CN110306674A - 可调节层高的模块化钢结构soho建筑体系及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可调节层高的模块化钢结构SOHO建筑体系及施工方法,包括从下往上依次设置的至少两层楼层框架,每层楼层框架包括若干个呈环形分布的框架组件和设置在若干个框架组件之间的预制走廊楼盖,所述框架组件包括若干个并排分布的预制单元模块,所述预制单元模块为立体框架式结构,预制单元模块的内部水平设有预制隔层楼盖,所述预制隔层楼盖与预制单元模块通过隔板连接件可拆连接,相邻两个预制单元模块之间通过模块连接件可拆连接。本发明设计合理,可以满足业主对隔层高度的多样化需求,且建筑现场施工简单、周期较短、质量易控、环境友好。
Description
技术领域:
本发明涉及一种可调节层高的模块化钢结构SOHO建筑体系及施工方法。
背景技术:
钢结构与混凝土结构相比,在施工质量、施工速度、环境友好等方面都有突出优势。此外,近年来我国政府一直大力倡导钢结构在我国建筑行业的运用,并颁布一系列政策推动钢结构建筑进程。因此,钢结构符合国家建筑导向,具有广阔的发展前景。
随着与单身、个性、自由等概念相结合的商住两用房(SOHO)在国内走红,SOHO在许多城市以小面积户型亮相,其层高较高,大多业主会自主安装楼板将其分为两层,但由于楼板施工较为复杂,楼板安全性随施工队伍能力参差而难以得到保证。
针对目前混凝土施工的缺点以及业主自行安装楼板可能存在的问题,本发明提出了一种可调节层高的模块化钢结构SOHO建筑体系及施工方法。
发明内容:
本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进,即本发明所要解决的技术问题是提供一种可调节层高的模块化钢结构SOHO建筑体系及施工方法,不仅设计合理、连接牢固,而且施工便捷。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种可调节层高的模块化钢结构SOHO建筑体系,包括从下往上依次设置的至少两层楼层框架,每层楼层框架包括若干个呈环形分布的框架组件和设置在若干个框架组件之间的预制走廊楼盖,所述框架组件包括若干个并排分布的预制单元模块,所述预制单元模块为立体框架式结构,预制单元模块的内部水平设有预制隔层楼盖,所述预制隔层楼盖与预制单元模块通过隔板连接件可拆连接,相邻两个预制单元模块之间通过模块连接件可拆连接。
进一步的,所述预制单元模块包括四根呈矩形分布的H形钢柱,位于同一侧的两根H形钢柱的上端之间均固联有一H形钢梁,H形钢柱与H形钢梁构成长方体框架单元,所述长方体框架单元的上端固定安装有顶部楼板。
进一步的,所述模块连接件包括梁连接件、同层柱连接件以及异层柱连接件;位于同一层且相邻的两个预制单元模块之间相邻的H形钢梁通过梁连接件可拆连接;位于同一层且相邻的两个预制单元模块之间相邻的H形钢柱通过同层柱连接件可拆连接;位于上下层的四个相邻预制单元模块之间相邻的H形钢柱通过异层柱连接件。
进一步的,所述梁连接件包括对称设置在H形钢梁上下两侧的第一连接钢板,所述第一连接钢板横跨在两相邻的H形钢梁之间,第一连接钢板通过第一高强螺栓与H形钢梁的翼缘处锁紧固定;所述同层柱连接件包括对称设置在H形钢柱内外两侧的第二连接钢板,所述第二连接钢板横跨在两相邻的H形钢柱之间,第二连接钢板通过第二高强螺栓与H形钢柱的翼缘处锁紧固定。
进一步的,所述H形钢柱的上端部翼缘高出顶部楼板,H形钢柱的上端部翼缘和下端部翼缘的内、外侧面均固联有两个并排分布的L形直角扣,两个L形直角扣相向设置;所述异层柱连接件包括相向设置在H形钢柱内、外两侧的且均呈U形状的内连接板和外连接板,所述外连接板与内连接板的腹板均设有四对用以与L形直角扣相扣合的L形孔,四对L形孔分别与四根相邻的H形钢柱上的两个L形直角扣的位置相对应。
进一步的,所述外连接板的两侧翼缘的内侧面从上往下间隔设有若干个长斜槽;所述内连接板的两侧翼缘的外侧面从上往下间隔设有用以与长斜槽相配合的若干个长斜扣。
进一步的,所述预制隔层楼盖包括主梁、次梁A以及隔层楼板,所述主梁为两根,两根主梁分别平行设于长方体框架单元长度方向的两根H形钢柱之间,主梁的两端通过隔板连接件与H形钢柱可拆连接;两根主梁之间间隔设置有若干根次梁A,所述隔层楼板固定安装在主梁与次梁A的上侧。
进一步的,所述H形钢柱的内侧面从上往下间隔均布有若干个连接孔;所述隔板连接件包括对称设置在主梁端部上下两侧的L形连接钢板,所述L形连接钢板的水平边通过第三高强螺栓与主梁的翼缘锁紧固定,L形连接钢板的竖直边通过贯穿连接孔的第四高强螺栓与H形钢柱的翼缘锁紧固定。
进一步的,所述预制走廊楼盖包括若干并排设置的次梁B和固定安装在次梁B上的走廊楼板,所述次梁B通过第五高强螺栓与H形钢梁连接。
本发明采用的另一种技术方案是:一种可调节层高的模块化钢结构SOHO建筑体系的施工方法,包含如下步骤:
步骤S1:在工厂进行预制H形钢柱,同时按照对加层高度的需要,在H形钢柱相应位置的内侧翼缘上开设若干连接孔,并且在H形钢柱的上下端部翼缘上焊接两个L形直角扣;
步骤S2:在工厂进行预制单元模块的制作:将H形钢柱、H形钢梁以及顶部楼板通过焊接或高强螺栓连接组装成长方体框架单元,并在顶部楼板上浇筑混凝土;
步骤S3:在工厂进行预制走廊楼盖和预制隔层楼盖的制作;
步骤S4:在工厂完成所需的梁连接件、同层柱连接件、异层柱连接件以及隔板连接件的制作;
步骤S5:在工厂完成预制隔层楼盖的安装:通过隔板连接件和高强螺栓将预制隔层楼盖与预制单元模块的H形钢柱进行连接;
步骤S6:将制作并安装好的预制单元模块运至施工现场,在现场通过梁连接件和同层柱连接件完成同层相邻预制单元模块的拼接,并利用异层柱连接件完成异层相邻预制单元模块的拼接;
步骤S7:在施工现场完成预制走廊过道和预制走廊楼盖的安装,并将同层顶部楼板间的缝隙利用微膨胀高强混凝土进行填充;
步骤S8:重复上述步骤S1-S7,直至整个工程完工。
与现有技术相比,本发明具有以下效果:本发明设计合理,可以满足业主对隔层高度的多样化需求,且建筑现场施工简单、周期较短、质量易控、环境友好。
附图说明:
图1是本发明实施例中SOHO建筑主平面结构示意图;
图2是本发明实施例中多个预制单元模块拼装后的构造示意图;
图3是本发明实施例中预制单元模块的立体构造示意图;
图4是本发明实施例中梁连接件的构造示意图;
图5是本发明实施例中预制单元模块中梁柱节点示意图;
图6是本发明实施例中隔板连接件的构造示意图;
图7是本发明实施例中同层柱连接件和异层柱连接件的构造示意图;
图8是本发明实施例中异层柱连接件的内连接板构造示意图;
图9是本发明实施例中异层柱连接件的外连接板构造示意图;
图10是本发明实施例中L形直角扣焊接在H形钢柱上的构造示意图;
图11是本发明实施例中次梁A与主梁的连接构造示意图;
图12是L形直角扣的立体构造示意图。
图中:
1-预制单元模块;2-预制走廊楼盖;3-H形钢柱;4-H形钢梁;5-顶部楼板;6-梁连接件;7-同层柱连接件;8-外连接板;9-内连接板;10-长斜扣;11-长斜槽;12-L形孔;13-L形直角扣;14-隔板连接件;15-连接孔;16-预制隔层楼盖;17-次梁A;18-主梁;19-第一连接钢板;20-第二连接钢板;21-L形连接钢板;22-异层柱连接件;23-隔层楼板。
具体实施方式:
为了更清楚地解释本发明,下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明,显而易见地,下面所列的附图仅仅是本发明的一些具体实施例。
如图1所示,本发明一种可调节层高的模块化钢结构SOHO建筑体系,包括从下往上依次设置的至少两层楼层框架,每层楼层框架包括若干个呈环形分布的框架组件和设置在若干个框架组件之间的预制走廊楼盖2,所述框架组件包括若干个并排分布的预制单元模块1,框架组件之间留有走廊过道的空间。
如图2~3所示,所述预制单元模块1为立体框架式结构,预制单元模块1的内部水平设有预制隔层楼盖16,所述预制隔层楼盖16与预制单元模块1通过隔板连接件14可拆连接,以便根据业主对加层高度的需要进行调节;相邻两个预制单元模块之间通过模块连接件可拆连接。
本实施例中,所述预制单元模块1包括四根呈矩形分布的H形钢柱3,位于同一侧的两根H形钢柱3的上端之间均固联有一H形钢梁4,H形钢柱3与H形钢梁4构成长方体框架单元,所述长方体框架单元的上端固定安装有顶部楼板5。
本实施例中,所述模块连接件包括梁连接件6、同层柱连接件7以及异层柱连接件22;位于同一层且相邻的两个预制单元模块1之间相邻的H形钢梁4通过梁连接件6可拆连接;位于同一层且相邻的两个预制单元模块1之间相邻的H形钢柱3通过同层柱连接件7可拆连接;通过梁连接件6和同层柱连接件7以便实现同层相邻预制单元模块1的拼接;位于上下层的四个相邻预制单元模块1之间相邻的H形钢柱3通过异层柱连接件22,以便实现异层相邻预制单元模块1的拼接。
本实施例中,如图4所示,所述梁连接件6包括对称设置在H形钢梁4上下两侧的第一连接钢板19,所述第一连接钢板19横跨在两相邻的H形钢梁4之间,第一连接钢板19通过第一高强螺栓与H形钢梁4的翼缘处锁紧固定。
本实施例中,如图10、12所示所述H形钢柱3的上端部翼缘高出顶部楼板1.2m左右,H形钢柱3的上端部翼缘和下端部翼缘的内、外侧面均焊接有两个并排分布的L形直角扣13,两个L形直角扣13相向设置;如图7所示,所述同层柱连接件7包括对称设置在H形钢柱3内外两侧的第二连接钢板20,所述第二连接钢板20横跨在两相邻的H形钢柱3之间,第二连接钢板20通过第二高强螺栓与H形钢柱3的翼缘处锁紧固定。优选的,所述第一连接钢板和第二连接钢板上加工时预留有用于与高强螺栓配合的螺栓孔。如图8、9所示,所述异层柱连接件22包括相向设置在H形钢柱3内、外两侧的且均呈U形状的内连接板9和外连接板8,内连接板9与外连接板8可相向扣合,所述外连接板8与内连接板9的腹板均设有四对用以与L形直角扣13相扣合的L形孔12,每对L形孔12为两个且相向设置,四对L形孔12分别与四根相邻的H形钢柱3上的两个L形直角扣13的位置相对应。所述外连接板8的两侧翼缘的内侧面从上往下间隔设有三个内凹的长斜槽11;所述内连接板9的两侧翼缘的外侧面从上往下间隔设有用以与长斜槽11相配合的三个凸起长斜扣10。
优选的,L形孔12的高度为L形直角扣高度的两倍+10mm、底部宽度为L形直角扣13宽度+5mm、上部宽度为L形直角扣的板厚度+2mm。安装时:先将外连接板8腹板处L形孔12的下部对准H形钢柱3翼缘外侧的L形直角扣13,再将内连接板9顺着两侧长斜扣10方向下推,直至内、外连接板相互扣紧,最后随内、外连接板自身重力将其下推,直至其腹板与H形钢柱3翼缘外侧的L形直角扣13完全扣紧。
本实施例中,所述预制隔层楼盖16包括主梁18、次梁A17以及隔层楼板23,所述主梁18为两根,两根主梁18分别平行设于长方体框架单元长度方向的两根H形钢柱3之间,主梁18的两端通过隔板连接件14与H形钢柱3可拆连接;两根主梁18之间间隔设置有若干根次梁A,所述隔层楼板23固定安装在主梁18与次梁A的上侧。所述H形钢柱的3内侧面从上往下间隔均布有若干个连接孔15;所述隔板连接件14包括对称设置在主梁18端部上下两侧的L形连接钢板21,所述L形连接钢板21的水平边通过第三高强螺栓与主梁18的翼缘锁紧固定,L形连接钢板21的竖直边通过贯穿连接孔15的第四高强螺栓与H形钢柱3的翼缘锁紧固定。安装时只需根据业主对加层高度的需要,通过将L形连接板与不同高度位置的连接孔连接即可,安装方便、快捷。
本实施例中,所述预制走廊楼盖2包括若干并排设置的次梁B和固定安装在次梁B上的走廊楼板,所述次梁B通过第五高强螺栓与H形钢梁连接。
本发明适用于装配式SOHO住宅,其主要优点是可以满足业主对隔层高度的多样化需求,且建筑现场施工简单、周期较短、质量易控、环境友好。隔板连接件可根据业主对于隔层高度要求选择安装位置,实现隔层高度的多样化选择。各预制模块和构件经工厂统一加工后运至施工现场,工厂化预制构件有利于实现部品的标准化、统一化,使部品质量更能得到保证,并避免大量混凝土在施工现场浇筑、养护,减少施工对环境污染的同时也大幅缩短施工周期、降低不良天气对于施工的影响。
本发明采用的另一种技术方案是:一种可调节层高的模块化钢结构SOHO建筑体系的施工方法,包含如下步骤:
步骤S1:在工厂进行预制H形钢柱3:完成H形钢柱3的制作,同时按照对加层高度的需要,在H形钢柱3相应位置的内侧翼缘上开设若干连接孔15,并且在H形钢柱3的上下端部翼缘上焊接两个L形直角扣13;
步骤S2:在工厂进行预制单元模块1的制作:将H形钢柱3、H形钢梁4以及顶部楼板5通过焊接或螺栓连接组装成长方体框架单元,并在顶部楼板上浇筑混凝土;
步骤S3:在工厂进行预制走廊楼盖2和预制隔层楼盖16的制作;
步骤S4:在工厂完成所需的梁连接件6、同层柱连接件7、异层柱连接件22以及隔板连接件14的制作;
步骤S5:在工厂完成预制隔层楼盖16的安装:通过隔板连接件14和高强螺栓将预制隔层楼盖16与预制单元模块1的H形钢柱3进行连接;
步骤S6:将制作并安装好的预制单元模块1运至施工现场,在现场通过梁连接件6和同层柱连接件7完成同层相邻预制单元模块1的拼接,并利用异层柱连接件22完成异层相邻预制单元模块1的拼接;安装异层柱连接件1时,先将外连接板8腹板处L形孔12的下部对准H形钢柱3翼缘外侧的L形直角扣13,再将内连接板9顺着两侧长斜扣10方向下推,直至内、外连接板相互扣紧,最后随内、外连接板自身重力将其下推,直至其腹板与H形钢柱3翼缘外侧的L形直角扣13完全扣紧;
步骤S7:在施工现场完成预制走廊过道和预制走廊楼盖的安装,并将同层顶部楼板间的缝隙利用微膨胀高强混凝土进行填充;
步骤S8:重复上述步骤S1-S7,直至整个工程完工。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种可调节层高的模块化钢结构SOHO建筑体系,包括从下往上依次设置的至少两层楼层框架,每层楼层框架包括若干个呈环形分布的框架组件和设置在若干个框架组件之间的预制走廊楼盖,其特征在于:所述框架组件包括若干个并排分布的预制单元模块,所述预制单元模块为立体框架式结构,预制单元模块的内部水平设有预制隔层楼盖,所述预制隔层楼盖与预制单元模块通过隔板连接件可拆连接,相邻两个预制单元模块之间通过模块连接件可拆连接。
2.根据权利要求1所述的可调节层高的模块化钢结构SOHO建筑体系,其特征在于:所述预制单元模块包括四根呈矩形分布的H形钢柱,位于同一侧的两根H形钢柱的上端之间均固联有一H形钢梁,H形钢柱与H形钢梁构成长方体框架单元,所述长方体框架单元的上端固定安装有顶部楼板。
3.根据权利要求2所述的可调节层高的模块化钢结构SOHO建筑体系,其特征在于:所述模块连接件包括梁连接件、同层柱连接件以及异层柱连接件;位于同一层且相邻的两个预制单元模块之间相邻的H形钢梁通过梁连接件可拆连接;位于同一层且相邻的两个预制单元模块之间相邻的H形钢柱通过同层柱连接件可拆连接;位于上下层的四个相邻预制单元模块之间相邻的H形钢柱通过异层柱连接件。
4.根据权利要求3所述的可调节层高的模块化钢结构SOHO建筑体系,其特征在于:所述梁连接件包括对称设置在H形钢梁上下两侧的第一连接钢板,所述第一连接钢板横跨在两相邻的H形钢梁之间,第一连接钢板通过第一高强螺栓与H形钢梁的翼缘处锁紧固定;所述同层柱连接件包括对称设置在H形钢柱内外两侧的第二连接钢板,所述第二连接钢板横跨在两相邻的H形钢柱之间,第二连接钢板通过第二高强螺栓与H形钢柱的翼缘处锁紧固定。
5.根据权利要求3所述的可调节层高的模块化钢结构SOHO建筑体系,其特征在于:所述H形钢柱的上端部翼缘高出顶部楼板,H形钢柱的上端部翼缘和下端部翼缘的内、外侧面均固联有两个并排分布的L形直角扣,两个L形直角扣相向设置;所述异层柱连接件包括相向设置在H形钢柱内、外两侧的且均呈U形状的内连接板和外连接板,所述外连接板与内连接板的腹板均设有四对用以与L形直角扣相扣合的L形孔,四对L形孔分别与四根相邻的H形钢柱上的两个L形直角扣的位置相对应。
6.根据权利要求5所述的可调节层高的模块化钢结构SOHO建筑体系,其特征在于:所述外连接板的两侧翼缘的内侧面从上往下间隔设有若干个长斜槽;所述内连接板的两侧翼缘的外侧面从上往下间隔设有用以与长斜槽相配合的若干个长斜扣。
7.根据权利要求2所述的可调节层高的模块化钢结构SOHO建筑体系,其特征在于:所述预制隔层楼盖包括主梁、次梁A以及隔层楼板,所述主梁为两根,两根主梁分别平行设于长方体框架单元长度方向的两根H形钢柱之间,主梁的两端通过隔板连接件与H形钢柱可拆连接;两根主梁之间间隔设置有若干根次梁A,所述隔层楼板固定安装在主梁与次梁A的上侧。
8.根据权利要求7所述的可调节层高的模块化钢结构SOHO建筑体系,其特征在于:所述H形钢柱的内侧面从上往下间隔均布有若干个连接孔;所述隔板连接件包括对称设置在主梁端部上下两侧的L形连接钢板,所述L形连接钢板的水平边通过第三高强螺栓与主梁的翼缘锁紧固定,L形连接钢板的竖直边通过贯穿连接孔的第四高强螺栓与H形钢柱的翼缘锁紧固定。
9.根据权利要求2所述的可调节层高的模块化钢结构SOHO建筑体系,其特征在于:所述预制走廊楼盖包括若干并排设置的次梁B和固定安装在次梁B上的走廊楼板,所述次梁B通过第五高强螺栓与H形钢梁连接。
10.一种可调节层高的模块化钢结构SOHO建筑体系的施工方法,其特征在于:包括采用如权利要求1~9任一项所述的可调节层高的模块化钢结构SOHO建筑体系,包含如下步骤:
步骤S1:在工厂进行预制H形钢柱,同时按照对加层高度的需要,在H形钢柱相应位置的内侧翼缘上开设若干连接孔,并且在H形钢柱的上下端部翼缘上焊接两个L形直角扣;
步骤S2:在工厂进行预制单元模块的制作:将H形钢柱、H形钢梁以及顶部楼板通过焊接或高强螺栓连接组装成长方体框架单元,并在顶部楼板上浇筑混凝土;
步骤S3:在工厂进行预制走廊楼盖和预制隔层楼盖的制作;
步骤S4:在工厂完成所需的梁连接件、同层柱连接件、异层柱连接件以及隔板连接件的制作;
步骤S5:在工厂完成预制隔层楼盖的安装:通过隔板连接件和高强螺栓将预制隔层楼盖与预制单元模块的H形钢柱进行连接;
步骤S6:将制作并安装好的预制单元模块运至施工现场,在现场通过梁连接件和同层柱连接件完成同层相邻预制单元模块的拼接,并利用异层柱连接件完成异层相邻预制单元模块的拼接;
步骤S7:在施工现场完成预制走廊过道和预制走廊楼盖的安装,并将同层顶部楼板间的缝隙利用微膨胀高强混凝土进行填充;
步骤S8:重复上述步骤S1-S7,直至整个工程完工。
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