CN107386695A - 具有高抗震性能的集成楼房 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有高抗震性能的集成楼房，涉及集成房屋领域，该集成楼房包括地基以及预制成型的墙板和楼板；还包括横向钢管；地基内设置有墙板槽和钢管连接预埋件；墙板插入墙板槽，墙板与墙板槽侧壁之间填充粘性建材；墙板与楼板通过粘性建材粘合；墙板内设置有两端带法兰的连接钢管，底层墙板的连接钢管通过法兰与钢管连接预埋件连接，其余相邻层的墙板的连接钢管通过法兰相互连接；横向钢管设置于楼顶上方且与顶层墙板的连接钢管连接。本发明的集成楼房，即使层数较高也有很好的抗震效果。
Description
技术领域
本发明涉及集成房屋领域，尤其涉及一种具有高抗震性能的集成楼房。
背景技术
集成房屋又称工业化快速组装房屋，其主要特点是在工厂预制房屋的各个部分构件模块，能够实现现场迅速组装成成套房屋，从而减少材料浪费和人工密集作业。集成房屋是一种专业化设计，标准化、模块化、通用化生产，易于拆迁、安装便捷、运输便捷、仓储便捷，可多次重复使用、周转的临时或具有永久性质的房屋。集成房屋广泛用于农村居民用房、别墅、办公室、宿舍；交通、水利、石油、天然气等大型野外勘探、野外作业施工用房；城市办公、民用安置、展览等临时用房；旅游区休闲别墅、度假屋；抗震救灾以及军事领域等用房。
近些年，房屋的抗震性能越来越受到重视，目前出现的提高集成房屋的抗震性能的方式主要是改变模块间的连接结构以提高连接强度或者将房屋与地面柔性连接。上述方式能够一定程度提高集成房屋的抗震效果，但难以抵抗高级地震；并且房屋较高，层数较多时，抗震效果不理想。
发明内容
本发明要解决的一个技术问题是：提供一种具有高抗震性能的集成楼房。
为解决上述问题采用的技术方案是：具有高抗震性能的集成楼房包括地基以及预制成型的墙板和楼板，还包括横向钢管；地基内设置有墙板槽和钢管连接预埋件；
墙板插入墙板槽，墙板与墙板槽侧壁之间填充粘性建材；墙板与墙板、楼板与楼板以及墙板与楼板通过粘性建材粘合；上层的墙板的厚度小于下层的墙板的厚度；墙板内沿高度方向设置有连接钢管；连接钢管的上端连接有上连接法兰，连接钢管的下端连接有下连接法兰；上连接法兰上的连接孔为由边缘向中心延伸的U形孔；楼板的边缘设置有与连接钢管位置对应的钢管通过槽；
底层墙板的连接钢管通过下连接法兰和紧固件与钢管连接预埋件连接，下连接法兰与钢管连接预埋件之间设置有处于压缩状态的蝶形弹簧；下层墙板的连接钢管与上层墙板的连接钢管通过上连接法兰、下连接法兰和紧固件连接，上连接法兰与下连接法兰之间设置有处于压缩状态的蝶形弹簧；上连接法兰、下连接法兰和紧固件均位于钢管通过槽内；横向钢管设置于楼顶上方且两端与连接钢管连接，横向钢管将各连接钢管连成一体；
粘性建材的原料按重量配比包括：氧化镁20～25％，氯化镁10％～13％，稳定剂0.2％～0.5％，粘合剂0.65％～0.85％，增稠剂0.35％～0.55％，秸秆30％～35％，玻璃增强纤维5％～6.5％；余量为水。
进一步的是：墙板包括墙板框架，墙板框架内沿厚度方向依次设置有墙板外侧层、墙板中间层和墙板内侧层，相邻层之间通过粘性建材连接；墙板外侧层包括粘性建材以及沿厚度方向依次分层间隔设置在粘性建材内的网格布、竹筋、柏木条、网格布、柏木条、竹筋、网格布；墙板内侧层包括粘性建材以及沿厚度方向依次分层间隔设置在粘性建材内的网格布、柏木条、竹筋和网格布；墙板中间层包括中筋；中筋沿高度方向设置，中筋将墙板中间层分隔为墙板中间层连接部和墙板中间层非连接部；连接钢管位于墙板中间层连接部内，墙板中间层连接部内的其余空间填充粘性建材，粘性建材内设置有多层柏木条；墙板中间层非连接部内设置有中空结构的墙板托架，粘性建材填充墙板中间层非连接部的剩余空间。
进一步的是：楼板包括楼板框架，楼板框架内设置有两个楼板面层和位于两个楼板面层之间的楼板中间层，相邻层之间通过粘性建材连接；楼板面层包括粘性建材以及沿厚度方向依次分层间隔设置在粘性建材内的网格布、柏木条、竹筋和网格布；楼板中间层包括中筋；中筋沿宽度方向设置，中筋将楼板中间层分隔为楼板中间层连接部和楼板中间层非连接部；楼板中间层连接部内填充粘性建材，粘性建材内设置有多层柏木条；楼板中间层非连接部内设置有中空结构的楼板托架，粘性建材填充楼板中间层非连接部的剩余空间。
进一步的是：墙板与墙板的相连接处位置与墙板中间层连接部位置对应；墙板与楼板的相连接处与墙板中间层连接部和楼板中间层连接部位置对应。
进一步的是：墙板的中筋伸入墙板外侧层内。
进一步的是：墙板中，柏木条沿宽度方向设置；竹筋沿高度方向设置。
进一步的是：墙板中间层连接部内的相临层的柏木条相垂直，楼板中间层连接部内的相临层的柏木条相垂直。
本发明的有益效果是：1采用间钢管通过紧固件连接，与墙板间通过粘性建材连接相结合，提高了墙板间的连接强度和抗弯能力。2横向钢管连接各连接钢管后形成钢制框架，将预制墙板和钢制框架有机结合，墙板、楼板和钢制框架共同抵御震动，极大提高集成房屋抗震性能。3采用粘性强且凝固后强度高的粘性建材作为粘结材料，并且优化了墙板和楼板的内部构造，极大地提高了墙板和楼板的自身强度和连接强度，从而提高了集成房屋的抗震性能。4墙板和楼板根据是否是连接处设置不同的内部结构，使得连接处强度高，非连接处重量轻，从而在保证高强度的情况下降低了集成房屋的重量。5优化了集成房屋与地基的连接方式，使得集成房屋与地基连接强度高。6自下而上墙板厚度逐层减小，使得整个集成房屋整体抗震性能均衡，并减小了下层承重。
附图说明
图1是具有高抗震性能的集成楼房的结构示意图；
图2是墙板与地基连接示意图；
图3是连接钢管与钢管连接预埋件连接示意图；
图4是两个连接钢管连接示意图；
图5上连接法兰结构示意图
图6是墙板内部结构示意图；
图7是墙板厚度方向剖视图；
图8是墙板外侧层厚度方向剖视图；
图9是墙板内侧层厚度方向剖视图；
图10是楼板内部结构示意图；
图11是楼板托架结构示意图；
图12是横向钢管与连接钢管连接示意图；
图中标记为：墙板1、墙板框架11、中筋12、墙板托架13、墙板中间层连接部14、墙板中间层非连接部15、墙板外侧层16、柏木条161、网格布162、竹筋163、墙板内侧层17、墙板中间层18、连接钢管19、下连接法兰191、上连接法兰192、U形孔193、楼板2、楼板框架21、楼板托架22、楼板中间层连接部23、楼板中间层非连接部24、钢管通过槽25、地基3、墙板槽31、钢管连接预埋件32、粘性建材4、蝶型弹簧5、横向钢管6。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
为了提供一种具有高抗震性能的集成楼房，如图1至图4所示：具有高抗震性能的集成楼房包括地基以及预制成型的墙板和楼板；还包括横向钢管，地基内设置有墙板槽和钢管连接预埋件；墙板插入墙板槽，墙板与墙板槽侧壁之间填充粘性建材；墙板与墙板、楼板与楼板以及墙板与楼板通过粘性建材粘合；上层的墙板的厚度小于下层的墙板的厚度；墙板内沿高度方向设置有连接钢管；连接钢管的上端连接有上连接法兰，连接钢管的下端连接有下连接法兰；上连接法兰上的连接孔为由边缘向中心延伸的U形孔；楼板的边缘设置有与连接钢管位置对应的钢管通过槽；底层墙板的连接钢管通过下连接法兰和紧固件与钢管连接预埋件连接，下连接法兰与钢管连接预埋件之间设置有处于压缩状态的蝶形弹簧；下层墙板的连接钢管与上层墙板的连接钢管通过上连接法兰、下连接法兰和紧固件连接，上连接法兰与下连接法兰之间设置有处于压缩状态的蝶形弹簧；上连接法兰、下连接法兰和紧固件均位于钢管通过槽内；横向钢管设置于楼顶上方且两端与连接钢管连接，横向钢管将各连接钢管连成一体；粘性建材的原料按重量配比包括：氧化镁20～25％，氯化镁10％～13％，稳定剂0.2％～0.5％，粘合剂0.65％～0.85％，增稠剂0.35％～0.55％，秸秆30％～35％，玻璃增强纤维5％～6.5％；余量为水。
粘性建材4在申请人之前申请过的专利中已公开，是一种具有一定流动性，同时具有粘性且凝固后强度很高的新型建材。
具有高抗震性能的集成楼房的搭建步骤如下：A、调制粘性建材4，预制墙板1和楼板2，设置地基3。B、起吊预制墙板1将其放入墙板槽31，待接近墙板槽31的底面时，在下连接法兰191内装入紧固件，并在下连接法兰191与钢管连接预埋件32之间放入蝶型弹簧5；将紧固件拧入钢管连接预埋件32，此过程中蝶型弹簧5被压缩；墙板1逐渐下移至墙板槽31的槽底，此时用粘性建材4填充墙板槽31，在墙板1与墙板1的连接处涂抹粘性建材4，从而将墙板1与地基，墙板1与墙板1连接。C、在墙板1顶端涂抹粘性建材4并将楼板2盖在墙板1上，再在墙板1和楼板2形成的交角处涂抹粘性建材4将墙板1和楼板2连接，从而形成集成楼房的第一层；由于钢管通过槽25的存在连接钢管19、下连接法兰191和上连接法兰192并不妨碍楼板2。D、起吊第二层的墙板1使其接近第一层的墙板1，并且第二层的墙板1的下连接法兰191接近第一层的墙板1的上连接法兰192，在两法兰间装上碟形弹簧5并用紧固件连接两法兰，紧固件紧固后压缩碟形弹簧5并使得第二层的墙板1与第一层的墙板1贴合，再涂抹粘性建材4连接两层的墙板1。E、同步骤C一样装上第二层的楼板2。F、重复步骤D和E制成集成房屋的其他层。G、最后一层完成搭建后，用横向钢管6连接连接钢管19，连接方式可以如图12所示，横向钢管6是交叉的，各连接处可以是焊接的；连接完成后形成钢制框架。
设置碟形弹簧5的意义如下：由于制造的误差必然存在，两层的墙板1贴合时下连接法兰191与上连接法兰192难以保证也贴合，并且两层墙板1的连接钢管19也可能存在小的夹角，这会影响连接效果。因此，设计时使得下连接法兰191与上连接法兰192间本就有距离，并用碟形弹簧5填补该距离，既可以保证连接效果，又具有吸收震动的效果。碟形弹簧5应是以连接钢管19轴线为中心圆周均布的多组，且具有足够的弹力，以保证连接处的抗弯能力。
墙板1的具体结构推荐如下：墙板1包括墙板框架11，墙板框架11内沿厚度方向依次设置有墙板外侧层16、墙板中间层18和墙板内侧层17，相邻层之间通过粘性建材4连接；墙板外侧层16包括粘性建材4以及沿厚度方向依次分层间隔设置在粘性建材4内的网格布162、竹筋163、柏木条161、网格布162、柏木条161、竹筋163、网格布162；墙板内侧层17包括粘性建材以及沿厚度方向依次分层间隔设置在粘性建材4内的网格布162、柏木条161、竹筋163和网格布162；墙板中间层18包括中筋12；中筋12沿高度方向设置，中筋12将墙板中间层18分隔为墙板中间层连接部14和墙板中间层非连接部15；连接钢管19位于墙板中间层连接部14内，墙板中间层连接部14内的其余空间填充粘性建材4，粘性建材4内设置有多层柏木条161；墙板中间层非连接部15内设置有中空结构的墙板托架13，粘性建材4填充墙板中间层非连接部15的剩余空间。
楼板2的具体结构推荐如下：楼板包括楼板框架21，楼板框架21内设置有两个楼板面层和位于两个楼板面层之间的楼板中间层，相邻层之间通过粘性建材4连接；楼板面层包括粘性建材4以及沿厚度方向依次分层间隔设置在粘性建材4内的网格布162、柏木条161、竹筋163和网格布162；楼板中间层包括中筋12；中筋12沿宽度方向设置，中筋12将楼板中间层分隔为楼板中间层连接部23和楼板中间层非连接部24；楼板中间层连接部23内填充粘性建材4，粘性建材4内设置有多层柏木条161；楼板中间层非连接部24内设置有中空结构的楼板托架22，粘性建材4填充楼板中间层非连接部24的剩余空间。
墙板1的制造步骤如下：A、调制粘性建材4。B、制造墙板外侧层16，具体是：B1、设置墙板框架11，墙板1没有窗户或门时，框架11仅是边框；墙板1具有窗户或门时，框架11除边框外，还包括位于边框内的门框或窗户框。B2、在框架11内门框或窗户框除外铺设一层粘性建材4，在该层粘性建材4上铺设网格布162，然后再铺设一层粘性建材4；B3、铺设竹筋163，然后再铺设一层粘性建材4，粘性建材4流入竹筋163的间隙中；B4、铺设柏木条161，然后再铺设一层粘性建材4，粘性建材4流入柏木条161的间隙中；F、再次铺设网格布162，然后再铺设一层粘性建材4；再次铺设柏木条161，然后再铺设一层粘性建材4；再次铺设竹筋163，然后再铺设一层粘性建材4；第三次铺设网格布162，然后再铺设一层粘性建材4；B5、待粘性建材4凝固后即形成墙板外侧层16。C、在墙板外侧层16上设置中筋12，在墙板中间层非连接部15内设置墙板托架13，并用粘性建材4填充墙板中间层非连接部15的剩余空间；在墙板中间层连接部14内设置贯穿墙板框架11的连接钢管19，再在剩余空间内依次铺设多层粘性建材4和柏木条161。D、制造墙板内侧层17，制造墙板内侧层17只是比墙板外侧层16少了一些层，其制造方法与墙板外侧层16的制造方法类似。
楼板2的制造步骤与墙板1类似，这里不再赘述。
墙板中间层连接部14和楼板中间层连接部23应根据墙板1与墙板1以及楼板2与墙板1的连接位置设置；保证墙板1与墙板1的相连接处位置与墙板中间层连接部14位置对应；墙板1与楼板2的相连接处与墙板中间层连接部14和楼板中间层连接部23位置对应。这样保证了连接处具有更高的强度。
为了提高中筋12的固定效果并提高墙板1的抗弯能力，墙板1的中筋12伸入墙板外侧层16内。可在粘性建材4凝固前将中筋12插入墙板外侧层16内。
为了使墙板1各个方向均具有高强度，墙板1中，柏木条161沿宽度方向设置；竹筋163沿高度方向设置。墙板中间层连接部14内的相临层的柏木条161相垂直，楼板中间层连接部23内的相临层的柏木条161相垂直。
楼板托架22可以如图8所示，是木制空心框架里面设置若干木制隔板。墙板托架13体积较小，可以不设置隔板。
本发明的集成楼房，即使层数较高也有很好的抗震效果。
Claims (7)
1.具有高抗震性能的集成楼房，包括地基(3)以及预制成型的墙板(1)和楼板(2)；其特征在于：包括横向钢管(6)，地基(3)内设置有墙板槽(31)和钢管连接预埋件(32)；
墙板(1)插入墙板槽(31)，墙板(1)与墙板槽(31)侧壁之间填充粘性建材(4)；墙板(1)与墙板(1)、楼板(2)与楼板(2)以及墙板(1)与楼板(2)通过粘性建材(4)粘合；上层的墙板(1)的厚度小于下层的墙板(1)的厚度；墙板(1)内沿高度方向设置有连接钢管(19)；连接钢管(19)的上端连接有上连接法兰(192)，连接钢管(19)的下端连接有下连接法兰(191)；上连接法兰(192)上的连接孔为由边缘向中心延伸的U形孔(193)；楼板(2)的边缘设置有与连接钢管(19)位置对应的钢管通过槽(25)；
底层墙板(1)的连接钢管(19)通过下连接法兰(191)和紧固件与钢管连接预埋件(32)连接，下连接法兰(191)与钢管连接预埋件(32)之间设置有处于压缩状态的蝶形弹簧(5)；下层墙板(1)的连接钢管(19)与上层墙板(1)的连接钢管(19)通过上连接法兰(192)、下连接法兰(191)和紧固件连接，上连接法兰(192)与下连接法兰(191)之间设置有处于压缩状态的蝶形弹簧(5)；上连接法兰(192)、下连接法兰(191)和紧固件均位于钢管通过槽(25)内；横向钢管(6)设置于楼顶上方且两端与连接钢管(19)连接，横向钢管(6)将各连接钢管(19)连成一体；
粘性建材(4)的原料按重量配比包括：氧化镁20～25％，氯化镁10％～13％，稳定剂0.2％～0.5％，粘合剂0.65％～0.85％，增稠剂0.35％～0.55％，秸秆30％～35％，玻璃增强纤维5％～6.5％；余量为水。
2.根据权利要求1所述的具有高抗震性能的集成楼房，其特征在于：墙板(1)包括墙板框架(11)，墙板框架(11)内沿厚度方向依次设置有墙板外侧层(16)、墙板中间层(18)和墙板内侧层17()，相邻层之间通过粘性建材(4)连接；墙板外侧层(16)包括粘性建材(4)以及沿厚度方向依次分层间隔设置在粘性建材(4)内的网格布(162)、竹筋(163)、柏木条(161)、网格布(162)、柏木条(161)、竹筋(163)、网格布(162)；墙板内侧层(17)包括粘性建材()以及沿厚度方向依次分层间隔设置在粘性建材(4)内的网格布(162)、柏木条(161)、竹筋(163)和网格布(162)；墙板中间层(18)包括中筋(12)；中筋(12)沿高度方向设置，中筋(12)将墙板中间层(18)分隔为墙板中间层连接部(14)和墙板中间层非连接部(15)；连接钢管(19)位于墙板中间层连接部(14)内，墙板中间层连接部(14)内的其余空间填充粘性建材(4)，粘性建材(4)内设置有多层柏木条(161)；墙板中间层非连接部(15)内设置有中空结构的墙板托架(13)，粘性建材(4)填充墙板中间层非连接部(15)的剩余空间。
3.根据权利要求2所述的具有高抗震性能的集成楼房，其特征在于：楼板包括楼板框架(21)，楼板框架(21)内设置有两个楼板面层和位于两个楼板面层之间的楼板中间层，相邻层之间通过粘性建材(4)连接；楼板面层包括粘性建材(4)以及沿厚度方向依次分层间隔设置在粘性建材(4)内的网格布(162)、柏木条(161)、竹筋(163)和网格布(162)；楼板中间层包括中筋(12)；中筋(12)沿宽度方向设置，中筋(12)将楼板中间层分隔为楼板中间层连接部(23)和楼板中间层非连接部(24)；楼板中间层连接部(23)内填充粘性建材(4)，粘性建材(4)内设置有多层柏木条(161)；楼板中间层非连接部(24)内设置有中空结构的楼板托架(22)，粘性建材(4)填充楼板中间层非连接部(24)的剩余空间。
4.根据权利要求3所述的具有高抗震性能的集成楼房，其特征在于：墙板(1)与墙板(1)的相连接处位置与墙板中间层连接部(14)位置对应；墙板(1)与楼板(2)的相连接处与墙板中间层连接部(14)和楼板中间层连接部(23)位置对应。
5.根据权利要求4所述的具有高抗震性能的集成楼房，其特征在于：墙板(1)的中筋(12)伸入墙板外侧层(16)内。
6.根据权利要求5所述的具有高抗震性能的集成楼房，其特征在于：墙板(1)中，柏木条(161)沿宽度方向设置；竹筋(163)沿高度方向设置。
7.根据权利要求6所述的具有高抗震性能的集成楼房，其特征在于：墙板中间层连接部(14)内的相临层的柏木条(161)相垂直，楼板中间层连接部(23)内的相临层的柏木条(161)相垂直。
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2017
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