CN109779015B - 一种装配式钢结构集成绿色建筑及其设计安装工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种装配式钢结构集成绿色建筑，包括下连接座、横梁、上连接座、立柱和楼板组件；各部件由工厂制造运至现场装配安装，无需现场焊接和切割，在施工现场部件与部件之间仅需要使用螺栓和螺母进行连接，安装效率高且光声污染小。横梁的两端插接在所述十字连接板上，通过第一螺栓螺母组件进行固定，安装楼板组件后，再通过第二螺栓螺母组件将所述上支撑板、楼板组件和下支撑板相固定连接，实现整体的固定，使连接更加牢靠，安全性增强。由于每一层采用同样的部件，工厂仅仅需要生产几款固定的部件，生产效率高，所消耗的能源、材料能够由于批量生产而均摊至最低，特别满足绿色建筑对建筑周期内消耗资源总量低的要求。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构框架技术领域，具体涉及的是一种装配式钢结构集成绿色建筑及其设计安装工艺。
背景技术
与混凝土结构相比，钢结构体系构件可标准化生产，施工周期短，质量易控制，材料可回收，是一种优良的结构体系。钢结构建筑通常由型钢和钢板制成的梁、柱、桁架等构件构成承重结构，其与屋面、楼面和墙面等围护结构，共同组成整栋的建筑物。钢结构建筑相比传统的混凝土建筑而言，用钢板或型钢替代了钢筋混凝土，强度更高，抗震性更好。并且由于构件可以工厂化制作，现场安装，因而大大减少工期。由于钢材的可重复利用，可以大大减少建筑垃圾，更加绿色环保，因而被广泛应用在工业建筑和民用建筑中。
钢结构建筑在现场组装过程中，梁和柱需要进行相互连接，梁和柱的单根重量达到0.5-1吨，长度为3-12米，梁和柱的对正、焊接作业的质量主要取决于工人的工作经验，费时费力，拖延了施工工期。尤其是高空中的梁和柱的连接，作业人员需要攀登到高处进行拼对和焊接，梁和柱的焊接出现错位后，不容易进行改正，严重影响了建筑的质量。
有鉴于此，本申请人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种装配式钢结构集成绿色建筑及其设计安装工艺，其具有装配简单方便，绿色环保的特点。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种装配式钢结构集成绿色建筑，其中，包括下连接座、横梁、上连接座、立柱和楼板组件；所述下连接座包括下短柱、下支撑板和十字连接板，所述下短柱固定设置下支撑板下底面中心，所述十字连接板设置在所述下支撑板的上表面中心；所述横梁上形成有插槽，所述横梁的插槽插接在所述十字连接板上；所述十字连接板和所述横梁上形成有第一固定孔，所述第一固定孔内设置有用于紧固所述横梁和所述十字连接板的第一螺栓螺母组件；所述楼板组件抵顶在所述下支撑板的上表面；
所述上连接座包括上支撑板和上短柱，所述上短柱固定设置在所述上支撑板的上表面中心；所述上连接座的下表面抵顶在所述十字连接板上；所述上支撑板、楼板组件和下支撑板上形成有第二固定孔，所述第二固定孔内设置有用于连接所述上支撑板、楼板组件和下支撑板的第二螺栓螺母组件；
所述立柱两端的侧壁上形成若干个环形间隔设置的第三固定孔，所述第三固定孔内形成有螺纹，所述上短柱和所述下短柱上分别形成有供所述立柱嵌入的容纳腔，所述容纳腔侧壁形成有贯通的第四固定孔，所述第三固定孔和第四固定孔内设置有将所述立柱固定在所述上短柱和下短柱上的第三螺栓组件。
进一步，所述楼板组件包括U形架、可拆卸地安装在U形架的缺口处的封口架和楼层板，所述楼层板两侧形成有滑槽，所述U形架的内侧壁上形成有与滑槽卡接的滑轨，所述封口架上形成有两个定位块，所述U形架上形成有供所述定位块嵌入的定位槽，所述U形架上形成有与所述定位槽相通的螺纹孔。
进一步，所述封口架面向楼层板的一侧开设有安装槽，所述安装槽内固定连接有若干个弹簧，所述弹簧的自由端连接有抵板，所述抵板的远离所述弹簧的一面与楼层板的侧壁相抵。
进一步，所述楼板组件下方设置有第一支撑条和第二支撑条，所述第一支撑条和第二支撑条的两端分别固定连接所述横梁上，所述第二支撑条的中间段活动卡接在第一支撑条顶面开设的豁口内。
进一步，所述立柱两端的侧壁上形成有环形抵顶凸块，在所述第三固定孔和所述第四固定孔对正时，所述环形抵顶凸块与所述上短柱或所述下短柱相抵顶。
进一步，所述装配式钢结构集成绿色建筑还包括与所述上支撑座固定连接的屋顶组件；所述屋顶组件包括T形梁、倾斜屋顶面及用于支撑所述倾斜屋顶面的竖梁和角梁；所述竖梁和角梁的两端分别与所述T形梁和倾斜屋顶面固定连接；所述T形梁上设置有集水槽，所述集水槽上连接有排水管；所述倾斜屋顶面上设置有遮阳板，所述屋顶的自由端超出T形梁，所述遮阳板中部搭接在所述集水槽上；所述T形梁两侧边缘上形成有屋顶支撑座，所述屋顶支撑座嵌入至所述上短柱的容纳腔中，所述屋顶支撑座与所述上短柱通过螺栓螺母固定连接。
一种装配式钢结构集成绿色建筑的设计安装工艺，其中，包括以下步骤：
①安装底座：将所述上连接座与钢筋混凝土制成的地基固定连接；
②安装立柱：将立柱嵌入至上连接座的上短柱内，将所述第三螺栓组件穿过第四固定孔与所述第三固定孔螺纹连接。
③安装下连接座：将立柱嵌入至下连接座的下短柱内，将所述第三螺栓组件穿过第四固定孔与所述第三固定孔螺纹连接；
④安装横梁：将所述横梁的插槽插接在所述十字连接板，第一螺栓螺母组件穿过第一固定孔将横梁与十字连接板紧固连接；
⑤安装楼板组件：将所述楼板组件安装在四条横梁围成的空间中；
⑥安装上连接座：将所述上连接座放置在所述十字连接板上，将所述第二螺栓螺母组件的螺栓依次穿过上支撑板、楼板组件和下支撑板的第二固定孔，使用螺母进行紧固；
⑦重复步骤②至⑥，直至建筑设计楼层高度。
采用上述结构后，本发明涉及的一种装配式钢结构集成绿色建筑，各部件由工厂制造运至现场装配安装，无需现场焊接和切割，在施工现场部件与部件之间仅需要使用螺栓和螺母进行连接，安装效率高且光声污染小。
横梁的两端插接在所述十字连接板上，通过第一螺栓螺母组件进行固定，安装楼板组件后，再通过第二螺栓螺母组件将所述上支撑板、楼板组件和下支撑板相固定连接，实现整体的固定，使连接更加牢靠，安全性增强。
由于每一层采用同样的部件，工厂仅仅需要生产几款固定的部件，生产效率高，所消耗的能源、材料能够由于批量生产而均摊至最低，能够满足绿色建筑对建筑周期内消耗资源总量低的要求。
附图说明
图1为本发明涉及一种装配式钢结构集成绿色建筑的分解示意图。
图2为楼板组件的分解结构示意图。
图3为封口架的结构分解示意图。
图4为第一支撑条和第二支撑条的结构示意图。
图5为第二螺栓螺母组件与上支撑板和下支撑板连接的结构示意图。
图6立柱与上连接座和下连接座的结构示意图。
图7为屋顶组件的结构示意图。
图中：下连接座1；下短柱11；下支撑板12；十字连接板13；横梁14；插槽141；第一固定孔142；
上连接座2；上短柱21；容纳腔212；第四固定孔211；上支撑板22；第二固定孔23；第二螺栓螺母组件24；
立柱3；第三固定孔31；环形抵顶凸块32；
楼板组件4；U形架41；滑轨411；定位槽412；螺纹孔413；封口架42；定位块421；安装槽43；弹簧431；抵板432；楼层板44；滑槽441；第一支撑条45；第二支撑条46；豁口451；
屋顶组件5；T形梁51；倾斜屋顶面52；竖梁521；角梁522；挡雨连接层523；集水槽53；排水管531；遮阳板54；屋顶支撑座55。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
如图1至图7所示，其为本发明涉及的一种装配式钢结构集成绿色建筑，包括下连接座1、横梁14、上连接座2、立柱3和楼板组件4；所述下连接座1包括下短柱11、下支撑板12和十字连接板13，所述下短柱11固定设置下支撑板12下底面中心，所述十字连接板13设置在所述下支撑板12的上表面中心；所述横梁14上形成有插槽141，所述横梁14的插槽141插接在所述十字连接板13上；所述十字连接板13和所述横梁14上形成有第一固定孔142，所述第一固定孔142内设置有用于紧固所述横梁14和所述十字连接板13的第一螺栓螺母组件(图中未示出)；所述楼板组件4抵顶在所述下支撑板12的上表面；
所述上连接座2包括上支撑板22和上短柱21，所述上短柱21固定设置在所述上支撑板22的上表面中心；所述上连接座2的下表面抵顶在所述十字连接板13上；所述上支撑板22、楼板组件4和下支撑板12上形成有第二固定孔23，所述第二固定孔23内设置有用于连接所述上支撑板22、楼板组件4和下支撑板12的第二螺栓螺母组件24；
所述立柱3两端的侧壁上形成若干个环形间隔设置的第三固定孔31，所述第三固定孔31内形成有螺纹，所述上短柱21和所述下短柱11上分别形成有供所述立柱3嵌入的容纳腔212，所述容纳腔212侧壁形成有贯通的第四固定孔211，所述第三固定孔31和第四固定孔211内设置有将所述立柱3固定在所述上短柱21和下短柱11上的第三螺栓组件(图中未示出)。
这样，本发明涉及的一种装配式钢结构集成绿色建筑，各部件由工厂制造运至现场装配安装，无需现场焊接和切割，在施工现场部件与部件之间仅需要使用螺栓和螺母进行连接，安装效率高且光声污染小。
横梁14的两端插接在所述十字连接板13上，通过第一螺栓螺母组件进行固定，安装楼板组件4后，再通过第二螺栓螺母组件24将所述上支撑板22、楼板组件4和下支撑板12相固定连接，实现整体的固定，使连接更加牢靠，安全性增强。
由于每一层采用同样的部件，工厂仅仅需要生产几款固定的部件，生产效率高，所消耗的能源、材料能够由于批量生产而均摊至最低，能够满足绿色建筑对建筑周期内消耗资源总量低的要求。
优选地，所述楼板组件4包括U形架41、可拆卸地安装在U形架41的缺口处的封口架42和楼层板44，所述楼层板44两侧形成有滑槽441，所述U形架41的内侧壁上形成有与滑槽441卡接的滑轨411，所述封口架42上形成有两个定位块421，所述U形架41上形成有供所述定位块421嵌入的定位槽412，所述U形架41上形成有与所述定位槽412相通的螺纹孔413。将楼层板44放置在U形架41的缺口处，使滑槽441与滑轨411对应，随后滑动楼层板44，使楼层板44的侧壁与U形架41的侧壁相抵，再接着将封口架42上的定位块421插进定位槽412内，利用定位销(图中未示出)插进所述螺纹孔413将封口架42和U形架41固定，实现楼板组件4的组装。由于楼板组件4为可拆分结构，组成所述楼板组件4的各部分可在工厂制造成型，运送至工厂后现场组装，减少了运输时楼板组件4的重量。
优选地，所述封口架42面向楼层板44的一侧开设有安装槽43，所述安装槽43内固定连接有若干个弹簧431，所述弹簧431的自由端连接有抵板432，所述抵板432的远离所述弹簧431的一面与楼层板44的侧壁相抵。在弹簧431的弹性作用下，使抵板432侧壁与楼层板44的侧壁相抵，提高了封口架42和U形架41对楼板的夹持力度，使整体结构更加稳固。
优选地，所述楼板组件4下方设置有第一支撑条45和第二支撑条46，所述第一支撑条45和第二支撑条46的两端分别固定连接所述横梁14上，所述第二支撑条46的中间段活动卡接在第一支撑条45顶面开设的豁口451内。通过设置所述第一支撑条45和第二支撑条46，增加了所述楼板组件4的抗弯强度，保证了楼板组件4的安全性和稳定性。所述第一支撑条45和第二支撑条46与所述横梁14通过设置在第一支撑条45和第二支撑条46及所述横梁14上的螺纹连接孔通过螺栓相互连接。所述第一支撑条45和第二支撑条46相交处通过所述豁口451过渡，避免第一支撑条45和第二支撑条46相互干涉。
优选地，为了方便第三螺栓组件(图中未示出)安装在第三固定孔31内，所述立柱3两端的侧壁上形成有环形抵顶凸块32，在所述第三固定孔31和所述第四固定孔211对正时，所述环形抵顶凸块32与所述上短柱21或所述下短柱11相抵顶。例如，当所述环形抵顶凸块32与所述上短柱21抵顶后，所述第三固定孔31和所述第四固定孔211在高度方向相互齐平，只需要旋转一定角度即可使得第三固定孔31和所述第四固定孔211相互对正。与现有技术相比，环形抵顶凸块32起到高度方向辅助对齐的作用，而无需工人使用起重机进行人工高度对齐。
优选地，所述装配式钢结构集成绿色建筑还包括与所述上支撑座固定连接的屋顶组件5；所述屋顶组件5包括T形梁51、倾斜屋顶面52及用于支撑所述倾斜屋顶面52的竖梁521和角梁522；所述竖梁521和角梁522的两端分别与所述T形梁51和倾斜屋顶面52固定连接；所述T形梁51上设置有集水槽53，所述集水槽53上连接有排水管531；所述倾斜屋顶面52上设置有遮阳板54，所述屋顶的自由端超出T形梁51，所述遮阳板54中部搭接在所述集水槽53上；所述T形梁51两侧边缘上形成有屋顶支撑座55，所述屋顶支撑座55嵌入至所述上短柱21的容纳腔212中，所述屋顶支撑座55与所述上短柱21通过螺栓螺母固定连接。所述倾斜屋顶面52顶部设置有挡雨连接层523，所述挡雨连接层523折断在所述倾斜屋顶面52顶部的连接处以防止雨水从倾斜屋顶面52顶部的连接处进入室内。雨水顺着所述倾斜屋顶面52流进集水槽53中，再通过所述排水管531排出。所述遮阳板54起到防止阳光直射至室内和防止雨水从窗户飘进室内的作用。
一种装配式钢结构集成绿色建筑的设计安装工艺，其中，包括以下步骤：
①安装底座：将所述上连接座2与钢筋混凝土制成的地基固定连接；
②安装立柱3：将立柱3嵌入至上连接座2的上短柱21内，将所述第三螺栓组件穿过第四固定孔211与所述第三固定孔31螺纹连接。
③安装下连接座1：将立柱3嵌入至下连接座1的下短柱11内，将所述第三螺栓组件穿过第四固定孔211与所述第三固定孔31螺纹连接；
④安装横梁14：将所述横梁14的插槽141插接在所述十字连接板13，第一螺栓螺母组件穿过第一固定孔142将横梁14与十字连接板13紧固连接；
⑤安装楼板组件4：将所述楼板组件4安装在四条横梁14围成的空间中；所述楼板组件4抵顶在所述下支撑板12的上表面；
⑥安装上连接座2：将所述上连接座2放置在所述十字连接板13上，将所述第二螺栓螺母组件24的螺栓依次穿过上支撑板22、楼板组件4和下支撑板12的第二固定孔23，使用螺母进行紧固；
⑦重复步骤②至⑥，直至建筑设计楼层高度。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (2)
1.一种装配式钢结构集成绿色建筑，其特征在于，包括下连接座、横梁、上连接座、立柱和楼板组件；所述下连接座包括下短柱、下支撑板和十字连接板，所述下短柱固定设置下支撑板下底面中心，所述十字连接板设置在所述下支撑板的上表面中心；所述横梁上形成有插槽，所述横梁的插槽插接在所述十字连接板上；所述十字连接板和所述横梁上形成有第一固定孔，所述第一固定孔内设置有用于紧固所述横梁和所述十字连接板的第一螺栓螺母组件；所述楼板组件抵顶在所述下支撑板的上表面；
所述上连接座包括上支撑板和上短柱，所述上短柱固定设置在所述上支撑板的上表面中心；所述上连接座的下表面抵顶在所述十字连接板上；所述上支撑板、楼板组件和下支撑板上形成有第二固定孔，所述第二固定孔内设置有用于连接所述上支撑板、楼板组件和下支撑板的第二螺栓螺母组件；
所述立柱两端的侧壁上形成若干个环形间隔设置的第三固定孔，所述第三固定孔内形成有螺纹，所述上短柱和所述下短柱上分别形成有供所述立柱嵌入的容纳腔，所述容纳腔侧壁形成有贯通的第四固定孔，所述第三固定孔和第四固定孔内设置有将所述立柱固定在所述上短柱和下短柱上的第三螺栓组件。
2.如权利要求1所述的一种装配式钢结构集成绿色建筑的设计安装工艺，其特征在于，包括以下步骤：
①安装底座：将所述上连接座与钢筋混凝土制成的地基固定连接；
②安装立柱：将立柱嵌入至上连接座的上短柱内，将所述第三螺栓组件穿过第四固定孔与所述第三固定孔螺纹连接；
③安装下连接座：将立柱嵌入至下连接座的下短柱内，将所述第三螺栓组件穿过第四固定孔与所述第三固定孔螺纹连接；
④安装横梁：将所述横梁的插槽插接在所述十字连接板，第一螺栓螺母组件穿过第一固定孔将横梁与十字连接板紧固连接；
⑤安装楼板组件：将所述楼板组件安装在四条横梁围成的空间中；
⑥安装上连接座：将所述上连接座放置在所述十字连接板上，将所述第二螺栓螺母组件的螺栓依次穿过上支撑板、楼板组件和下支撑板的第二固定孔，使用螺母进行紧固；
⑦重复步骤②至⑥，直至建筑设计楼层高度。
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