CN110397218A - 装配式建筑的围护结构及使用的钢管柱及钢管柱加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种装配式建筑的围护结构及使用的钢管柱及钢管柱加工工艺，围护结构包括钢柱和由预制墙板形成的墙体，钢柱为热轧无缝异形钢管柱，钢柱设置于相邻预制墙板之间，钢柱与预制墙板端面之间设置湿接缝；钢柱的各外周面掩埋在湿接缝中和/或部分外周面与预制墙板的表面齐平。一种整体性好、强度高，且钢柱不会凸出墙体表面的装配式建筑围护结构。本发明由于热轧无缝异形钢管柱一体成型，整体性好，能够在不凸出墙体表面的前提下，在墙体的长度方向延伸，从而增大截面积，保证强度的要求；钢柱与墙板有效连接后，形成了强度高、整体性好的围护结构。
Description
技术领域
本发明涉及装配式建筑的技术领域，尤其是涉及一种装配式建筑的围护结构及使用的钢管柱及钢管柱加工工艺。
背景技术
目前实行装配式建筑是大势所趋，发展装配式住宅，可以改善结构精度、渗漏、开裂等质量通病，提高隔声、保温、防火等性能，便于系统维护、更新。装配式住宅有着巨大的节能减排作用，提升了住宅品质和效能，大大提高了施工效率，缩短了施工周期，并充分体现了绿色建筑“四节一环保”的特点。
现有的钢结构装配式建筑中钢柱多采用H型钢或方钢管柱，此种钢柱为了满足结构强度要求，需要将截面做大，从而造成钢柱凸出墙体表面的问题，影响了房屋内的使用空间；现有墙体中的外墙与施工后，还需要在外侧单独施工外保温层和保护层，不仅工艺复杂，而且由于分层施工，墙体的整体性差。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种整体性好、强度高，且钢柱不会凸出墙体表面的装配式建筑围护结构。本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：包括钢柱和由预制墙板形成的墙体，钢柱为热轧无缝异形钢管柱，钢柱设置于相邻预制墙板之间，钢柱与预制墙板端面之间设置湿接缝；钢柱的各外周面掩埋在湿接缝中和/或部分外周面与预制墙板的表面齐平。
通过采用上述技术方案，由于热轧无缝异形钢管柱一体成型，整体性好，相比H型钢柱有更好的抗弯抗扭性能；相比方钢管柱更能够在保证强度的前提下，实现不凸出墙体表面的效果；湿接缝可以有效地将墙板与钢柱连接成整体，使所有竖向构件构成一个连接牢固的围护整体。
本发明进一步设置为：钢柱包括L形钢管柱，所述L形钢管柱的中空腔体的截面为L形，设置于外墙体的拐角处，L形钢管柱的两个竖向端面与外墙板的端面之间设置第三湿接缝；L形钢管柱的内侧面与外墙板的内表面平齐。
本发明进一步设置为：预制墙板还包括内墙板；钢柱包括T形钢管柱，所述T形钢管柱的中空腔体的截面为T形，所述T形钢管柱包括一字部和垂直部，一字部的两端面与相对应的外墙板的端面之间设置第一湿接缝；垂直部的端面与内墙板的端面之间设置第二湿接缝；一字部靠近垂直部的侧面与外墙板的内表面平齐。
通过采用上述技术方案，通过采用上述技术方案，L形钢管柱和T形钢管柱能够在不凸出墙体表面的前提下，在墙体的长度方向延伸，从而增大截面积，保证强度的要求；钢柱与外墙板有效连接后，形成了强度高、整体性好的外围护结构。
本发明进一步设置为：钢柱包括十字形钢管柱，所述十字形钢管柱的中空腔体的截面为十字形；十字形钢管柱设置于四块内墙板之间，十字形钢管柱竖向的四个端面与内墙板的端面之间均设置第四湿接缝；十字形钢管柱的外侧面与内墙板的表面平齐。
通过采用上述技术方案，十字形钢管柱能够在不凸出墙体表面的前提下，在墙体的长度方向延伸，从而增大截面积，保证强度的要求；钢柱与外墙板有效连接后，形成了强度高、整体性好的内围护结构。
本发明进一步设置为：异形钢管柱外表面设置多个伸入湿接缝的栓钉。
通过采用上述技术方案，进一步加强了钢管柱与湿接缝的连接，使建筑整体性更好。
本发明进一步设置为：外墙板包括位于钢柱外侧的承重墙板及嵌入钢柱与钢梁形成的框架结构的预制保温层；所述预制保温层的内表面与框架结构齐平。
通过采用上述技术方案，预制外墙板一体成型，并形成了剪力墙结构，进一步增加了建筑的抗震性能。
本发明进一步设置为：外墙板的承重墙板部分设置有竖向贯穿的通孔，通孔内穿设有将所有外墙板在竖直方向连接成整体的预应力束。
通过采用上述技术方案，将外墙板形成整体结构，增加了受力性能和抗震性。
本发明进一步设置为：外墙板的承重墙板部分伸出竖向端面形成挡浆板，两块相邻外墙板的挡浆板拼接。
通过采用上述技术方案，避免了需要在外墙的外侧安装模板，搭设脚手架等操作，提高了施工效率及安全性。同时避免钢柱外露，使预制外墙板相接面积减小，控制拼接质量，保护构件的同时使承重结构连接成一体，受力效果更加突出。
本发明的第二个目的是提供任意一种热轧无缝异形钢管柱。本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：包括L形钢管柱，所述L形钢管柱的中空腔体的截面为L形，设置于外墙体的拐角处；包括T形钢管柱，所述T形钢管柱的中空腔体的截面为T形，设置于外墙体处；包括十字形钢管柱，所述十字形钢管柱的中空腔体的截面为十字形，十字形钢管柱设置于四块内墙板之间；
通过采用上述技术方案，异形钢管柱尽可能满足建筑物的各拼接部位的形状要求，避免规格单一的柱在安装以后过多占用房屋使用空间。
本发明的第三个目的是提供任意一种异形钢管柱的加工工艺。本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：在传统热轧无缝钢管的生产工艺上进行改造，在900C°以上高温下，无缝圆管通过由多组挤压成型机组成的挤压加工线，每组挤压成型机包括机架和转动安装在机架上的若干个面辊和角辊；不同挤压成型机上的面辊与角辊的形状按照无缝圆管通过的方向逐渐接近异形钢管柱的外形尺寸；无缝圆管通过时，面辊和角辊均围绕辊轴转动，面辊将无缝圆管的弧面挤压成平面，角辊将圆管的弧面挤压成内凹的直角面；最终挤压成型为异形钢管柱；异形钢管柱的截面包括L形、T形或十字形。
通过采用上述技术方案，与同类材料性能对比，热轧无缝异形钢管能通过专用挤压成型机轧制出各种规格品种、不同材质的异形断面，机械化生产效率高、质量好；能广泛应用于装配式钢结构建筑的梁、柱等主要受力构件。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1. 热轧无缝异形钢管柱能够在不凸出墙体表面的前提下，在墙体的长度方向延伸，从而增大截面积，保证强度的要求；钢柱与墙板有效连接后，形成了强度高、整体性好的外围护结构；
2.预制外墙板一体成型，并通过预应力束连接成整体，形成了剪力墙结构，进一步增加了建筑的抗震性能；墙体多层配合，节省装修流程，还可以减少后期装饰层开裂、脱落和胀鼓现象；
3.外墙板的挡浆板避免了需要在外墙的外侧安装模板，搭设脚手架等操作，提高了施工效率及安全性；
4.与同类材料性能对比，热轧无缝异形钢管能通过专用挤压成型机8轧制出各种规格品种、不同材质的异形断面，机械化生产效率高、质量好；能广泛应用于装配式钢结构建筑的梁、柱等主要受力构件。
附图说明
图1是装配式建筑整体结构示意图；
图2是装配式结构L形钢管柱的结构示意图；
图3装配式结构T形钢管柱的结构示意图；
图4是装配式结构十字形钢管柱的结构示意图；
图5是T形柱与内外墙板通过湿接缝连接的结构示意图；
图6是预制外墙板的分层结构及预埋连接钢筋示意图；
图7是横梁与预制外墙板和楼板的连接结构示意图；
图8是L形钢管梁与预制外墙板的连接结构示意图；
图9是十字形柱与预制内墙板的连接结构示意图；
图10是梁与预制内墙板以及楼板的连接结构示意图；
图11是预制内墙板之间连接结构的爆炸示意图；
图12是空心预制楼板的结构示意图；
图13-图15是异形柱与钢梁的节点连接示意图；
图16是基于BIM平台的装配式建筑施工工艺流程图；
图17异形钢管的挤压成型生产线的示意图；
图18是十字形钢管柱的前期挤压成型机的结构示意图；
图19是十字形钢管柱的中期挤压成型机的结构示意图；
图20是十字形钢管柱最终挤压成型机的结构示意图；
图21是L形钢管柱挤压成型机的结构示意图；
图22是T形钢管柱挤压成型机的结构示意图；
图23是H形钢管梁挤压成型机的结构示意图。
图中，1、钢柱；11、L形钢管柱；12、T形钢管柱；121、一字部；122、垂直部；13、十字形钢管柱；14、栓钉；2、钢梁；21、插接槽；22、长栓钉；31、预制外墙板；311、承重墙板；312、预制保温层；313、挡浆板；314、通孔；315、内装饰层；316、横向接缝；317、加强钢丝网片；32、预制内墙板；321、梯形凸块；322、插接部；323、第二插接部；324、梯形槽；4、预制楼板；41、预应力高强刻痕钢丝；5、湿接缝；51、第一湿接缝；52、第二湿接缝；53、第三湿接缝；54、第四湿接缝；55、第五湿接缝；6、连接钢筋；61、第一U形筋；62、第二U形筋；63、第三U形筋；64、竖向连接筋；65、横向连接筋；66、连接筋；7、节点板；71、螺栓；8、挤压成型机；81、面辊；82、角辊；83、辊轴；84、成型辊；9、无缝圆管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
如图1所示，为本发明公开的一种装配式建筑，包括由钢柱1、钢梁2形成的主体框架结构，由整体预制墙板形成的墙体，和由整体预制楼板4形成的楼盖，整体预制墙板包括预制外墙板31和预制内墙板32，钢柱1、钢梁2为热轧无缝异形钢管(实施例四中对加工工艺做具体介绍)，相互之间采用节点板7及螺栓71连接；钢柱1设置于相邻预制墙板之间，钢柱1与预制墙板端面之间设置湿接缝5；钢柱1的各外周面全部掩埋在湿接缝5中，或部分外周面与预制墙板的表面齐平（即钢柱1不凸出外露于墙面）；预制楼板4为整体式预制空心板。
如图2-图4所示，钢柱1包括L形钢管柱11、T形钢管柱12和十字形钢管柱13。除图中所示常用的L形、T形、十字形外，还可以是方形、矩形或其它截面形状的热轧无缝异形钢管。
如图3与图5所示， T形钢管柱12的中空腔体的截面为T形，T形钢管柱12包括一字部121和垂直部122，一字部121的两端面与相对应的预制外墙板31的端面之间设置第一湿接缝51；垂直部122的端面与预制内墙板32的端面之间设置第二湿接缝52；一字部121靠近垂直部122的侧面与预制外墙板31的内表面平齐。
预制外墙板31包括位于钢柱1外侧的承重墙板311及嵌入钢柱1与钢梁2形成的框架结构的预制保温层312。承重墙板311可以采用高标号的混凝土，例如C40混凝土；预制保温层312可以采用轻质混凝土或陶粒混凝土等其它凝固材料。
进一步地，承重墙板311可以采用彩色的高强混凝土制成，从而自带外表面的装饰效果，也可以在承重墙板内外表面设置一体浇筑成型的装饰层，使预制外墙板31预制成“三明治”结构。如图中所示，设置内装饰层315的情况下，内装饰层315的内表面与框架结构齐平。优选地，承重墙板311、预制保温层312和内装饰层315的厚度分别为90mm，130mm，20mm。
当不设置内装饰层315时，预制保温层312的内表面与框架结构齐平。预制保温层312或内装饰层315与框架结构齐平，即预制外墙板31的内表面与钢柱1不与湿接缝5接触的周侧面平齐，从而解决了现有技术中钢柱1外露出墙面，影响房屋内空间使用的难题。
为了加强钢柱1与湿接缝5的连接，T形钢管柱12外表面设置多个伸入湿接缝5的栓钉14。
施工时，在安装完成钢柱1与预制外墙板31后，在预制外墙板31的外表面和内表面安装竖向侧模，然后浇筑第一湿接缝51中的混凝土；同步地，在预制内墙板的表面安装竖向侧模，然后浇筑第二湿接缝52中的混凝土。
为了防止T形钢管柱12的外表面外露，所以T形钢管柱12的一字部121的厚度小于预制外墙板31的厚度，使得一字部121的外侧面被掩埋在第一湿接缝51的混凝土中。
进一步地，由于预制外墙板31外表面的竖向侧模安装时，需要在建筑外围搭设脚手架等操作平台，所以安装成本高，且不安全。因此，如图5与图6所示，预制外墙板31的承重墙板311部分伸出竖向端面形成挡浆板313，两块相邻预制外墙板31的挡浆板313拼接，从而代替第一湿接缝51的外侧模板。为了保证T形钢管柱12的一字部121的外侧面与挡浆板313之间混凝土厚度，挡浆板313的厚度小于承重墙板311的厚度，可以是20-30mm。进一步地，挡浆板313内设置有加强钢丝网片317，加强钢丝网片317延伸至承重墙板311内，或在承重墙板311和挡浆板313内通长设置，以增加挡浆板313的强度。
为了加强相邻两块预制外墙板31之间及预制外墙板31与第一湿接缝51的连接，承重墙板311在竖向端面上预埋有伸出端面的连接钢筋6；相邻两块预制外墙板31的连接钢筋6相互连接。优选地，如图所示，连接钢筋6为U形钢筋，U形钢筋的两端预埋在预制外墙板31内，弯头部伸入第一湿接缝51内。U形钢筋可以分为第一U形筋61和第二U形筋62。如图5所示，第一U形筋61的伸入至T形钢管柱12的一字部121外侧面与挡浆板313之间，位于两块预制外墙板31上的第一U形筋61在竖直方向上交错布置，并形成交叉，使二者在竖向投影上有重叠，在弯头内插入竖向连接筋64，从而将两块预制外墙板31进行更有效的连接。第二U形筋62伸出预制外墙板31端面的部分位于T形钢管柱12的一字部121端面与预制外墙板31的端面之间。
为了加强外墙的整体性，如图5与图6所示，每块预制外墙板31的承重墙板311部分设置有两个竖向贯穿的通孔314，通孔314内穿设有将所有预制外墙板31在竖直方向连接成整体的预应力束，预应力束与通孔314的内壁之间浇筑有混凝土或灌浆料。位于最顶部和最底部的预制外墙板31安装锚具的位置通过增设钢筋或提高混凝土标号等措施进行局部加强，当然也可以在条形基础上侧面开设安装锚具的孔洞，将外墙与基础连接成整体。
如图7所示，预制外墙板31高度与楼层高一致，横向接缝316设置在楼层的预制楼板4的中心，也可以是设置在梁高中心。
如图2与图8所示，L形钢管柱11的中空腔体的截面为L形，设置于外墙体的拐角处，L形钢管柱11的两个竖向端面与预制外墙板31的端面之间设置第三湿接缝53；L形钢管柱11的内侧面与预制外墙板31的内表面平齐。进一步地，L形钢管柱11外表面设置多个伸入湿接缝5的栓钉14。
如图3与图9所示，十字形钢管柱13的中空腔体的截面为十字形；十字形钢管柱13设置于四块预制内墙板32之间，十字形钢管柱13竖向的四个端面与预制内墙板32的端面之间均设置第四湿接缝54；预制内墙板32的厚度可以与十字形钢管柱13的厚度相同，从而保证十字形钢管柱13的外侧面与预制内墙板32的表面平齐。当然预制内墙板32的厚度也可以大于十字形钢管柱13的厚度，安装完成后，十字形钢管柱13与墙面的内凹处用装饰条进行封闭即可。
进一步地，十字形钢管柱13的中空腔体内安装有给水、排水、排污和通风管道等，或者中空受体内安装共用管井。
结合图10，钢梁2为内部空腔为H形的H形钢管梁，H形钢管梁的上表面和下表面内凹形成插接槽21，插接槽21的截面可以是矩形或梯形。预制内墙板32的上表面设置形状匹配的插接部322，预制内墙板32上表面的插接部322插入H形钢管梁下表面的插接槽21内。图中预制内墙板32的厚度小于钢梁2的厚度。
预制内墙板32可以为空心高强轻质混凝土板。结合图9与图11所示，预制内墙板的侧端面设置有公母隼槽，相邻两块预制内墙板采用公母隼槽配合安装。公母隼槽可以是普通的梯形凸块321与梯形槽324。如图9所示，预制内墙板32的梯形凸块321与梯形槽324能够与第四湿接缝54更好的咬合，从而将十字形钢管柱13与预制内墙板32连接成整体。
如图12所示，预制楼板4为整体式预制空心板。预制楼板4上表面设置一体成型的装饰层，例如瓷砖等；底面直接反打一体成型的天花图案层。预制楼板4内设置双层双向预应力钢筋或预应力高强刻痕钢丝41，从而增加预制楼板4的跨度适用范围。优选地，预应力可以采用短线法施工。采用上述方案的前提下，可以实现一个房间用一整块楼板，而且不需二次装修，减小了施工工序且克服传统预制板板缝的问题。进一步地，预制楼板4的连接端面预埋有伸出连接端面的连接筋66。
回看图10，预制楼板4搭接在H形钢管梁的上表面，上部预制内墙板32的下表面高于预制楼板4的顶面，预制楼板4与上部预制内墙板32及H形钢管梁之间设置第五湿接缝55。相邻两块预制楼板4的连接筋66相互连接，连接筋66可以是第三U形筋63，第三U形筋63的两端预埋在预制楼板4内，弯头部分伸入第五湿接缝55内，两块预制楼板4的第三U形筋63相互交叉，弯头内插有横向连接筋65。连接筋66也可以是带弯头的钢筋，配合在第五湿接缝55内部设置钢筋笼，也可以该处节点进行加强。
结合图10与图11，预制内墙板32的下表面设置凸出的第二插接部323，第二插接部323插入第五湿接缝55中，从而避免预制内墙板32的底面形成水平通缝。施工时，楼板安装完成后，将上部预制内墙板32安装就位，底部作临时支撑，然后安装拐角侧模，最后从侧模上预留的孔洞进行混凝土的浇筑，优选自密实混凝土。
此外，第五湿接缝55的顶面也可以与预制楼板4的顶面相平，预制内墙板32的底面为平面，可以直接安装在第五湿接缝55的顶面（该方案与实施例三中施工方法对应，图中未画出）。
回看图7，预制外墙板31与钢梁2及预制楼板4的连接，同样设置第五湿接缝55，在预制外墙板31的承重墙板311靠近第五湿接缝55处设置预埋的连接筋66，预制外墙板31的连接筋66与预制楼板4上的连接钢筋6连接。进一步地，预制外墙板31的连接筋66与预制楼板4上的连接钢筋6连接均可以是水平方向的U形筋，H形钢管梁的顶面设置长栓钉22，长栓钉22竖向穿过U形筋后，将预制外墙板31与预制楼板4连接。
如图13至图15所示，所有钢梁2与钢柱1采用节点板7及螺栓71连接，从而实现钢结构的快速安装。钢梁2设置于钢柱1的侧面，上下两根钢柱1直接对接后采用节点板7进行连接。
进一步地，装配式建筑还包括工厂化预制的整体式楼梯、阳台、电梯井、预制整体式厨、卫单元，整体装配式门、窗。
实施例二：
一种式建筑的施工方法，结合图16，包括以下步骤：
第一步：采用BIM平台对所有部品部件进行建筑结构的三维设计，输入相关参数进行建造模拟，对施工现场组织及工序模拟、施工安装培训、施工模拟碰撞、复杂节点的施工模拟，并指导部品部件的加工；
第二步：采用特制的热轧异形无缝钢管柱和钢管梁逐层组装形成装配式住宅第一层楼的钢结构框架体系；钢管柱、钢管梁采用节点板7及螺栓71连接；
第三步：利用特制的热轧异形无缝钢管柱和钢管梁的空腔分别安装第一层的给水、排水、排污、通风共用管井，并安装整体式预制楼梯、电梯井，整体式预制厨房，整体式预制卫生间等预制构件、配件；
第四步：安装第一层双向双层预应力混凝土整体式空心预制楼板4，形成楼盖；
第五步：安装第一层自带内外装饰、保温层的“三明治”预制外墙板31、以及整体式预制阳台；
第六步：安装第一层四边带凹凸榫卯结构的空心高强轻质混凝土预制内墙板32；安装第二层的钢管柱、预制外墙板31和预制内墙板32，在预制外墙板31及预制内墙板32底部作临时支撑以便留出第五湿接缝55的浇筑空间；
第七步：浇灌第一层所有联结节点的湿接缝5混凝土形成整体结构；安装第二层的钢管梁；
第八步：安装第一层的整体式预制门、窗及其它构配件；
第九步：逐层重复上述第三步至第八步施工程序直至结构安装全部结束；
第十步：完善水电暖通安装和内外个性化装饰、竣工验收、交付使用。
在第二步至第十步的施工及交付过程中，利用BIM平台指导部品部件的工厂预制，及现场安装，并实现物流采购信息传输与共享，以及施工进度、质量和安全的全方位监控监测。
实施例三：
与实施例二的不同之处在于：当第五湿接缝55的顶面与预制楼板4的顶面相平，预制内墙板32的底面为平面，直接安装在第五湿接缝55的顶面时，第六步至第八步变为：
第六步：安装第一层三边带凹凸榫卯结构的空心高强轻质混凝土预制内墙板32；
第七步：浇灌第一层所有联结节点的湿接缝5混凝土形成整体结构；
第八步：安装第一层的整体式预制门、窗及其它构配件；
第九步：逐层重复上述第二步至第八步施工程序直至结构安装全部结束。
该装配式建筑结构以钢结构框架和剪力墙的混合结构为主，构件以工厂化预制为主，受力结构以钢结构为主、现场安装以栓铆为主；梁、柱结构材料采用热轧异型钢管框架（剪）结构；预制外墙板31采用“外墙外挂、内墙内嵌”方法，外墙为自带内外装饰、保温的“三明治”结构、内墙为空心高强轻质混凝土，所有梁、柱连接均为高强螺栓71连接，楼盖为整体式双向双层预应力混凝土空心板结构，从而实现了整体装配好，工艺流程简单，结构牢固、抗震性好的建筑结构；
实施例四:
传统钢结构建筑中的钢梁、钢柱主要由钢板冷弯或经切割、焊接加工而成，基本为正方形和矩形截面，或者直接是采用实腹型钢进行二次加工。冷弯型钢受加工工艺限制、不仅壁厚较薄、而且高频焊接焊缝质量较差、大圆角、难以作为重要梁柱结构；而焊接成型不仅焊接量大、费工费时而且外观差、变形大、焊接残余应力难以消除。
此外，传统的钢结构杆件由于受各种条件限制，大都为正方形和矩形截面，断面尺寸大于内、外墙厚度，钢结构杆件凸出墙体部分难以进行处理，二次装饰困难，而且容易产生裂缝、渗漏现象、形成质量隐患。
实施例1至3中所述的钢柱1、钢梁2均为热轧无缝异形钢管,所述的热轧无缝异形钢管是一种新的生产工艺加工成型的异形钢管。
如图17所示，热轧无缝异形钢管加工工艺是在传统热轧无缝钢管设备和工艺上进行改造，采用专用的多个挤压成型机8挤压出适用于装配式建筑结构的梁、柱结构标准的热轧无缝异形钢管系列。标准断面规格包括但不限于矩形、L型、T型、十字型及空腔H型等。
在900C°以上高温下，让无缝圆管9通过由多组挤压成型机8组成的挤压加工线，多组挤压成型机8安装在热轧无缝钢管生产线上的在线设备中间，具体可以安装在热轧无缝钢管生产线上定径机架后面或者减径机架后面，与其他设备同步在线工作；多组挤压成型机8将无缝圆管9经过多次辊压渐变成型。
较佳地，对无缝圆管9的辊压加工与热轧无缝钢管的管坯加热、定径、减径、二次加热、矫正、切割等工艺同步同时进行，以保持与热轧无缝钢管的同样品质。
参见图18-20，以十字形钢管柱13的加工为例进行介绍，每组挤压成型机8包括机架和转动安装在机架上的四个面辊81和四个角辊82，四个面辊81和角辊82根据十字形钢管柱13的外形相互间隔布置；不同挤压成型机8上的面辊81与角辊82的形状按照无缝圆管9通过的方向逐渐接近十字形钢管柱13的外形尺寸，且同一组挤压成型机8上的所有面辊81与角辊82围闭形成十字形钢管柱13的外轮廓线；无缝圆管9通过时，面辊81和角辊82均围绕辊轴83转动，面辊81将无缝圆管9的弧面挤压成平面，角辊82将圆管的弧面挤压成内凹的直角面。
更具体的，前几组挤压成型机8上的角辊82将无缝圆管9的弧面挤压成平面，后几组挤压成型机8上的角辊82将平面挤压成内凹的直角面；即前几组挤压成型机8上的角辊82和面辊81共同作用将无缝圆管9挤压成多边形，后几组挤压成型机8上的角辊82将无缝圆管9的相应平面挤压为内凹的直角面。
如图21所示，L形钢管柱11的挤压成型机8包括一个角辊82和四个面辊81。
如图22所示，T形钢管柱12的挤压成型机8包括两个角辊82和四个面辊81。
如图23所示，H形钢管（即H形钢管梁）的挤压成型机8包括两个面辊81和两个成型辊84，成型辊84的外周面由平面逐渐演变为外突的几字形面，从而将无缝圆管9挤压成有两个外表面内凹的H形钢梁2。
与同类材料性能对比，热轧无缝异形钢管能通过专用挤压成型机8轧制出各种规格品种、不同材质的异形断面，机械化生产效率高、质量好；能广泛应用于装配式钢结构建筑的梁、柱等主要受力构件。
此外，热轧无缝异形钢管的加工工艺还可以适用于汽车、船舶制造和设备平台等领域钢管构件的加工；也可以对不同材质、规格的材料通过加热、挤压成型，从而形成异形管件。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种装配式建筑的围护结构，包括钢柱(1)和由预制墙板形成的墙体，其特征在于：钢柱(1)为热轧无缝异形钢管柱，钢柱(1)设置于相邻预制墙板之间，钢柱(1)与预制墙板端面之间设置湿接缝(5)；钢柱(1)的各外周面掩埋在湿接缝(5)中和/或部分外周面与预制墙板的表面齐平。
2.根据权利要求1所述的装配式建筑的围护结构，其特征在于：钢柱(1)包括L形钢管柱(11)，所述L形钢管柱(11)的中空腔体的截面为L形，设置于外墙体的拐角处，L形钢管柱(11)的两个竖向端面与外墙板的端面之间设置第三湿接缝(53)；L形钢管柱(11)的内侧面与外墙板的内表面平齐。
3.根据权利要求2所述的装配式建筑的围护结构，其特征在于：预制墙板还包括内墙板；钢柱(1)包括T形钢管柱(12)，所述T形钢管柱(12)的中空腔体的截面为T形，所述T形钢管柱(12)包括一字部(121)和垂直部(122)，一字部(121)的两端面与相对应的外墙板的端面之间设置第一湿接缝(51)；垂直部(122)的端面与内墙板的端面之间设置第二湿接缝(52)；一字部(121)靠近垂直部(122)的侧面与外墙板的内表面平齐。
4.根据权利要求3所述的装配式建筑的围护结构，其特征在于：钢柱(1)包括十字形钢管柱(13)，所述十字形钢管柱(13)的中空腔体的截面为十字形；十字形钢管柱(13)设置于四块内墙板之间，十字形钢管柱(13)竖向的四个端面与内墙板的端面之间均设置第四湿接缝(54)；十字形钢管柱(13)的外侧面与内墙板的表面平齐。
5.根据权利要求4所述的装配式建筑的围护结构，其特征在于：异形钢管柱外表面设置多个伸入湿接缝(5)的栓钉(14)。
6.根据权利要求2-5中任一所述的装配式建筑的围护结构，其特征在于：外墙板包括位于钢柱(1)外侧的承重墙板(311)及嵌入钢柱(1)与钢梁(2)形成的框架结构的预制保温层(312)；所述预制保温层(312)的内表面与框架结构齐平。
7.根据权利要求6所述的装配式建筑的围护结构，其特征在于：外墙板的承重墙板(311)部分设置有竖向贯穿的通孔(314)，通孔(314)内穿设有将所有外墙板在竖直方向连接成整体的预应力束。
8.根据权利要求6所述的装配式建筑的围护结构，其特征在于：外墙板的承重墙板(311)部分伸出竖向端面形成挡浆板(313)，两块相邻外墙板的挡浆板(313)拼接。
9.一种热轧无缝异形钢管柱，其特征在于：包括如权利要求1-5中任意一项所述的热轧无缝异形钢管柱。
10.一种异形钢管柱的加工工艺，其特征在于：在传统热轧无缝钢管的生产工艺上进行改造，在900C°以上高温下，无缝圆管（9）通过由多组挤压成型机（8）组成的挤压加工线，每组挤压成型机（8）包括机架和转动安装在机架上的若干个面辊（81）和角辊（82）；不同挤压成型机（8）上的面辊（81）与角辊（82）的形状按照无缝圆管（9）通过的方向逐渐接近异形钢管柱的外形尺寸；无缝圆管（9）通过时，面辊（81）和角辊（82）均围绕辊轴（83）转动，面辊（81）将无缝圆管（9）的弧面挤压成平面，角辊（82）将圆管的弧面挤压成内凹的直角面；最终挤压成型为异形钢管柱；异形钢管柱的截面包括L形、T形或十字形。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111502067A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-07 | 无锡锡晟建设有限公司 | 装配式pc预制承重墙板结合轻型钢骨架的节点结构 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07144223A (ja) * | 1993-11-19 | 1995-06-06 | Nakajima Kokan Kk | コーナーｒ部の材質改善と形状均一化のための大径角形鋼管の製造方法 |
| JP2002282933A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-02 | Nippon Steel Corp | 冷間引き抜きによる角型異形鋼管の製造方法 |
| JP2002292425A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-08 | Nisshin Steel Co Ltd | 異形管の製造方法及び製造装置 |
| CN105133729A (zh) * | 2015-08-05 | 2015-12-09 | 北京建工华创科技发展股份有限公司 | 一种带夹芯板的异形梁柱钢框架及其施工方法 |
| CN105696817A (zh) * | 2016-02-18 | 2016-06-22 | 东南大学 | 一种多层冷成型钢整体预制装配房屋及其拼接方法 |
| CN107626766A (zh) * | 2016-07-18 | 2018-01-26 | 鞍钢股份有限公司 | 一种异型无缝钢管的滚压制造方法 |
| CN108425442A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-08-21 | 李藏柱 | 砼预制墙板与钢柱的连接结构及其施工方法 |
| CN108571096A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-09-25 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种湿式连接的装配式剪力墙t形节点及其施工方法 |
| CN207934332U (zh) * | 2017-12-29 | 2018-10-02 | 北京善筑科技股份有限公司 | 具有钢异形柱的装配式建筑 |
| JP2019072732A (ja) * | 2017-10-13 | 2019-05-16 | 日鐵住金建材株式会社 | 溝付き金属管の製造装置及び方法 |
| CN211007316U (zh) * | 2019-08-15 | 2020-07-14 | 任自放 | 装配式建筑的围护结构及使用的钢管柱 |
-
2019
- 2019-08-15 CN CN201910755172.2A patent/CN110397218A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07144223A (ja) * | 1993-11-19 | 1995-06-06 | Nakajima Kokan Kk | コーナーｒ部の材質改善と形状均一化のための大径角形鋼管の製造方法 |
| JP2002282933A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-02 | Nippon Steel Corp | 冷間引き抜きによる角型異形鋼管の製造方法 |
| JP2002292425A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-08 | Nisshin Steel Co Ltd | 異形管の製造方法及び製造装置 |
| CN105133729A (zh) * | 2015-08-05 | 2015-12-09 | 北京建工华创科技发展股份有限公司 | 一种带夹芯板的异形梁柱钢框架及其施工方法 |
| CN105696817A (zh) * | 2016-02-18 | 2016-06-22 | 东南大学 | 一种多层冷成型钢整体预制装配房屋及其拼接方法 |
| CN107626766A (zh) * | 2016-07-18 | 2018-01-26 | 鞍钢股份有限公司 | 一种异型无缝钢管的滚压制造方法 |
| JP2019072732A (ja) * | 2017-10-13 | 2019-05-16 | 日鐵住金建材株式会社 | 溝付き金属管の製造装置及び方法 |
| CN207934332U (zh) * | 2017-12-29 | 2018-10-02 | 北京善筑科技股份有限公司 | 具有钢异形柱的装配式建筑 |
| CN108425442A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-08-21 | 李藏柱 | 砼预制墙板与钢柱的连接结构及其施工方法 |
| CN108571096A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-09-25 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种湿式连接的装配式剪力墙t形节点及其施工方法 |
| CN211007316U (zh) * | 2019-08-15 | 2020-07-14 | 任自放 | 装配式建筑的围护结构及使用的钢管柱 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111502067A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-07 | 无锡锡晟建设有限公司 | 装配式pc预制承重墙板结合轻型钢骨架的节点结构 |
| CN111502067B (zh) * | 2020-04-28 | 2021-07-23 | 无锡锡晟建设有限公司 | 装配式pc预制承重墙板结合轻型钢骨架的节点结构 |
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