CN108005409A - 分层装配式楼房及其基于bim的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑领域，旨在现有的装配式建筑施工时存在拼装施工效率低的问题，提供分层装配式楼房及其基于BIM的施工方法。分层装配式楼房包括：基础底板；中心筒体，竖立于基础底板的中间，中心筒体的下端与基础底板相拼接；从基础底板向上依次叠加拼接的多层钢结构框架和楼板；最下层的钢结构框架的下端拼接于基础底板，各层的钢结构框架的靠近中心筒体的一侧与中心筒体相连接；围于分层装配式楼房的外立面的外墙体。本发明的有益效果是拼接方便，施工效率高。

Description

分层装配式楼房及其基于BIM的施工方法

技术领域

本发明涉及建筑领域，具体而言，涉及分层装配式楼房及其基于BIM的施工方法。

背景技术

钢结构装配式建筑为建筑的部分构件在工厂预制，然后运送至现场进行拼装的建造方法。然而，现有的装配式建筑施工时存在拼装施工效率低的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种分层装配式楼房，以解决现有的装配式建筑施工时存在拼装施工效率低的问题。

本发明的另一目的在于提供一种上述分层装配式楼房的基于BIM的施工方法。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例提供一种分层装配式楼房，其包括：

基础底板；

中心筒体，竖立于基础底板的中间，中心筒体的下端与基础底板相拼接；

从基础底板向上依次叠加拼接的多层钢结构框架和楼板；最下层的钢结构框架的下端拼接于基础底板，各层的钢结构框架的靠近中心筒体的一侧与中心筒体相连接；

围于分层装配式楼房的外立面的外墙体。

本实施例中的分层装配式楼房的大部分组成部分可采用工厂预制，然后运输到现场进行拼接形成，可大大减少现场施工耗时，加快分层装配式楼房的建造速度。具体的，本实施例中的中心筒结构、钢结构框架、楼板、外墙体均采用工厂预制，然后运输到现场进行拼接而成。

因此，本发明实施例中的分层装配式楼房具有拼接方便，施工效率高的有益效果。

在本实施例的一种实施方式中：

至少部分用于分隔分层装配式楼房的室内空间的内墙板覆接于钢结构框架的侧面。

在本实施例的一种实施方式中：

外墙体由多片预制外墙板拼接而成，并且各个预制外墙板的内侧覆接于钢结构框架的外侧面。

在本实施例的一种实施方式中：

预制外墙板通过第一连接结构覆接于钢结构框架；

第一连接结构包括连接角钢和预埋于预制外墙板外墙板中的连接板；

连接角钢一边贴合并连接于钢结构框架的外侧，另一边沿水平方向延伸并通过螺纹连接连接板。

在本实施例的一种实施方式中：

中心筒体作为楼梯间或电梯间。

在本实施例的一种实施方式中：

各层钢结构框架均由多个预制子框架构成；预制子框架为由钢杆连接而成的长方体框架结构。

在本实施例的一种实施方式中：

预制子框架包括相对的上平面框架、下平面框架，以及支撑连接于上平面框架和下平面框架之间的支撑竖杆。

在本实施例的一种实施方式中：

上平面框架和下平面框架均由工字钢梁连接而成；支撑竖杆为空心钢管。

在本实施例的一种实施方式中：

基础底板的中间设有竖向向上伸出的连接钢筋，中心筒体的下端设有于连接钢筋对应连接的配合孔。

本发明实施例还提供一种前述分层装配式楼房的基于BIM的施工方法，其包括：

基于BIM建立中心筒体、各个钢结构框架、各个楼板及外墙体的三维模型；

在三维虚拟空间根据设定的装配顺序依次装配中心筒体、各个钢结构框架、各个楼板及外墙体，找出该虚拟装配过程中出现的干涉、碰撞问题；

通过调整虚拟装配中出现问题的构件的结构和/或调整装配顺序后，再次进行虚拟装配；

在虚拟装配正常完成后，记录虚拟装配过程，进行现场实际装配施工，完成分层装配式楼房的施工。

综上，本发明实施例中的分层装配式楼房及其基于BIM的施工方法具有拼接方便，施工效率高的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中的分层装配式楼房的结构示意图；

图2为图1沿A-A线的剖视图；

图3示出了基础底板和中心筒体的连接方式结构示意图；

图4为本发明实施例中的预制子框架的结构示意图；

图5示出了本发明实施例中的最下层的钢结构框架和基础底板之间的连接方式示意图。

图标：100-分层装配式楼房；10-基础底板；20-中心筒体；30a-预制子框架；30-钢结构框架；31-上平面框架；32-下平面框架；33-支撑竖杆；40-楼板；50a-预制外墙板；50-外墙体；60-第一连接结构；61-连接角钢；62-连接板；70-内墙板；M1-连接钢筋；M2-预埋螺杆；M3-螺母。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本发明的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例中的分层装配式楼房100的结构示意图；图2为图1沿A-A线的剖视图。参见图1、图2，本实施例中的分层装配式楼房100包括：基础底板10、中心筒体20。中心筒体20竖立于基础底板10的中间，中心筒体20的下端与基础底板10相拼接。实际使用中，中心筒体20空间可用作电梯间或楼梯间。可选地，参见图3，基础底板10的中间设有竖向向上伸出的连接钢筋M1，中心筒体20的下端设有于连接钢筋M1对应连接的配合孔。中心筒体20可采用在工厂预制完成后转运至现场进行装配。其安装方法为，吊装中心筒体20使其竖向向下，以其配合孔对应套入连接钢筋M1中，然后将连接钢筋M1和中心筒体20连接在一起。中心筒体20的下端面可以支撑于基础底板10的上端面。当然，两者之间的缝隙可通过灌注密封水泥浆等进行密封粘合。

再次参见图1，从基础底板10向上依次叠加拼接的多层钢结构框架30和楼板40，例如图1中示出的三层钢结构框架30和三层楼板40。该处所说的叠加多层钢结构框架30和楼板40的设置方式表示：如图1，在基础底板10上叠加拼接一层钢结构框架30，然后在该层钢结构框架30上叠加拼接一层楼板40；再在该楼板40之上依次叠加上一层的钢结构框架30和楼板40，如此反复，直至拼接至设定的楼层，完成建筑主体结构的拼接。然后可进行后续的屋顶、装饰装修工程等。本实施例中，最下层的钢结构框架30的下端拼接于基础底板10。各层的钢结构框架30的靠近中心筒体20的一侧与中心筒体20相连接，连接方式可以是螺栓连接等，例如在筒体的侧面焊接螺柱，螺柱穿过钢结构框架，并通过螺母紧固。

配合参见图2、图4，各层所述钢结构框架30均由多个预制子框架30a构成；所述预制子框架30a为由钢杆连接而成的长方体框架结构。可选地，所述预制子框架30a包括相对的上平面框架31、下平面框架32，以及支撑连接于所述上平面框架31和所述下平面框架32之间的支撑竖杆33。可选地，所述上平面框架31和所述下平面框架32均由工字钢梁连接而成；所述支撑竖杆33为空心钢管。

最下层的钢结构框架30和基础底板10之间的拼接结构可以是，如图5所示，在基础底板10上设置预埋螺杆M2，最下层的钢结构框架30被螺纹连接于预埋螺杆M2的螺母M3压合基础底板10。预埋螺杆M2和对应的螺母M3的布设位置可根据钢结构框架30的结构大小设定，以实现良好固定钢结构框架30为出发点。

参见图1，分层装配式楼房100的外立面围设外墙体50。可选地，外墙体50由多片预制外墙板50a拼接而成，并且各个预制外墙板50a的内侧覆接于钢结构框架30的外侧面。预制外墙板50a采用工厂预制后转运到现场进行拼接的方式安装。相邻预制外墙板50a的竖向接缝、横向接缝可采用弹性密封材料密封，一方面避免外墙渗水，另一方式，使得各片预制外墙板50a之间预留有一定的相对变形余量，降低外墙体50在热应力荷载或其他荷载的作用下出现裂纹等情况的发生。预制外墙板50a和钢结构框架30之间的连接方式可以有多种，例如，预制外墙板50a通过第一连接结构60覆接于钢结构框架30；第一连接结构60包括连接角钢61和预埋于预制外墙板50a外墙板中的连接板62；连接角钢61一边贴合并连接于钢结构框架30的外侧，另一边沿水平方向延伸并通过螺纹连接连接板62。第一连接结构60的分布方式可以有多种，例如对弈每一片外墙板均由呈矩阵分布的四个第一连接结构60连接于钢结构框架30的外侧面。

本实施例中的分层装配式楼房100的大部分组成部分可采用工厂预制，然后运输到现场进行拼接形成，可大大减少现场施工耗时，加快分层装配式楼房100的建造速度。具体的，本实施例中的基础底板10、中心筒体20、预制子框架30a、楼板40、预制外墙板50a均采用工厂预制，然后运输到现场进行拼接而成。

在本发明的一个实施例中，至少部分用于分隔分层装配式楼房100的室内空间的内墙板70覆接于钢结构框架30的侧面。例如内墙板70夹于两个相邻预制子框架30a的相对的侧面之间并通过螺栓(未示出)等连接件和预制子框架30a连接在一起。

本发明实施例还提供一种如前述分层装配式楼房的基于BIM的施工方法，其包括以下步骤：

基于BIM建立中心筒体20、各个钢结构框架30、各个楼板40及外墙体50的三维模型；

在三维虚拟空间根据设定的装配顺序依次装配中心筒体20、各个钢结构框架30、各个楼板40及外墙体50，找出该虚拟装配过程中出现的干涉、碰撞问题；

通过调整虚拟装配中出现问题的构件的结构和/或调整装配顺序后，再次进行虚拟装配；

在虚拟装配正常完成后，记录虚拟装配过程，进行现场实际装配施工，完成分层装配式楼房100的施工。

综合以上描述，本发明实施例中的分层装配式楼房100及其基于BIM的施工方法具有拼接方便，施工效率高的有益效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分层装配式楼房，其特征在于：

所述分层装配式楼房包括：

基础底板；

中心筒体，竖立于所述基础底板的中间，所述中心筒体的下端与所述基础底板相拼接；

从所述基础底板向上依次叠加拼接的多层钢结构框架和楼板；最下层的钢结构框架的下端拼接于所述基础底板，各层的所述钢结构框架的靠近所述中心筒体的一侧与所述中心筒体相连接；

围于所述分层装配式楼房的外立面的外墙体。

2.根据权利要求1所述的分层装配式楼房，其特征在于：

至少部分用于分隔所述分层装配式楼房的室内空间的内墙板覆接于所述钢结构框架的侧面。

3.根据权利要求1所述的分层装配式楼房，其特征在于：

所述外墙体由多片预制外墙板拼接而成，并且各个所述预制外墙板的内侧覆接于所述钢结构框架的外侧面。

4.根据权利要求3所述的分层装配式楼房，其特征在于：

所述预制外墙板通过第一连接结构覆接于所述钢结构框架；

所述第一连接结构包括连接角钢和预埋于所述预制外墙板外墙板中的连接板；

所述连接角钢一边贴合并连接于所述钢结构框架的外侧，另一边沿水平方向延伸并通过螺纹连接所述连接板。

5.根据权利要求1所述的分层装配式楼房，其特征在于：

所述中心筒体作为楼梯间或电梯间。

6.根据权利要求1所述的分层装配式楼房，其特征在于：

各层所述钢结构框架均由多个预制子框架构成；所述预制子框架为由钢杆连接而成的长方体框架结构。

7.根据权利要求6所述的分层装配式楼房，其特征在于：

所述预制子框架包括相对的上平面框架、下平面框架，以及支撑连接于所述上平面框架和所述下平面框架之间的支撑竖杆。

8.根据权利要求7所述的分层装配式楼房，其特征在于：

所述上平面框架和所述下平面框架均由工字钢梁连接而成；所述支撑竖杆为空心钢管。

9.根据权利要求1所述的分层装配式楼房，其特征在于：

所述基础底板的中间设有竖向向上伸出的连接钢筋，所述中心筒体的下端设有于所述连接钢筋对应连接的配合孔。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的分层装配式楼房的基于BIM的施工方法，其特征在于：

所述施工方法包括：

基于BIM建立所述中心筒体、各个所述钢结构框架、各个所述楼板及外墙体的三维模型；

在三维虚拟空间根据设定的装配顺序依次装配所述中心筒体、各个所述结构框架、各个所述楼板及外墙体，找出该虚拟装配过程中出现的干涉、碰撞问题；

通过调整虚拟装配中出现问题的构件的结构和/或调整装配顺序后，再次进行虚拟装配；

在虚拟装配正常完成后，记录虚拟装配过程，进行现场实际装配施工，完成所述分层装配式楼房的施工。