工作，工时长，成本高，且人工的误差不可控。现场浇筑混凝土墙不仅设备、辅料占地面积大，还会产生很多建筑垃圾，并且人工浇筑混凝土墙难免会造成材料的浪费进一步增加成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系，该体系的钢构柱和钢构梁的外侧包裹有混凝土，该体系可以在工厂批量化生产，然后再进行钢结构建筑物的搭建，能够在短时间内筑构高质量的钢结构建筑物。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系，包括墙柱和钢构梁，所述墙柱包括钢构柱，所述钢构柱和钢构梁的外侧均包裹有混凝土。
进一步地，所述墙柱还包括混凝土墙体，所述混凝土包裹钢构柱，并沿着至少一个平行于所述钢构柱的长度的方向延伸形成混凝土墙体。
进一步地，沿着所述混凝土墙体的上下端面，所述钢构柱上还设置有连接件，所述连接件预埋在所述混凝土墙体中；所述连接件上设置有螺栓孔，所述螺栓孔与外界相连通，和/或所述连接件上设置有螺钉，所述螺钉突出于混凝土墙体的上下端面。
进一步地，所述墙柱包括规则墙柱和不规则墙柱；所述规则墙柱包括一字墙柱、角墙柱、T字墙柱和十字墙柱；所述不规则墙柱包括至少2面沿着平行于所述钢构柱的长度的方向延伸形成混凝土墙体，所述混凝土墙体之间呈钝角或者锐角。
进一步地，所述钢构梁上还设置有与外界连通的螺栓孔和/或突出于混凝土层的螺栓。
优选地，所述混凝土为轻质混凝土。
优选地，所述螺钉为高强度螺栓。
优选地，所述混凝土墙体的表面还设置有成品装饰面。
优选地，所述混凝土墙体中还预埋有管道和/或接线盒。
本发明的装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系的墙柱和钢构梁外包裹有轻质混凝土，防火、防腐、阻断热桥，并且可以进行批量生产，误差可控，减少材料的浪费以及更多建筑垃圾的产生。另外可以在浇筑混凝土时，同时复合成品装饰面，结实耐用；预埋水电管道和接线盒，避免二次施工。采用本发明的构造体系建造钢混建筑物，成本能够减少20％。
附图说明
图1为一种一字墙柱的结构示意图；
图2为另一种一字墙柱的结构示意图；
图3为角墙柱的结构示意图；
图4为T字墙柱的结构示意图；
图5为十字墙柱的结构示意图；
图6为图1所示的一字墙柱的连接件的设置结构示意图；
图7为墙柱与钢构梁相配合的结构示意图I；
图8为墙柱与钢构梁相配合的结构示意图II；
图9为钢构梁与楼板相配合的结构示意图I；
图10为钢构梁与楼板相配合的结构示意图II；
图11为钢构梁与楼板相配合的结构示意图III。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系，包括墙柱和钢构梁，墙柱包括钢构柱，钢构柱和钢构梁的外侧均包裹有轻质混凝土。
相对于现有钢结构建筑物的构造方式，本发明的建筑物构造体系中，钢构柱和钢构梁在搭建之前先在钢构柱和钢构梁的外侧包裹混凝土，也就是说搭建建筑物的钢结构的钢构梁和钢构柱直接是外侧裹有混凝土层的钢构梁和钢构柱，防火、防腐、阻断热桥，施工时，直接进行钢结构的搭建即可。外侧包裹有混凝土的钢构柱和钢构梁直接可以在工厂进行批量化生产，构件误差、装配误差可控，而且每根梁和柱单独进行混凝土的包裹处理，不会有遗漏，能够提高建筑物整体的质量；避免了现场施工的繁琐，降低了施工的难度。
另外，本体系的墙柱还包括混凝土墙体，混凝土包裹钢构柱，并沿着至少一个平行于钢构柱的长度的方向延伸形成混凝土墙体。沿着混凝土墙体的上下端面，钢构柱上还设置有连接件，连接件预埋在混凝土墙体中；连接件上设置有螺栓孔，螺栓孔与外界相连通，和/或连接件上设置有螺钉，螺钉突出于混凝土墙体的上下端面。钢构梁上还设置有与外界连通的螺栓孔和/或突出于混凝土层的螺栓，钢构梁上设置螺栓孔或者螺栓是为了与墙柱连接，钢构梁上设置螺栓孔或者螺栓的小部分面积可以包裹混凝土，也可以不包裹混凝土，具体情况可根据需要具体设置。
另外钢结构搭建完毕后，还要再进一步建设围护结构，围护结构的材质与钢的材质难以直接连接，即使连接了也不牢固，仍需要浇筑混凝土进行连接。本发明的这种墙柱的形成，是以混凝土包裹钢构柱，并沿着至少一个平行于钢构柱的长度的方向延伸形成混凝土墙体，是一体成型的。这样的设置不仅对钢结构柱的连接件进行有效防腐防火，而且增加了连接件的连接强度。另外，一体成型的混凝土墙体，即结实耐用，又非常方便后面围护结构的建设。混凝土墙体的延伸主要长度以盖住连接件为准，不需要太长，太长会增加墙柱的质量。上述混凝土均采用轻质混凝土，螺栓采用高强度螺栓。
在本发明的装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系中，墙柱按照形状可以划分为规则墙柱和不规则墙柱。
规则墙柱包括一字墙柱、角墙柱、T字墙柱和十字墙柱。如图1和图2所示为一字墙柱，一字墙柱有两种形式，一种是混凝土沿着一个平行于钢构柱的长度的方向延伸形成一面混凝土墙，如图1所示。另外一种是混凝土沿着两个平行于钢构柱的长度的方向延伸形成两面混凝土墙，两面混凝土墙之间为180度。角墙柱如图3所示，角墙柱是混凝土沿着两个平行于钢构柱的长度的方向延伸形成两面混凝土墙，两面混凝土墙之间为90度。T字墙柱如图4所示，T字墙柱是混凝土沿着三个平行于钢构柱的长度的方向延伸形成三面混凝土墙，三面混凝土墙两两之间的角度分别为90度、90度和180度，横截面呈T字形。十字墙柱如图5所示，混凝土沿着四个平行于钢构柱的长度的方向延伸形成四面混凝土墙，四面混凝土墙两两之间均成90度直角，横截面呈十字形。
不规则墙柱至少包括2面沿着平行于钢构柱的长度的方向延伸形成混凝土墙体，混凝土墙体之间呈钝角或者锐角，例如45度，60度等。
在图1至图5中，包裹有混凝土的钢构柱的两端是突出于混凝土墙体的上下端面的，在墙柱的生产过程中，可以根据需要，包裹有混凝土的钢构柱的两端可以突出于混凝土墙体的上下端面，也可以与混凝土墙体的上下端面齐平。
如图6所示，为图1所示的一字墙柱的连接件的设置示意图，连接件与钢构柱一体成型或者焊接连接，连接件预埋在混凝土墙体中；连接件上设置有螺栓孔，螺栓孔与外界相连通，钢构柱的其余部分均用混凝土包裹。其余形式的墙柱上的连接件也是这样设置的。另外，连接件上也可以设置螺钉，螺钉突出于混凝土墙体的上下端面，便于与其他部件连接。当然同一墙柱上的不同连接件既可以设置是螺栓孔也可以是螺钉，可以根据具体的需求具体设置。如图7和图8所示为墙柱与钢构梁相配合的两种结构示意图，但是附图所示并不是所有的墙柱与钢构梁相配合的方式，当然还有其他的连接方式。可以根据实际需求，去设计钢构梁的连接结构。将钢构梁与墙柱连接好后，再用混凝土胶填缝，从而进一步提高连接强度。
另外图9至图11为钢构梁与楼板相配合的三种结构示意图，其中垂直方向的为钢构梁，水平方向的为楼板，当然钢构梁与楼板相配合的方式多种多样，此处图中所示仅为优选的方式，另外从图中还可以看出楼板与楼板之间的配合方式，这些对应的结构设计都是为了拼接方便，便于施工，加快施工的进程。
首先钢结构建筑物建好后，根据其钢结构对应设计好墙柱和钢构梁的尺寸、规格以及各种构件的数量，然后在工厂进行工业化生产，批量生产过程中构件误差、装配误差可控，能够提高建筑物整体的质量。其中混凝土全部采用轻质混凝土，便于各种构件生产完毕后的运输。生产完毕后，将墙柱和钢构梁运输至建筑物的建造场地进行搭建，上下层之间的墙柱，以及墙柱和钢构梁之间通过高强度螺栓进行连接，并用混凝土胶填补连接缝隙。可以用很少的人力在较短的时间内架筑好高质量的建筑物。
工厂批量化生产时，混凝土墙体的内表面和外表面还可以设置有成品装饰面，成品装饰面包括大理石、面砖、真石漆装饰面以及涂料装置面等，可以浇筑混凝土时一体成型，结实耐用。
另外浇筑混凝土墙体时，还可以在其中预埋管道，包括水、电管道等，还可以预埋接线盒等，免去了建筑物建好后的管道铺设的工作，不仅结实耐用，还能降低成本。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系，其特征在于，包括墙柱和钢构梁，所述墙柱包括钢构柱，所述钢构柱和钢构梁的外侧均包裹有混凝土。
2.根据权利要求1所述的装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系，其特征在于：所述墙柱还包括混凝土墙体，所述混凝土包裹钢构柱，并沿着至少一个平行于所述钢构柱的长度的方向延伸形成混凝土墙体。
3.根据权利要求1所述的装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系，其特征在于：沿着所述混凝土墙体的上下端面，所述钢构柱上还设置有连接件，所述连接件预埋在所述混凝土墙体中；所述连接件上设置有螺栓孔，所述螺栓孔与外界相连通，和/或所述连接件上设置有螺钉，所述螺钉突出于混凝土墙体的上下端面。
4.根据权利要求2所述的装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系，其特征在于：所述墙柱包括规则墙柱和不规则墙柱；所述规则墙柱包括一字墙柱、角墙柱、T字墙柱和十字墙柱；所述不规则墙柱包括至少2面沿着平行于所述钢构柱的长度的方向延伸形成混凝土墙体，所述混凝土墙体之间呈钝角或者锐角。
5.根据权利要求1所述的装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系，其特征在于：所述钢构梁上还设置有与外界连通的螺栓孔和/或突出于混凝土层的螺栓。
6.根据上述权利要求1、2、3、4、或者5所述的装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系，其特征在于：所述混凝土为轻质混凝土。
7.根据权利要求3或5所述的装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系，其特征在于：所述螺钉为高强度螺栓。
8.根据权利要求1所述的装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系，其特征在于：所述混凝土墙体的表面还设置有成品装饰面。
9.根据权利要求1所述的装配式短肢墙柱钢混建筑构造体系，其特征在于：所述混凝土墙体中还预埋有管道和/或接线盒。
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