CN109779008B - 一种抗震防裂钢结构房屋及其建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗震防裂钢结构房屋，涉及钢结构房屋相关技术领域，包括钢架、屋底、墙体和屋面，钢架由地脚螺栓、底座、支撑钢柱和安装面构成，屋底由砌砖层、水泥石墩、固定座和主骨架构成，墙体由轻钢龙骨架、石膏板、水泥纤维板、钢网片和涂料构成，屋面由大梁、仿古铝瓦、木檩条、木扣板、木椽条、欧松板和SBS防水卷材构成。本发明还公开了一种抗震防裂钢结构房屋的建造方法，包括A：打基础、B：搭建基架、C：制作屋底、D：制作墙面、E：安装屋面。本发明相比于传统的房屋建设，建造现场环境污染破坏少，同时达到了绿色、环保、节能、抗震和抗裂等效果，房屋的四个墙面为一个整体，能够达到防震抗裂的效果。

Description

一种抗震防裂钢结构房屋及其建造方法

技术领域

本发明涉及钢结构房屋相关技术领域，特别涉及一种抗震防裂钢结构房屋及其建造方法。

背景技术

钢结构房屋是第三代建筑，它采用制作H型钢及薄壁冷弯C、Z型钢组合或建筑骨架，屋面和墙体采用彩色涂层压型钢板或夹芯彩钢板，在发达国家已基本取代传统的钢筋混凝土建筑。它具有总量轻、跨度大、用料少、造价低、节省基础、施工周期短、安全可靠、造型美观等优点。钢结构房屋广泛应用与单层工业厂房、仓库、商业建筑、办公大楼、多层停车场及民宅等建筑物。钢结构房屋是以等截面或变截面H型钢为承重主体以C型、Z型檩条及柱间支撑为辅助连接件，通过螺栓或焊接等方式固定，屋面和墙面以彩色压型钢板围护而形成的新型建筑体系。钢结构房屋与传统建筑结构相比具有诸多优越特性。

现有的钢结构房屋不仅抗震防裂效果差，具有安全隐患，而且不便搭建，影响施工效率。因此，提出一种抗震防裂钢结构房屋及其建造方法来解决上述问题很有必要。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗震防裂钢结构房屋及其建造方法，解决了现有的钢结构房屋抗震防裂效果差和不便搭建的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种抗震防裂钢结构房屋，包括钢架、屋底、墙体和屋面，所述钢架由地脚螺栓、底座、支撑钢柱和安装面构成；

所述屋底由砌砖层、水泥石墩、固定座和主骨架构成；

所述墙体由轻钢龙骨架、石膏板、水泥纤维板、钢网片和涂料构成；

所述屋面由大梁、仿古铝瓦、木檩条、木扣板、木椽条、欧松板和SBS防水卷材构成。

可选的，所述底座的底部通过螺栓与地脚螺栓固定连接后并浇注有混凝土，所述支撑钢柱插入底座的顶端后并用混凝土进行包裹，所述安装面由纵横交错的钢板焊接而成，所述安装面通过螺栓与支撑钢柱固定连接。

可选的，所述砌砖层位于安装面的上方，所述水泥石墩位于砌砖层内，所述固定座位于水泥石墩的内部，所述固定座通过螺栓与安装面固定连接，所述主骨架通过螺栓与固定座固定连接。

可选的，所述轻钢龙骨架与主骨架固定连接，所述轻钢龙骨架内填充有保温棉，所述轻钢龙骨架的内侧为内墙，所述轻钢龙骨架的外侧为外墙，所述内墙和外墙均设有钢网片和涂料，所述内墙与钢网片之间设有石膏板，所述外墙与钢网片之间设有水泥纤维板。

可选的，所述大梁与主骨架固定连接，所述大梁为H型钢，所述大梁内填充有保温棉，所述木檩条固定连接在大梁的表面，所述木扣板固定连接在木檩条的表面，所述木椽条固定连接在木扣板的表面，所述欧松板固定连接在木椽条的表面，所述SBS防水卷材固定连接在欧松板的表面，所述仿古铝瓦固定连接在SBS防水卷材的表面。

可选的，所述大梁有多个，多个所述大梁通过夹板固定连接，所述夹板通过螺栓与大梁固定连接，所述大梁与主骨架之间固定连接有斗拱。

一种抗震防裂钢结构房屋的建造方法，包括以下步骤：

A：打基础：首先将地脚螺栓打进地面，然后将底座固定在地脚螺栓上，最后将混凝土浇筑在底座与地脚螺栓的连接处；

B：搭建基架：将支撑钢柱的底端插进底座内，然后用混凝土对支撑钢柱和底座的连接处进行包裹，最后将安装面固定连接在支撑钢柱的顶端；

C：制作屋底：将固定座与安装面固定连接，将主骨架与固定座固定连接，在固定座和主骨架的连接处浇注水泥，得到水泥石墩，然后在安装面上面铺上砌砖，得到砌砖层；

D：制作墙面：在轻钢龙骨架内填充保温棉，在房屋主骨架上搭建轻钢龙骨架，在轻钢龙骨架的两侧安装抗裂防溢浆钢网片，在两片抗裂防溢浆钢网片之间浇灌保温浆料，在墙体外表面粉刷涂料；

E：安装屋面：在大梁内填充保温棉，将大梁与主骨架固定连接，再用夹板将相邻的大梁固定连接，用斗拱将大梁与主骨架再次固定连接，然后依次铺上木檩条、木扣板、木椽条和欧松板，在欧松板上铺设SBS防水卷材，最后在SBS防水卷材上铺设仿古铝瓦。

可选的，所述步骤A和步骤B中的混凝土为C15混凝土。

可选的，所述步骤D和步骤E中的保温棉为R15保温棉，所述保温棉的厚度为100mm。

可选的，所述步骤E中欧松板的厚度为10mm,所述SBS防水卷材的厚度为3mm。

(三)有益效果

本发明提供了一种抗震防裂钢结构房屋及其建造方法，具备以下有益效果：

(1)、本发明相比于传统的房屋建设，建造现场环境污染破坏少，同时达到了绿色、环保、节能、抗震和抗裂等效果，且房屋如果后期要拆除，资源还能循环利用，房屋的四个墙面为一个整体，能够达到防震抗裂的效果，且整个房屋建造工期短，房屋外形可以根据主骨架的变化，有多种美观的外形，且房屋能够在上坡上建造，同时不会破坏山体结构；

(2)、本发明具有良好的保温隔热效果，用以外墙的保温板，有效的避免墙体的"冷桥"现象，达到了更好的保温效果，100mm厚的R15保温棉热阻值可相当于1m厚的砖墙；

(3)、本发明采用高效轻型薄壁型材，自重轻、强度高、占用面积小，结构配件均能够自动化、连续化、高精度生产，产品规格系列化、定型化、配套化，各部分尺寸精确，结构设计、详图设计、计算机模拟安装、工厂制造、工地安装等均能够以较小时间差同步进行；

(4)、本发明没有湿作业，内装饰等易于一次到位，型材经过镀锌、涂层后外观优美且防腐，有利于减少围护和装修费用，而且便于扩大柱距和提供更大分隔空间，可降低层高和增加建筑面积，在增层、改造、加固方面优势明显。

(5)、本发明墙材应用范围广，大量使用采光带，通风条件好，水暖电气管线全部隐蔽在墙体内，布置灵活，修改方便，窗均采用中空玻璃，隔音效果好，隔音达40分贝以上，由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体，其隔音效果可高达60分贝。

附图说明

图1为本发明房屋结构的示意图；

图2为本发明钢架结构的示意图；

图3为本发明屋底结构的示意图；

图4为本发明固定座和主骨架结构的连接示意图；

图5为本发明墙体结构的剖面示意图；

图6为本发明屋面结构的示意图；

图7为本发明屋面结构的剖面示意图；

图8为本发明主骨架和屋面结构的连接示意图；

图9为本发明底座结构的剖面示意图。

图中：1、钢架；2、屋底；3、墙体；4、屋面；11、地脚螺栓；12、底座；13、支撑钢柱；14、安装面；21、砌砖层；22、水泥石墩；23、固定座；24、主骨架；25、斗拱；26、夹板；31、轻钢龙骨架；32、石膏板；33、保温棉；34、水泥纤维板；35、钢网片；36、涂料；41、大梁；42、仿古铝瓦；43、木檩条；44、木扣板；45、木椽条；46、欧松板；47、SBS防水卷材。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

根据如图1-9所示，本发明提供了一种技术方案：

一种抗震防裂钢结构房屋，包括钢架1、屋底2、墙体3和屋面4，钢架1由地脚螺栓11、底座12、支撑钢柱13和安装面14构成，屋底2由砌砖层21、水泥石墩22、固定座23和主骨架24构成，墙体3由轻钢龙骨架31、石膏板32、水泥纤维板34、钢网片35和涂料36构成，屋面4由大梁41、仿古铝瓦42、木檩条43、木扣板44、木椽条45、欧松板46和SBS防水卷材47构成，水暖电气管线全部隐蔽在墙体3内，通过这样设置，线路修改方便，布置灵活，墙体3上安装有窗，窗采用中空玻璃制成，通过设置中空玻璃，隔音效果好，隔音达40分贝以上，钢架1、主骨架24、轻钢龙骨架31均经过镀锌处理，通过镀锌处理，使钢结构房屋具有防腐的效果。

作为本发明的一种可选技术方案：

底座12的底部通过螺栓与地脚螺栓11固定连接后并浇注有混凝土，支撑钢柱13插入底座12的顶端后并用混凝土进行包裹，安装面14由纵横交错的钢板焊接而成，安装面14通过螺栓与支撑钢柱13固定连接。

作为本发明的一种可选技术方案：

砌砖层21位于安装面14的上方，水泥石墩22位于砌砖层21内，固定座23位于水泥石墩22的内部，固定座23通过螺栓与安装面14固定连接，主骨架24通过螺栓与固定座23固定连接。

作为本发明的一种可选技术方案：

轻钢龙骨架31与主骨架24固定连接，轻钢龙骨架31内填充有保温棉33，轻钢龙骨架31的内侧为内墙，轻钢龙骨架31的外侧为外墙，内墙和外墙均设有钢网片35和涂料36，内墙与钢网片35之间设有石膏板32，外墙与钢网片35之间设有水泥纤维板34，通过设置钢网片35，避免泥浆漏出，同时具有抗裂的效果，因为整个墙体是一体成型的，通过设置石膏板32和水泥纤维板34，具有良好的保温隔热效果，有效的避免墙体3的"冷桥"现象，达到了更好的保温效果，由轻钢龙骨架31和石膏板32组成的墙体3，其隔音效果可高达60分贝。

作为本发明的一种可选技术方案：

大梁41与主骨架24固定连接，大梁41为H型钢，大梁41内填充有保温棉33，木檩条43固定连接在大梁41的表面，木扣板44固定连接在木檩条43的表面，木椽条45固定连接在木扣板44的表面，欧松板46固定连接在木椽条45的表面，SBS防水卷材47固定连接在欧松板46的表面，仿古铝瓦42固定连接在SBS防水卷材47的表面。

作为本发明的一种可选技术方案：

大梁41有多个，多个大梁41通过夹板26固定连接，夹板26通过螺栓与大梁41固定连接，大梁41与主骨架24之间固定连接有斗拱25。

一种抗震防裂钢结构房屋的建造方法，包括以下步骤：

A：打基础：首先将地脚螺栓11打进地面，然后将底座12固定在地脚螺栓11上，最后将C15混凝土浇筑在底座12与地脚螺栓11的连接处；

B：搭建基架：将支撑钢柱13的底端插进底座12内，然后用C15混凝土对支撑钢柱13和底座12的连接处进行包裹，最后将安装面14固定连接在支撑钢柱13的顶端；

C：制作屋底：将固定座23与安装面14固定连接，将主骨架24与固定座23固定连接，在固定座23和主骨架24的连接处浇注水泥，得到水泥石墩22，然后在安装面14上面铺上砌砖，得到砌砖层21；

D：制作墙面：在轻钢龙骨架31内填充保温棉33，在房屋主骨架24上搭建轻钢龙骨架31，在轻钢龙骨架31的两侧安装抗裂防溢浆钢网片35，在两片抗裂防溢浆钢网片35之间浇灌保温浆料，在墙体3外表面粉刷涂料36，保温棉33为R15保温棉，保温棉33的厚度为100mm，100mm厚的R15保温棉热阻值可相当于1m厚的砖墙；

E：安装屋面：在大梁41内填充保温棉33，将大梁41与主骨架24固定连接，再用夹板26将相邻的大梁41固定连接，用斗拱25将大梁41与主骨架24再次固定连接，然后依次铺上木檩条43、木扣板44、木椽条45和欧松板46，在欧松板46上铺设SBS防水卷材47，最后在SBS防水卷材47上铺设仿古铝瓦42，欧松板46的厚度为10mm,SBS防水卷材47的厚度为3mm。

综上所述：该抗震防裂钢结构房屋，相比于传统的房屋建设，建造现场环境污染破坏少，同时达到了绿色、环保、节能、抗震和抗裂等效果，且房屋如果后期要拆除，资源还能循环利用，房屋的四个墙面为一个整体，能够达到防震抗裂的效果，且整个房屋建造工期短，房屋外形可以根据主骨架24变化，有多种美观的外形，且房屋能够在上坡上建造，同时不会破坏山体结构，采用高效轻型薄壁型材，自重轻、强度高、占用面积小，结构配件均能够自动化、连续化、高精度生产，产品规格系列化、定型化、配套化，各部分尺寸精确，结构设计、详图设计、计算机模拟安装、工厂制造、工地安装等均能够以较小时间差同步进行，本发明没有湿作业，内装饰等易于一次到位，型材经过镀锌、涂层后外观优美且防腐，有利于减少围护和装修费用，而且便于扩大柱距和提供更大分隔空间，可降低层高和增加建筑面积，在增层、改造、加固方面优势明显。

需要说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (5)

1.一种抗震防裂钢结构房屋，包括钢架（1）、屋底（2）、墙体（3）和屋面（4），其特征在于：所述钢架（1）由地脚螺栓（11）、底座（12）、支撑钢柱（13）和安装面（14）构成；

所述屋底（2）由砌砖层（21）、水泥石墩（22）、固定座（23）和主骨架（24）构成；

所述墙体（3）由轻钢龙骨架（31）、石膏板（32）、水泥纤维板（34）、钢网片（35）和涂料（36）构成；

所述屋面（4）由大梁（41）、仿古铝瓦（42）、木檩条（43）、木扣板（44）、木椽条（45）、欧松板（46）和SBS防水卷材（47）构成；

所述底座（12）的底部通过螺栓与地脚螺栓（11）固定连接后并浇注有混凝土，所述支撑钢柱（13）插入底座（12）的顶端后并用混凝土进行包裹，所述安装面（14）由纵横交错的钢板焊接而成，所述安装面（14）通过螺栓与支撑钢柱（13）固定连接；

所述砌砖层（21）位于安装面（14）的上方，所述水泥石墩（22）位于砌砖层（21）内，所述固定座（23）位于水泥石墩（22）的内部，所述固定座（23）通过螺栓与安装面（14）固定连接，所述主骨架（24）通过螺栓与固定座（23）固定连接；

所述轻钢龙骨架（31）与主骨架（24）固定连接，所述轻钢龙骨架（31）内填充有保温棉（33），所述轻钢龙骨架（31）的内侧为内墙，所述轻钢龙骨架（31）的外侧为外墙，所述内墙和外墙均设有钢网片（35）和涂料（36），所述内墙与钢网片（35）之间设有石膏板（32），所述外墙与钢网片（35）之间设有水泥纤维板（34）；

所述大梁（41）有多个，多个所述大梁（41）通过夹板（26）固定连接，所述夹板（26）通过螺栓与大梁（41）固定连接，所述大梁（41）与主骨架（24）之间固定连接有斗拱（25）；

钢架1、主骨架24、轻钢龙骨架31均经过镀锌处理，通过镀锌处理，使钢结构房屋具有防腐的效果；

其建造方法包括以下步骤：

A：打基础：首先将地脚螺栓（11）打进地面，然后将底座（12）固定在地脚螺栓（11）上，最后将混凝土浇筑在底座（12）与地脚螺栓（11）的连接处；

B：搭建基架：将支撑钢柱（13）的底端插进底座（12）内，然后用混凝土对支撑钢柱（13）和底座（12）的连接处进行包裹，最后将安装面（14）固定连接在支撑钢柱（13）的顶端；

C：制作屋底：将固定座（23）与安装面（14）固定连接，将主骨架（24）与固定座（23）固定连接，在固定座（23）和主骨架（24）的连接处浇注水泥，得到水泥石墩（22），然后在安装面（14）上面铺上砌砖，得到砌砖层（21）；

D：制作墙面：在轻钢龙骨架（31）内填充保温棉（33），在房屋主骨架（24）上搭建轻钢龙骨架（31），在轻钢龙骨架（31）的两侧安装抗裂防溢浆钢网片（35），在两片抗裂防溢浆钢网片（35）之间浇灌保温浆料，在墙体（3）外表面粉刷涂料（36）；

E：安装屋面：在大梁（41）内填充保温棉（33），将大梁（41）与主骨架（24）固定连接，再用夹板（26）将相邻的大梁（41）固定连接，用斗拱（25）将大梁（41）与主骨架（24）再次固定连接，然后依次铺上木檩条（43）、木扣板（44）、木椽条（45）和欧松板（46），在欧松板（46）上铺设SBS防水卷材（47），最后在SBS防水卷材（47）上铺设仿古铝瓦（42）。

2.根据权利要求1所述的一种抗震防裂钢结构房屋，其特征在于：

所述大梁（41）与主骨架（24）固定连接，所述大梁（41）为H型钢，所述大梁（41）内填充有保温棉（33），所述木檩条（43）固定连接在大梁（41）的表面，所述木扣板（44）固定连接在木檩条（43）的表面，所述木椽条（45）固定连接在木扣板（44）的表面，所述欧松板（46）固定连接在木椽条（45）的表面，所述SBS防水卷材（47）固定连接在欧松板（46）的表面，所述仿古铝瓦（42）固定连接在SBS防水卷材（47）的表面。

3.根据权利要求1所述的一种抗震防裂钢结构房屋，其特征在于：

所述步骤A和步骤B中的混凝土为C15混凝土。

4.根据权利要求1所述的一种抗震防裂钢结构房屋，其特征在于：

所述步骤D和步骤E中的保温棉（33）为R15保温棉，所述保温棉（33）的厚度为100mm。

5.根据权利要求1所述的一种抗震防裂钢结构房屋，其特征在于：

所述步骤E中欧松板（46）的厚度为10mm,所述SBS防水卷材（47）的厚度为3mm。

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