CN107246152A - 一种钢结构框架与复合型轻质楼板模块装配的方法 - Google Patents

Abstract

一种钢结构框架与复合型轻质楼板模块装配的方法,属于装配建筑工程技术领域，该方法基于钢结构框架形成的楼层基准面，包括以下工艺步骤：按照建筑图纸制造用于拼装的楼板模块；将钢结构框架中承重横梁的上端面形成楼层基准面；核对预制在钢结构框架中承载钢柱和承重横梁上的连接部件、连接位置和与楼板模块的工艺装配孔公差；借助配套工艺孔和连接组件将楼板模块中的首、末楼板分模块分别定位在钢结构框架中所对应的承载钢柱的挂板位置实现重载挂接；在上述首、末楼板分模块之间的空间铺设中间楼板分模块；对楼板模块与承载钢柱、楼板模块与承重横梁、及相邻的楼板模块之间相连处、工艺孔进行进行防水处理和装饰性填充修补。

Description

一种钢结构框架与复合型轻质楼板模块装配的方法

技术领域

本发明属于装配建筑工程技术领域，具体涉及一种钢结构框架与复合型轻质楼板模块装配形成楼层平面的方法。

背景技术

钢框架结构因其具有平面布置灵活、室内空间大等优点，而广泛用于现代的多层住宅、厂房、商店、办公楼、医院、教学楼及宾馆等建筑中。

钢框架结构的建筑是采用钢结构骨架来承担整体建筑的重量。在钢骨架形成的框架中，该框架由钢骨架的承载钢柱和承重横梁组成，再填充有砌块墙体、预制楼板来分割内部的使用空间。而砌块墙体和预制楼板形成的建筑物整体重量分别由承载钢柱和承重横梁承担。在目前采用的建筑工艺中砌块墙体和预制楼板与钢框架结构间交界面结合强度极低，在地震发生时，砌块墙体和预制楼板的破坏较为严重，形成较大的破坏力、和危害性，特别是高层建筑，直接降低了钢框架结构优良抗震的形象。

其中，钢框架结构中预制楼板的装配方法通常包括预制楼板支撑体系安装、预制楼板吊装以及后续处理等步骤；在预制楼板安装时，不仅对其进行临时固定，而且需矫正构件水平度，传统的预制楼板支撑体系为搭设在楼面的几列支撑架，在竖直方向将楼板撑住并进行定位，此种方式，由于竖向支撑件数量较多，占用空间较多，减少施工作业空间，对同时进行的其他作业的作业面有很大影响，且设置和调节竖向支撑件高度的过程需要较多人力，耗时长，施工效率较低。

因此，提升抗震性效果应当全面横量并且在缩短工期、低碳、环保、经济、实用是预制楼板所要追求的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种钢结构框架与复合型轻质楼板模块装配形成楼层平面的方法，通过复合型轻质楼板模块的组装式模块结构在施工现场完成简便的连接装配，实现复合型轻质楼板模块与钢结构框架的快速组装连接，形成钢结构框架式装配楼层，并实现快速施工并提高抗震、轻体、低碳、环保的工程质量。

本发明采用的技术方案是：一种钢结构框架与复合型轻质楼板模块装配的方法,该方法基于钢结构框架形成的楼层基准面，本方法包括以下工艺步骤：

1）按照建筑图纸制造用于拼装的楼板模块：根据在钢结构框架上预置的连接部件和位置形体技术参数，用于制造拼装的楼板模块、加工出预留工艺孔，并配备现场施工的连接紧固件；

2）将钢结构框架中承重横梁的上端面形成楼层基准面；

3）核对预制在钢结构框架中承载钢柱和承重横梁上的连接部件、连接位置和与楼板模块的工艺装配孔公差，备好调整垫片；

4）借助配套工艺孔和连接组件将楼板模块中的首、末楼板分模块分别定位在钢结构框架中所对应的承载钢柱的挂板位置实现重载挂接，定位在承重横梁之上端面；

5）在上述首、末楼板分模块之间的空间铺设中间楼板分模块，借助工艺孔和连接组件与首、末楼板分模块相连形成完整的该层楼板面；

6）对楼板模块与承载钢柱的连接处、楼板模块与承重横梁的连接处、以及相邻的楼板模块之间相连处、工艺孔进行进行防水处理和装饰性填充修补。

进一步地，所述楼板模块包括轻钢框架,轻质混凝土以及设置在轻质混凝土上、下表面的地板装饰层和天花板结构层；所述轻钢框架包括主体承载边框，连接在主体承载边框间的横向梁和纵向梁，以及设置在轻钢框架上、下表面上的钢筋网，所述轻钢框架中主体承载边框的周边加工出与邻接模块相连接的工艺孔和防水结构。

进一步地，所述工艺孔包括在主体承载边框上加工出与承载钢柱挂板相匹配的工艺挂口、穿过连接螺栓的通孔和用于伸进拧紧螺栓工具的预留操作孔；设填水密封胶条的凹槽设置在主体承载边框的装配侧面上。

进一步地，所述防水结构的形成包括在主体承载边框周边的凹槽中加防水胶带或在定型连接后加压注入防水材料。

进一步地，所述步骤4）中楼板模块借助连接组件实现与相邻承载钢柱之间的首、末楼板分模块的重载挂接工序的步骤包括：

A、借助承重横梁上端面的定向导引将首、末楼板分模块端面上的工艺挂口与承载钢柱的挂板平移、对位、崁套；同时完成平移、对位的还有工艺缺口和备板；

B、借助预留操作孔，对工艺挂口与承载钢柱的挂板之间的间隙进行填补、点焊、定位；

C、借助挂板的中间螺孔栽上螺柱，套上垫板、垫圈用双螺母锁紧定位形成重载挂接的第一挂接点；

D、在工艺缺口和备板对位的缺口中填入封堵块，借助点焊和螺栓的紧固形成第二挂接点，完成首或末楼板分模块一端的定位；

E、重复A-D工艺步骤，形成首、末楼板分模块定位安装并形成两承载钢柱之间的待拼装配区域。

进一步地，所述首、末楼板分模块实现与承载钢柱之间的重载挂接后，待拼装配区域装配楼板分模块的步骤如下：

A、在中间的待拼装配区域依次排列充填中间楼板分模块；

B、借助中间楼板分模块边框侧面上预留的通孔和预留操作孔安装紧固螺栓组件，完成与首、末楼板分模块连接；

C、连接处焊接加固、邻界面充填防水材料、最终完成修补装饰工艺。

进一步地，所述步骤4）中还包括楼板模块借助螺栓组件实现与承重横梁的上端面的对位，设置连接组件和紧固定位步骤：

A、在承重横梁上端面预置弹性材料层；

B、借助设置在承重横梁上的预留安装孔与对应设置在楼板模块下端面的通孔对位，再借助螺栓组件进行连接。

采用本发明产生的有益效果：1、复合型轻质楼板模块与承载钢柱间通过挂板和工艺挂口崁套、点焊固定，再通过垫板、垫圈用双螺母锁紧定位形成第一重载挂接，再借助设置在承载钢柱上的工艺缺口及配套备板和封堵块、借助点焊和螺栓的紧固形成第二挂接点，这种复合型轻质楼板模块与承载钢柱间连接结构具有强度高的特点，且在地震发生时能够消耗地震能量，使得整个楼板模块具有较强的抗震能力；2、复合型轻质楼板模块中轻钢框架由轻质高强度材料组成，重量轻，并且根据设计需求在工厂预制，现场安装，大大提高了施工速度，缩短施工周期；3、复合型轻质楼板模块上还设置了楼板装饰层和天花板结构层，安装完成后只需要简单修补即可，避免了二次装修。

附图说明

图1是本发明的复合型轻质楼板模块安装完成的结构图；

图2是首、末楼板分模块与承载钢柱安装图；

图3是中间楼板分模块与首、末楼板分模块安装图；

图4是图1中A的放大图；

图5是承载钢柱的结构图；

图6是复合型轻质楼板模块的结构图；

图7是复合型轻质楼板模块中与承载钢柱配合的轻钢框架的结构图；

图8是轻钢框架与承载钢柱中挂板安装连接图；

附图中：1是楼板模块，1-1是工艺挂口，1-2是通孔，1-3是预留操作孔，1-4是凹槽，2是承载钢柱，2-1是挂板，2-2是工艺缺口，2-3是备板，2-4是封堵块，2-5是垫板，2-6是垫圈，3是承重横梁，3-1是预留安装孔，a是轻钢框架，a1是主体承载边框，a2是横向梁，a3是纵向梁，a4是钢筋网，b是轻质混凝土，c是楼板装饰层，d是天花板结构层。

具体实施方式

参看附图1-8，一种钢结构框架与复合型轻质楼板模块装配的方法, 该方法基于钢结构框架形成的楼层基准面，本方法包括以下工艺步骤：

1）按照建筑图纸制造用于拼装的楼板模块1：根据在钢结构框架上预置的连接部件和位置形体技术参数，用于制造拼装的楼板模块1、加工出预留工艺孔，并配备现场施工的连接紧固件；

2）将钢结构框架中承重横梁3的上端面形成楼层基准面；

3）核对预制在钢结构框架中承载钢柱2和承重横梁3上的连接部件、连接位置和与楼板模块1的工艺装配孔公差，备好调整垫片；

4）借助配套工艺孔和连接组件将楼板模块1中的首、末楼板分模块1A,1C分别定位在钢结构框架中所对应的承载钢柱2的挂板2-1位置实现重载挂接，定位在承重横梁3之上端面；

5）在上述首、末楼板分模块1A,1C之间的空间铺设中间楼板分模块1B，借助工艺孔和连接组件与首、末楼板分模块1A,1C相连形成完整的该层楼板面；

6）对楼板模块1与承载钢柱2的连接处、楼板模块1与承重横梁3的连接处、以及相邻的楼板模块1之间相连处、工艺孔进行进行防水处理和装饰性填充修补。

参看附图6-7，所述楼板模块1包括轻钢框架a,轻质混凝土b以及设置在轻质混凝土b上、下表面的地板装饰层c和天花板结构层d；所述轻钢框架a包括主体承载边框a1，连接在主体承载边框a1间的横向梁a2和纵向梁a3，以及设置在轻钢框架a上、下表面上的钢筋网a4，所述轻钢框架a中主体承载边框a1的周边加工出与邻接模块相连接的工艺孔和防水结构。楼板模块1还可以包括连接电线、燃气管路等管路，免去安装后地板、天花板的装修。轻质混凝土b可以是发泡水泥或在水泥中加入发泡玻璃、发泡陶瓷、陶粒、蛭石、珍珠岩、天然浮石中的一种、两种或两种以上的颗粒形成的级配轻质混合材料。

所述工艺孔包括在主体承载边框a1上加工出与承载钢柱2挂板2-1相匹配的工艺挂口1-1、穿过连接螺栓的通孔1-2和用于伸进拧紧螺栓工具的预留操作孔1-3；设填水密封胶条的凹槽1-4设置在主体承载边框a1的装配侧面上。设置在主体承载边框a1上的穿过连接螺栓的通孔1-2，可以是与承重横梁3连接对位的通孔、设置在主体承载边框a1的上端面，也可以是楼板模块1之间对位连接的的通孔、设置在主体承载边框a1周边框架的侧面，也可以是与承载钢柱2形成第二挂接点的通孔、设置在承载钢柱2第二挂接点相配套处。所述防水结构的形成包括在主体承载边框a1周边的凹槽1-4中加防水胶带或在定型连接后加压注入防水材料。楼板模块1之间连接时首先在凹槽1-4中加防水胶带，借助通孔1-2和螺栓通过设置在楼板模块1上的预留操作孔1-3锁紧形成防水密封结构。

参看附图2、4、5和8，所述步骤4）中楼板模块1借助连接组件实现与相邻承载钢柱2之间的首、末楼板分模块1A,1C的重载挂接工序的步骤包括：

A、借助承重横梁3上端面的定向导引将首、末楼板分模块1A,1C端面上的工艺挂口1-1与承载钢柱2的挂板2-1平移、对位、崁套；同时完成平移、对位的还有工艺缺口2-2和备板2-3；

B、借助预留操作孔1-3，对工艺挂口1-1与承载钢柱2的挂板2-1之间的间隙进行填补、点焊、定位；

C、借助挂板2-1的中间螺孔栽上螺柱，套上垫板2-5、垫圈2-6用双螺母锁紧定位形成重载挂接的第一挂接点；

D、在工艺缺口2-2和备板2-3对位的缺口中填入封堵块2-4，借助点焊和螺栓的紧固形成第二挂接点，完成首或末楼板分模块1A,1C一端的定位；

E、重复A-D工艺步骤，形成首、末楼板分模块1A,1C定位安装并形成两承载钢柱之间的待拼装配区域。

通过设置在首、末楼板分模块1A,1C的工艺挂口1-1可以方便地将首、末楼板分模块1A,1C挂装在承载钢柱2上的挂板2-1上实现首、末楼板分模块1A,1C的固定并且实现了隐蔽安装。挂板2-1焊接固定在承载钢柱2上，用于承载首、末楼板分模块1A,1C的大部分重量。工艺挂口1-1大于挂板2-1从而两者之间产生间隙，通过垫圈2-6填充间隙，再利用垫板2-5、用双螺母锁紧定位从而提升了安装效率、降低了工艺挂口1-1和挂板2-1直接嵌套时较高的精度要求。设置在首、末楼板分模块1A,1C上与备板2-3中螺栓孔对位的通孔1-2可以设置呈长条形、降低了安装连接的精度要求。

为保证楼板模块1与承载钢柱2和承重横梁3之间的密封性，在楼板模块1与承载钢柱2和承重横梁3间设有建筑密封胶。

上述的装配结构，使楼板模块1和承载钢柱2、承重横梁3之间连接的强度高，可承受的载荷高，且每层的楼板模块1和复合墙板的重量由承载钢柱2和承重横梁3构成的钢结构框架承受承受，大大提高了楼层的抗震性能，并且楼板模块1和相配套的连接紧固件在工厂进行预制，预制完成后现场安装，提高了装配式楼层施工速度、缩短施工周期。

参看附图3，所述首、末楼板分模块1A,1C实现与承载钢柱2之间的重载挂接后，待拼装配区域装配楼板分模块1B的步骤如下：

A、在中间的待拼装配区域依次排列充填中间楼板分模块1B；

B、借助中间楼板分模块1B边框侧面上预留的通孔1-2和预留操作孔1-3安装紧固螺栓组件，完成与首、末楼板分模块1A,1C连接；

C、连接处焊接加固、邻界面充填防水材料、最终完成修补装饰工艺。

参看附图1，所述步骤4）中还包括楼板模块1借助螺栓组件实现与承重横梁3的上端面的对位，设置连接组件和紧固定位步骤：

A、在承重横梁3上端面预置弹性材料层；

B、借助设置在承重横梁3上的预留安装孔3-1与对应设置在楼板模块1下端面的通孔1-2对位，再借助螺栓组件进行连接。

上述预留操作孔1-3在安装完成后的填充和修补的施工工艺包括：

a、在裸露的轻钢框架a、钢筋网a4上做表面除锈、去污、净化处理，

b、对净化轻钢框架a、钢筋网a4表面做防腐处理层涂覆，

c、借助无机纤维网、建筑胶、高强水泥形成轻钢框架a表面的过渡层，

d、借助水泥砂浆封堵预留孔、洞，

e、借助装饰性材料将楼板模块1上下表面进行修补，形成与地板装饰层c和天花板结构层d一体化外观。

本发明的方法，楼板模块1在工厂预制、运输到现场后安装，并且安装方式简单可靠，成型后的楼板模块1内外面已装饰成型，安装装配结构受力均衡合理具有良好的抗震性能。

Claims (7)

1.一种钢结构框架与复合型轻质楼板模块装配的方法, 该方法基于钢结构框架形成的楼层基准面，其特征在于本方法包括以下工艺步骤：

1）按照建筑图纸制造用于拼装的楼板模块（1）：根据在钢结构框架上预置的连接部件和位置形体技术参数，用于制造拼装的楼板模块（1）、加工出预留工艺孔，并配备现场施工的连接紧固件；

2）将钢结构框架中承重横梁（3）的上端面形成楼层基准面；

3）核对预制在钢结构框架中承载钢柱（2）和承重横梁（3）上的连接部件、连接位置和与楼板模块（1）的工艺装配孔公差，备好调整垫片；

4）借助配套工艺孔和连接组件将楼板模块（1）中的首、末楼板分模块（1A,1C）分别定位在钢结构框架中所对应的承载钢柱（2）的挂板（2-1）位置实现重载挂接，定位在承重横梁（3）之上端面；

5）在上述首、末楼板分模块（1A,1C）之间的空间铺设中间楼板分模块（1B），借助工艺孔和连接组件与首、末楼板分模块（1A,1C）相连形成完整的该层楼板面；

6）对楼板模块（1）与承载钢柱（2）的连接处、楼板模块（1）与承重横梁（3）的连接处、以及相邻的楼板模块（1）之间相连处、工艺孔进行进行防水处理和装饰性填充修补。

2.根据权利要求1所述的钢结构框架与复合型轻质楼板模块装配的方法，其特征在于：所述楼板模块（1）包括轻钢框架（a）,轻质混凝土（b）以及设置在轻质混凝土（b）上、下表面的地板装饰层（c）和天花板结构层（d）；所述轻钢框架（a）包括主体承载边框（a1），连接在主体承载边框（a1）间的横向梁（a2）和纵向梁（a3），以及设置在轻钢框架（a）上、下表面上的钢筋网（a4），所述轻钢框架（a）中主体承载边框（a1）的周边加工出与邻接模块相连接的工艺孔和防水结构。

3.根据权利要求2所述的钢结构框架与复合型轻质楼板模块装配的方法, 其特征在于：所述工艺孔包括在主体承载边框（a1）上加工出与承载钢柱（2）挂板（2-1）相匹配的工艺挂口（1-1）、穿过连接螺栓的通孔（1-2）和用于伸进拧紧螺栓工具的预留操作孔（1-3）；设填水密封胶条的凹槽（1-4）设置在主体承载边框（a1）的装配侧面上。

4.根据权利要求2所述的钢结构框架与复合型轻质楼板模块装配的方法, 其特征在于：所述防水结构的形成包括在主体承载边框（a1）周边的凹槽（1-4）中加防水胶带或在定型连接后加压注入防水材料。

5.根据权利要求1所述的钢结构框架与复合型轻质楼板模块装配的方法, 其特征在于：所述步骤4）中楼板模块（1）借助连接组件实现与相邻承载钢柱（2）之间的首、末楼板分模块（1A,1C）的重载挂接工序的步骤包括：

A、借助承重横梁（3）上端面的定向导引将首、末楼板分模块（1A,1C）端面上的工艺挂口（1-1）与承载钢柱（2）的挂板（2-1）平移、对位、崁套；同时完成平移、对位的还有工艺缺口（2-2）和备板（2-3）；

B、借助预留操作孔（1-3），对工艺挂口（1-1）与承载钢柱（2）的挂板（2-1）之间的间隙进行填补、点焊、定位；

C、借助挂板（2-1）的中间螺孔栽上螺柱，套上垫板（2-5）、垫圈（2-6）用双螺母锁紧定位形成重载挂接的第一挂接点；

D、在工艺缺口（2-2）和备板（2-3）对位的缺口中填入封堵块（2-4），借助点焊和螺栓的紧固形成第二挂接点，完成首或末楼板分模块（1A,1C）一端的定位；

E、重复A-D工艺步骤，形成首、末楼板分模块（1A,1C）定位安装并形成两承载钢柱之间的待拼装配区域。

6.根据权利要求5所述的钢结构框架与复合型轻质楼板模块装配的方法, 其特征在于：所述首、末楼板分模块（1A,1C）实现与承载钢柱（2）之间的重载挂接后，待拼装配区域装配楼板分模块（1B）的步骤如下：

A、在中间的待拼装配区域依次排列充填中间楼板分模块（1B）；

B、借助中间楼板分模块（1B）边框侧面上预留的通孔（1-2）和预留操作孔（1-3）安装紧固螺栓组件，完成与首、末楼板分模块（1A,1C）连接；

C、连接处焊接加固、邻界面充填防水材料、最终完成修补装饰工艺。

7.根据权利要求1所述的钢结构框架与复合型轻质楼板模块装配的方法, 其特征在于：所述步骤4）中还包括楼板模块（1）借助螺栓组件实现与承重横梁（3）的上端面的对位，设置连接组件和紧固定位步骤：

A、在承重横梁（3）上端面预置弹性材料层；

B、借助设置在承重横梁（3）上的预留安装孔（3-1）与对应设置在楼板模块（1）下端面的通孔（1-2）对位，再借助螺栓组件进行连接。