CN110565806A - 一种z型承重梁及梁柱复合结构及其防火方法 - Google Patents

一种z型承重梁及梁柱复合结构及其防火方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种Z型承重梁及梁柱复合结构及其防火方法，结构优点：用Z型承重梁替代H型梁，其腹板方便连接门窗柱并参与结构承重，主梁的支承点增加，支点间跨度极大减小，主梁端部受力改善，与其连接的主结构柱截面也相应减小，钢材在建筑中的分布和结构受力更加均匀，Z型梁的上翼缘放置上一层建筑的墙体，腹板连接本层的门窗柱，下翼缘放置本层的楼面梁，Z型承重梁隐藏在墙体内，与传统H型梁相比，安装完墙板后室内外不露梁柱，不需要对梁柱进行二次包覆，通过预埋在外墙板内的柔性连接件，将外墙板与梁柱一体结构连接形成延性结构，提高结构抗震性能。因柱距较小，室内侧的柱表面覆盖一层保温防火棉，用横向设置的檩条使之固定在柱子上，形成一层防火绝缘层，檩条内侧连接内墙板，最后形成具有保温隔热、防火防水、结构紧密的装配式墙体。

Description

一种Z型承重梁及梁柱复合结构及其防火方法
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，特别涉及一种Z型承重梁及梁柱复合结构及其防火方法。
背景技术
在钢结构建筑领域，传统使用的是H型梁，在施工过程中，墙体与梁的连接是利用H梁的下翼缘焊接的连接板、通过许多勾头螺栓穿透墙板进行固定的。安装完墙板以后，墙板上方的H梁和左右两边的结构柱裸露在外面，需要二次包覆，并且室内部分的H梁不仅会占用室内空间也需要再做防火包覆处理，长期造成钢结构建筑较其他建筑费用居高不下。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种Z型承重梁及梁柱复合结构及其防火方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种Z型承重梁，包括横向板一、横向板二和垂直连接在横向板一与横向板二之间的腹板，其特征在于：所述横向板一和横向板二为平直的，所述腹板设置在横向板一的后端和横向板二的前端且其为一体结构构成Z型承重梁。
进一步地，所述Z型承重梁两端的腹板和上、下翼缘焊接有端板，所述腹板用于连接本层墙柱，所述Z型承重梁的下翼缘用于放置本层楼面梁，所述Z型承重梁的上翼缘用于放置上一层建筑墙体。
一种Z型承重梁的梁柱复合结构，包括Z型承重梁、端板、结构柱和门窗柱组成的梁柱复合结构，所述端板与结构柱通过焊接或螺栓相连接，所述Z型承重梁的腹板通过螺栓或焊接固定连接有门窗柱，两根所述Z型承重梁的腹板间的下翼缘上安装有楼面梁。
进一步地，所述门窗柱的室外一侧设置有外墙板，所述外墙板制作时设置有预埋件。
进一步地，所述预埋件卡住结构柱并通过卡箍固定。
进一步地，所述外墙板的两端开有L型口，上下两端所述外墙板通过L型口相互配合，所述外墙板的表面中部固定连接有墙板缝压条。
进一步地，所述门窗柱的下端设有墙体托梁，所述外墙板的两端卡接有S型连接件和密封条。
进一步地，室内一侧的所述门窗柱和结构柱通过横向设置的檩条将填充物固定，所述檩条的外侧覆盖有内墙板。
进一步地，所述填充物为柔性可压缩A级防火材料，包括岩棉、玻璃棉和气凝胶，所述填充物的室内侧与两组所述檩条的中部设置有空档，空档用于铺设水电管线。
一种Z型承重梁的梁柱复合结构的防火方法，包括以下步骤：
步骤一：通过焊接、热轧的方式制成的Z型梁，其腹板厚度较上、下翼缘板薄，并在Z型承重梁的两端设有端板；
步骤二：将Z型承重梁两端的端板采用焊接或者栓接的方式固定在结构柱上，通过Z型承重梁中部的腹板与门窗柱组合连接后形成梁柱一体复合结构；
步骤三：在Z型承重梁的下翼缘上安放本层的楼板构件，待本层结构安装完成后，在Z型承重梁的上翼缘上放置上一层建筑的墙体结构；
步骤四：在门窗柱的室外一侧安装外墙板，通过外墙板的上、下端开有的L型口，将S型连接件以及密封条放置进外墙板的上、下端开有的L型口中，L型口的外部用不锈钢或铝合金等材质的墙板缝压条封闭，形成外墙板水平方向的防水密封，墙板缝压条通过自攻螺丝连接在S型连接件上，从而起到长久防水的效果；
步骤五：用横向布置的檩条把一定厚度和容重的填充物压固在室内一侧的立柱上，以达到钢结构防火和建筑隔音保温的作用；
步骤六：在填充物的室内侧、上下两组檩条中间的空档处铺设水电管线，内墙板安装在檩条的外侧，将填充物及水电管线全部覆盖；
步骤七：制作外墙板时将预埋件固定在混凝土内，安装时通过卡箍将外墙板与门窗柱进行连接，预埋件和卡箍形成柔性连接机构，外墙板与梁柱一体结构连接后组成延性结构，提高结构的抗震性能；
步骤八：通过L型口将相邻上下楼层的外墙板形成相互配合安装，最后形成具有保温隔热、防火防水、结构紧密的装配式墙体。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)：该种发明通过设置有Z型承重梁、端板、外墙板和门窗柱，方便通过Z型承重梁能够连接本层的墙体结构柱，其下翼缘上可以放置本层的楼板构件，上翼缘上可以放置上一层建筑的墙体，采用Z型承重梁与传统H型梁相比，安装完外墙板后室内外不露梁柱，而且因Z型梁的腹板与门窗柱连接方便，柱距最小可以设置到2米以下，梁跨度极大减小、端板处的集中受力被改善，梁柱的截面也相应减小，将原来距离长截面大的梁柱结构改成距离小截面小的多柱结构，而且门窗柱将房间围成了筒式结构形式，减小了钢结构布置的不均匀性，具有结构稳定性高和安装快捷的优点；
(2)：该种发明因柱距小，室内采用横向放置的檩条将保温棉固定在室内侧的结构柱上，不需要再涂刷防火涂层，同时还达到结构断桥和保温隔音的效果，室外墙板厚度20毫米以下的薄板时可用标准尺寸的板材通过自攻螺丝与门窗柱相连接，厚度30毫米以上的预制墙板可在混凝土内预埋连接件，与结构柱采用柔性连接，对钢结构形成蒙皮效应，具有较好的延性和较高的整体稳定性及装配率，最后形成具有保温隔热、防火防水、结构紧密的装配式墙体。
附图说明
图1为本发明的整体的结构示意图；
图2为本发明的门窗柱的局部结构示意图；
图3为本发明的室内保温与线管墙板示意图；
图4为本发明的门窗柱和外墙板的内部局部结构示意图；
图5为本发明的外墙板的预埋件与门窗柱连接示意图；
图6为本发明的Z型承重梁与门窗柱组合后的梁柱一体复合结构示意图；
图7为本发明的Z型承重梁的表面结构示意图；
图8为本发明的Z型承重梁的整体结构示意图。
图中：1、Z型承重梁；101、横向板一；102、横向板二；103、腹板；2、门窗柱；3、檩条；4、填充物；5、水电管线；6、内墙板；7、楼面梁；8、结构柱；9、端板；10、外墙板；11、预埋件；12、卡箍；13、墙体托梁；14、S型连接件；15、墙板缝压条；16、密封条。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段；创作特征；达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-8所示，一种Z型承重梁，包括横向板一101、横向板二102和垂直连接在横向板一101与横向板二102之间的腹板103，其特征在于：所述横向板一101和横向板二102为平直的，所述腹板103设置在横向板一101的后端和横向板二102的前端且其为一体结构构成Z型承重梁1。
其中，所述Z型承重梁1两端的腹板103和上、下翼缘焊接有端板9，所述腹板103用于连接本层墙柱，所述Z型承重梁1的下翼缘用于放置本层楼面梁7，所述Z型承重梁1的上翼缘用于放置上一层建筑墙体。
一种Z型承重梁的梁柱复合结构，包括Z型承重梁1、端板9、结构柱8和门窗柱2组成的梁柱复合结构，所述端板9与结构柱8通过焊接或螺栓相连接，所述Z型承重梁1的腹板通过螺栓或焊接固定连接有门窗柱2，两根所述Z型承重梁1的腹板间的下翼缘上安装有楼面梁7。
其中，所述门窗柱2的室外一侧设置有外墙板10，所述外墙板10制作时设置有预埋件11。
其中，所述预埋件11卡住结构柱2并通过卡箍12固定。
其中，所述外墙板10的两端开有L型口，上下两端所述外墙板10通过L型口相互配合，所述外墙板10的表面中部固定连接有墙板缝压条15。
其中，所述门窗柱2的下端设有墙体托梁13，所述外墙板10的两端卡接有S型连接件14和密封条16。
其中，室内一侧的所述门窗柱2和结构柱8通过横向设置的檩条3将填充物4固定，所述檩条3的外侧覆盖有内墙板6。
其中，所述填充物为柔性可压缩A级防火材料，包括岩棉、玻璃棉和气凝胶，所述填充物4的室内侧与两组所述檩条3的中部设置有空档，空档用于铺设水电管线5。
一种Z型承重梁的梁柱复合结构的防火方法，包括以下步骤：
步骤一：通过焊接、热轧的方式制成的Z型梁，其腹板厚度较上、下翼缘板薄，并在Z型承重梁的两端设有端板；
步骤二：将Z型承重梁1两端的端板9采用焊接或者栓接的方式固定在结构柱8上，通过Z型承重梁1中部的腹板103与门窗柱2组合连接后形成梁柱一体复合结构；
步骤三：在Z型承重梁1的下翼缘上安放本层的楼板构件7，待本层结构安装完成后，在Z型承重梁1的上翼缘上放置上一层建筑的墙体结构；
步骤四：在门窗柱2的室外一侧安装外墙板10，通过外墙板10的上、下端开有的L型口，将S型连接件14以及密封条16放置进外墙板10的上、下端开有的L型口中，L型口的外部用不锈钢或铝合金等材质的墙板缝压条15封闭，形成外墙板10水平方向的防水密封，墙板缝压条15通过自攻螺丝连接在S型连接件14上，从而起到长久防水的效果；
步骤五：用横向布置的檩条3把一定厚度和容重的填充物4压固在室内一侧的立柱上，以达到钢结构防火和建筑隔音保温的作用；
步骤六：在填充物4的室内侧、上下两组檩条3中间的空档处铺设水电管线5，内墙板6安装在檩条3的内侧，将填充物及水电管线全部覆盖；
步骤七：制作外墙板10时将预埋件11固定在混凝土内，安装时通过卡箍12将外墙板10与门窗柱2进行连接，预埋件11和卡箍12形成柔性连接机构，外墙板10与梁柱一体结构连接后组成延性结构，提高结构的抗震性能；
步骤八：通过L型口将相邻上下楼层的外墙板10形成相互配合安装，最后形成具有保温隔热、防火防水、结构紧密的装配式墙体。
需要说明的是，本发明为一种Z型承重梁及梁柱复合结构及其防火方法，在使用过程中，先通过焊接的方式往Z型承重梁1的两端固定上端板9，使得Z型承重梁1与端板9焊接固定，再通过Z型承重梁1两端的端板9采用焊接或者栓接的方式固定在结构柱8上，在Z型承重梁1的下翼缘上安放本层的楼板构件，在Z型承重梁1的上翼缘上放置上一层建筑的墙体结构，从而通过Z型承重梁1中部的腹板103与门窗柱2组合连接后形成梁柱一体复合结构，在门窗柱2的室外一侧安装墙板10，由于外墙板10的上、下端开有的L型口，从而将S型连接件14以及密封条16放置进外墙板10的上、下端开有的L型口中，L型口的外部用不锈钢或铝合金等材质的墙板缝压条15封闭，形成外墙板10水平方向的防水密封，墙板缝压条15通过自攻螺丝连接在S型连接件14上，能够有效地起到防水密封的效果，在外墙板10制作时在混凝土中放置预埋件11，安装时通过卡箍12将外墙板10固定在门窗柱2上，外墙板10与梁柱一体结构的柔性连接形成较好的延性结构，提高结构的抗震性能，通过L型口将相邻上下楼层的外墙板10形成相互配合安装，在门窗柱2的室内一侧，用横向布置的檩条3把一定厚度和容重的填充物4压固在室内一侧的立柱上，以达到钢结构防火和建筑隔音保温的作用，填充物4的室内侧、上下两组檩条3中间的空档处安装放置水电管线5，内墙板6安装在檩条3的内侧，将填充物及水电管线全部覆盖在墙板内，安装完内外墙板后室内外不露梁柱，梁柱不需要二次包裹，最后形成具有保温隔热、防火防水、结构紧密的装配式墙体。
实施例一：先制作Z型梁，再将端板9焊接在Z型承重梁1的两端，再将端板9采用焊接或者栓接的方式与结构柱8固定，此时，在Z型承重梁1的下翼缘上安放楼层板，在Z型承重梁1的上翼缘上放置上一层建筑的墙体结构，Z型承重梁1的两端可以连接本层的墙体结构柱8，采用Z型承重梁1表面的腹板103与门窗柱2连接，形成梁柱一体复合结构，由于腹板103方便安装和布置门窗柱2，柱距最小可以设置到门窗柱2米以下，梁跨度极大减小、梁端的集中受力被改善，柱的截面也相应减小，将原来距离长截面大的梁柱改成距离小截面小的多柱结构，而且门窗柱2将房间围成了筒式结构形式，减小了钢结构布置的不均匀性，具有结构稳定性高和安装快捷的优点，在填充物4的室内侧、上下两组檩条3中间的空档处安装放置水电管线5，安装完后，因柱距小，钢结构防火采用横向放置的檩条3将填充物4固定在室内侧的结构柱8上，不需要再涂刷防火涂层，同时还达到结构断桥和保温隔音的效果，通过外墙板10的上、下端开有的L型口，将S型连接件14以及密封条16放置进外墙板10的上、下端开有的L型口中，L型口的外部用不锈钢或铝合金等材质的墙板缝压条15封闭，形成外墙板10水平方向的防水密封，将墙板缝压条15通过自攻螺丝连接在S型连接件14上，从而起到防水的效果，外墙板10制作安装时通过卡箍12和预埋件11与门窗柱2进行连接，通过L型口将相邻上下楼层上外墙板10形成相互配合安装，外墙板10与门窗柱2、结构柱8采用柔性连接，形成钢结构蒙皮效应，具有较高的整体稳定性及装配率，安装完内外墙板后室内外不露梁柱，梁柱不需要二次包裹，最后形成具有保温隔热、防火防水、结构紧密的装配式墙体。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种Z型承重梁，包括横向板一(101)、横向板二(102)和垂直连接在横向板一(101)与横向板二(102)之间的腹板(103)，其特征在于：所述横向板一(101)和横向板二(102)为平直的，所述腹板(103)设置在横向板一(101)的后端和横向板二(102)的前端且其为一体结构构成Z型承重梁(1)。
2.根据权利要求1所述的一种Z型承重梁，其特征在于：所述Z型承重梁(1)两端的腹板(103)和上、下翼缘焊接有端板(9)，所述腹板(103)用于连接本层墙柱，所述Z型承重梁(1)的下翼缘用于放置本层楼面梁(7)，所述Z型承重梁(1)的上翼缘用于放置上一层建筑墙体。
3.一种Z型承重梁的梁柱复合结构，包括Z型承重梁(1)、端板(9)、结构柱(8)和门窗柱(2)组成的梁柱复合结构，其特征在于：所述端板(9)与结构柱(8)通过焊接或螺栓相连接，所述Z型承重梁(1)的腹板通过螺栓或焊接固定连接有门窗柱(2)，两根所述Z型承重梁(1)的腹板间的下翼缘上安装有楼面梁(7)。
4.根据权利要求3所述的一种Z型承重梁的梁柱复合结构，其特征在于：室内一侧的所述门窗柱(2)和结构柱(8)通过横向设置的檩条(3)将填充物(4)固定，所述檩条(3)的外侧覆盖有内墙板(6)。
5.根据权利要求4所述的一种Z型承重梁的梁柱复合结构，其特征在于：所述填充物(4)为柔性可压缩A级防火材料，所述填充物(4)的室内侧与两组所述檩条(3)的中部设置有空档，空档用于铺设水电管线(5)。
6.根据权利要求3所述的一种Z型承重梁的梁柱复合结构，其特征在于：所述门窗柱(2)的室外一侧设置有外墙板(10)，所述外墙板(10)制作时设置有预埋件(11)。
7.根据权利要求6所述的一种Z型承重梁的梁柱复合结构，其特征在于：所述预埋件(11)卡住结构柱(2)并通过卡箍(12)固定。
8.根据权利要求6所述的一种Z型承重梁的梁柱复合结构，其特征在于：所述外墙板(10)的两端开有L型口，上下两端所述外墙板(10)通过L型口相互配合，所述外墙板(10)的表面中部固定连接有墙板缝压条(15)。
9.根据权利要求6所述的一种Z型承重梁的梁柱复合结构，其特征在于：所述门窗柱(2)的下端设有墙体托梁(13)，所述外墙板(10)的两端卡接有S型连接件(14)和密封条(16)。
10.一种Z型承重梁的梁柱复合结构的防火方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：通过焊接、热轧的方式制成的Z型梁(1)，其腹板厚度较上、下翼缘板薄，并在Z型承重梁(1)的两端设有端板(9)；
步骤二：将Z型承重梁(1)两端的端板(9)采用焊接或者栓接的方式固定在结构柱(8)上，通过Z型承重梁(1)中部的腹板(103)与门窗柱(2)组合连接后形成梁柱一体复合结构；
步骤三：在Z型承重梁(1)的下翼缘上安放本层的楼板构件(7)，待本层结构安装完成后，在Z型承重梁(1)的上翼缘上放置上一层建筑的墙体结构；
步骤四：在门窗柱(2)的室外一侧安装外墙板(10)，通过外墙板(10)的上、下端开有的L型口，将S型连接件(14)以及密封条(16)放置进外墙板(10)的上、下端开有的L型口中，L型口的外部用不锈钢或铝合金等材质的墙板缝压条(15)封闭，形成外墙板(10)水平方向的防水密封，墙板缝压条(15)通过自攻螺丝连接在S型连接件(14)上，从而起到长久防水的效果；
步骤五：用横向布置的檩条(3)把一定厚度和容重的填充物(4)压固在室内一侧的立柱上，以达到钢结构防火和建筑隔音保温的作用；
步骤六：在填充物(4)的室内侧、上下两组檩条(3)中间的空档处铺设水电管线(5)，内墙板(6)安装在檩条(3)的内侧，将填充物及水电管线全部覆盖；
步骤七：制作外墙板(10)时将预埋件(11)固定在混凝土内，安装时通过卡箍(12)将外墙板(10)与门窗柱(2)进行连接，预埋件(11)和卡箍(12)形成柔性连接机构，外墙板(10)与梁柱一体结构连接后组成延性结构，提高结构的抗震性能；
步骤八：通过L型口将相邻上下楼层的外墙板(10)形成相互配合安装，最后形成具有保温隔热、防火防水、结构紧密的装配式墙体。
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