CN110924533A - 一种钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房，包括由4个等长的X轴方管、4个等长的Y轴方管和4个等长的Z轴方管通过8个坐标节点连接形成的直角长方体立体框架，任意四个方管依次连接后围合形成的直角四边形框架的内腔中设有与直角四边形框架固连的龙骨架；四个Z轴方管的下端均通过调节机构连接有支座，调节机构用于调节Z轴方管和相应支座之间的间距；直角四边形框架的内外表面均固定有密封直角四边形框架内腔的面板，各内腔中均填充有泡沫混凝土，至少一个直角四边形框架的内腔中预埋有电线和水管。该单元房整体性高，便于托运、无需专门修建基础，可快捷调节活动房的水平度；且保温隔音、防水抗渗、防火等功能大大提升。

Description

一种钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房

技术领域

本发明涉及房屋建筑技术领域，尤其涉及一种钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房。

背景技术

随着建筑工业化和装配式建筑不断发展，以及各类生产、建设的需要，类型不一的单元房陆续被研发出来。目前，比较常见的单元房有活动板房和集装箱房。活动板房通常以彩钢板为骨架、夹芯板为维护材料所制成，多用于临时性建筑，从市场反馈来看，其存在以下不足之处：①需在现场修建板房基础，费时费力；②自身是镶嵌结构，整体性及承载能力较差；③需在现场进行水电安装、装饰装修；④密封、隔音、防火、防潮、隔热等性能较差；⑤使用舒适度和品质一般；⑤由于节点易锈蚀、拆装损耗大，难以真正重复使用。集装箱房虽然整体性好、便于托运、无需专门修建基础，但是在密封、隔音、防火、防潮、隔热、使用品质、维护保养、耐久性等方面同样存在较多问题，不尽如人意。

中国专利公告号CN2926353Y公开了一种可重复使用的建筑单元房，其通过四根支撑杆及接口可组成框架结构，可在拆叠状态下被运输，在所需地点组装。但是，该技术未解决维护结构在密封、隔音、防火、防潮、隔热等方面的问题；单元房钢骨架仅靠四个支撑杆受力，没有水平和竖向龙骨，其承载性能和整体性较差。

中国专利公告号CN2926353Y公开了一种钢骨架单元房房体结构，其围护结构采用内、外玻璃钢板，并在内、外玻璃钢板填充保温材料。但是，该技术未难以解决围护结构与钢骨架之间的密封问题；内、外玻璃钢板加保温材料的造价非常高，且玻璃钢板难以二次加工，其防火性能亦不如混凝土材料。

中国专利公告号CN206707014U公开了一种钢骨架单元房盒子，其顶板和底板由内而外依次为胶合板、保温层、玻璃钢板，隔板由内而外依次为铝塑板、保温层、铝塑板。由于该技术采用收边立柱封闭顶板、底板、隔板与结构间的缝隙，与整体现浇混凝土相比，其操作比较复杂、工艺要求高、密封质量可靠度低；该技术所采用的胶合板、玻璃钢板、铝塑板同样存在造价高、难以二次加工、防火性能差等不足问题。

此外，目前装配式活动房采用固定支座与地基固定，但建筑工地、野外作业场所等场合的地基一般不平整，基础施工难度大，导致安装效率低，且很难保证活动房的稳固，尤其在地震废墟上，活动房根本无法搭建。并且，建筑工地有时会存在地基沉降，活动房会因此导致受力不均而发生倾斜甚至倾倒的事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种整体性好、自重轻、保温隔音、防水抗渗、防火，且平稳度快捷可调、无需组装无需修建基础即可快速应用的钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房，包括由4个等长的X轴方管、4个等长的Y轴方管和4个等长的Z轴方管通过8个坐标节点连接形成的直角长方体立体框架，任意四个方管依次连接后围合形成的直角四边形框架的内腔中设有与所述直角四边形框架固连的龙骨架；四个Z轴方管的下端均通过调节机构连接有支座，所述调节机构用于调节Z轴方管和相应支座之间的间距；

所述直角四边形框架的内外表面均固定有密封所述直角四边形框架内腔的面板，每个直角四边形框架的内腔中均填充有泡沫混凝土从而将直角四边形框架、龙骨架和面板连接形成所述移动单元房的外墙、屋顶或屋底，至少一个直角四边形框架的内腔中预埋有电线和水管，所述钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房上设有至少一个电源接口，所述电线的一端与每个电源接口电连接，所述电线的一端伸入钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房内，所述钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房上设有至少一个水源接口，所述水管的一端与每个水源接口连通，所述水管的另一端伸入钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房内。

其中，X轴、Y轴和Z轴指的是三维直角坐标系中的三个轴。

由此，通过方管连接形成直角长方体立体框架，整体性较活动板房大大提高，且便于托运、无需专门修建基础；且由于方管具有一定的长度和宽度，因而直角四边形框架内外两侧面通过铺设面板即可围合形成浇筑腔，浇筑泡沫混凝土后即可形成可移动和运输的单元房。与集装箱房相比，保温隔音、防水抗渗、防火等功能大大提升。

该钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房可快速投入使用，为救援、施工等争取宝贵时间。并且，通过调节机构可快捷调节活动房的水平度，适用范围广，尤其适合建筑工地、野外作业场所等地基不平整的场合。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房的顶部设有用于安装太阳能面板的支腿，所述支腿与直角长方体立体框架顶部的龙骨架固定。通过安装太阳能发电装置进行发电，可满足野外场合单元房内的供电需求。

为便于单元房运输和安装，所述钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房的顶部的四个角落设有吊耳，所述吊耳与直角长方体立体框架顶部的直角四边形框架固定。

所述直角长方体立体框架顶部和/或底部的直角四边形框架的侧面设有沿X轴方向和/或沿Y轴方向延伸的置物架。以便搁置水箱、备用发电舱等设备。

所述龙骨架由C型钢纵横交错连接形成；至少一个龙骨架设有门洞，和/或至少一个龙骨架上设有窗洞。

为便于混凝土的快速流通，所述C型钢的底板上开设有便于泡沫混凝土流通的过流孔。

调节机构包括螺套、螺杆和连接板，所述连接板与相应的Z轴方管的底部固定，所述连接板的底面开设有容置槽，所述螺杆具有上段、中段和下段，所述上段通过一推力球轴承安装于所述容置槽中，所述中段上设有可驱动螺杆螺旋运动的手柄，所述螺套固定于支座上，所述下段伸入螺套的内孔中并与螺套螺纹连接，所述支座具有供所述下段上下往复运动的避让腔，所述避让腔与螺套的内孔连通。

通过旋转手柄，可带动螺杆螺旋运动，从而快速实现活动房支腿的高度调节，保证单元房安装的平整度，降低了对地基平整度的要求，提高了单元房快速投入使用的方便性。

所述推力球轴承的上圈与容置槽的槽壁过盈配合且与所述上段间隙配合，所述推力球轴承下圈与容置槽的槽壁间隙配合且与所述上段过盈配合。这种装配方式，可以使螺杆旋转，而连接板不旋转，同时以滚动摩擦替代滑动摩擦，更为省力。

为防止螺杆与连接板脱离，所述上段的顶部设有可与推力球轴承的顶壁抵接的第一限位板，所述连接板的底部设有可与推力球轴承的底壁抵接的第二限位板。

为防止螺杆从螺套中脱出，所述下段的底部设有可与螺套的底壁抵接的第三限位板。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、单元房的结构体系由方钢管和C型钢龙骨架焊接而成，承载能力高、整体性非常好。采用铁皮面板与方钢管框架的内外侧面焊接，密封性好。

2、轻质混凝土制成的墙板、顶板、底板具有保温隔热、轻质、耐久性强、阻燃耐火、成本低廉等优点。

3、顶部的吊点便于吊装设备对单元房进行整体位移、摆放、拼装，以及在运输过程中对单元房进行临时固定。

4、底部的可调支座便于单元房适应各种地形，保证单元房始终处于平稳状态。

5、设备平台便于安放各类辅助设备，丰富单元房使用功能。

6、本单元房构造简单，便于规模化、批量化生产，制作成本低，质量可靠、耐久性强、适用范围广，在工厂不仅能完成结构制作，还可根据使用要求预先完成整体装修，运送至现场直接使用。

附图说明

图1为本发明实施例的钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房的立体剖视示意图。

图2为本发明实施例的钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房的平面剖视示意图。

图3为单元房的外墙、屋顶或屋底的局部剖视示意图。

图4为本发明实施例的移动单元房钢骨架结构的示意图。

图5为本发明实施例的移动单元房钢骨架结构的剖视示意图。

图6为调节机构的结构示意图。

图7为螺杆的结构示意图。

图例说明：1、X轴方管；2、Y轴方管；3、Z轴方管；4、龙骨架；41、门洞；42、窗洞；5、调节机构；51、螺套；52、螺杆；521、上段；522、中段；523、下段；53、连接板；531、容置槽；54、推力球轴承；55、手柄；56、第一限位板；57、第二限位板；58、第三限位板；6、支座；61、避让腔；7、支腿；8、吊耳；9、置物架；10、面板；11、泡沫混凝土。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施例1：

本实施例的钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房，如图1-3所示，包括移动单元房钢骨架结构、面板10和泡沫混凝土11。

如图4和图5所示，该移动单元房钢骨架结构包括由4个等长的X轴方管1、4个等长的Y轴方管2和4个等长的Z轴方管3通过8个坐标节点焊接形成的直角长方体立体框架，其中，方管为方钢管，任意四个方管依次连接后围合形成的直角四边形框架的内腔中设有与直角四边形框架固连的龙骨架4；龙骨架4由C型钢纵横交错焊接形成，C型钢的底板上开设有便于泡沫混凝土流通的过流孔。沿X轴方向一端的龙骨架4设有门洞41和窗洞42。四个Z轴方管3的下端均通过调节机构5连接有支座6，调节机构5用于调节Z轴方管3和相应支座6之间的间距。本发明中的X轴指的是直角长方体立体框架的长度方向，Y轴指的是直角长方体立体框架的宽度方向，Z轴指的是直角长方体立体框架的高度方向。

顶部的直角四边形框架沿X轴方向的一端设有置物架9，底部直角四边形框架沿X轴方向的两端均设有置物架9。置物架9由方钢管纵横交错焊接而成，其表面通过焊接铺设有薄壁钢板，便于搁置设备（水箱、或单元房的动力舱）。在其他实施例中，置物架9也可为活动拆卸式设备平台。

如图1-3所示，直角四边形框架的内外表面（朝向直角长方体立体框架内腔的一面为内表面，反正为外表面）均焊接有密封直角四边形框架内腔的面板10，本实施例中，面板10为钢板，便于与方管焊接。每个直角四边形框架的内腔中均填充有泡沫混凝土11从而将直角四边形框架、龙骨架4和面板10连接形成移动单元房的外墙、屋顶或屋底，多个直角四边形框架的内腔中预埋有电线和水管，钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房上设有至少一个电源接口，电线的一端与每个电源接口电连接，电线的一端伸入钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房内，钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房上设有至少一个水源接口，水管的一端与每个水源接口连通，水管的另一端伸入钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房内。由此，外部水源电源接入相应的接口后，单元房内的家电洁具等即可使用。

本实施例中，直角长方体立体框架顶部的龙骨架4上表面焊接有用于安装太阳能面板的四个支腿7。且直角长方体立体框架顶部的直角四边形框架上表面四个角落均焊接有吊耳8。支腿7和吊耳8均伸出顶面面板。此外，底部的一个靠门的置物架9可当做进出走廊，其一侧焊接有台阶。

本实施例中，如图6所示，支座6包括从下至上依次组焊的底板63、座套64和座体65，底63上开设多个螺栓孔，通过膨胀螺栓与场地基础固定，可确保单元房的稳固。连接板53通过与Z轴方管3底部的封板532的通过螺栓连接，安装与拆卸简单快捷。座套12与Z轴方管3采用同规格型材，使之整体协调美观。

继续参阅图6，调节机构5包括螺套51、螺杆52、连接板53、推力球轴承54和手柄55。

连接板53与相应的Z轴方管3的底部固定，连接板53的底面开设有容置槽531，如图7所示，螺杆52具有上段521、中段522和下段523，上段521通过推力球轴承54安装于容置槽531中，推力球轴承54的上圈与容置槽531的槽壁过盈配合且与上段521间隙配合，推力球轴承54下圈与容置槽531的槽壁间隙配合且与上段521过盈配合。可以使螺杆旋转，而连接板不旋转，同时以滚动摩擦替代滑动摩擦，更为省力。为防止螺杆52与连接板53脱离，上段521的顶部设有可与推力球轴承54的顶壁抵接的第一限位板56，连接板53的底部设有可与推力球轴承54的底壁抵接的第二限位板57。

中段522上开设有与手柄55配合的径向通孔524，手柄55穿过径向通孔524并与中段522通过紧固件固定。

座体65的顶面上开设有与螺套51外壁配合的容置孔62，螺套51固定于容置孔62中。下段523伸入螺套51的内孔中并与螺套51通过T型螺纹连接，座套64的内腔形成供下段523上下往复运动的避让腔61，该避让腔61与螺套51的内孔连通。为防止螺杆52从螺套51中脱出，下段523的底部设有可与螺套51的底壁抵接的第三限位板58。

调节时，将手柄55插入到螺杆52上的径向通孔524中并通过紧固件固定，通过手柄55的旋转运动，带动螺杆螺旋运动，从而实现活动房支腿的高度调节。

单元房整体呈箱体构造，4面墙板以及顶板、底板采用轻钢作为骨架受力构件，其中4根角柱与8根边柱均采用方形或矩形钢管作为竖向立柱与横梁，形成框架结构体系。在每面墙板轻钢骨架两侧设置薄壁钢板，与四周的方形或矩形钢管形成空腔。在单元房底板、顶板的下表面设置钢板。

为满足单元房质量轻，同时又具有保温隔热、隔音减震、防火耐久、轻质高强等性能，在所在单元房墙面的空腔内，以及顶板、底板浇筑轻质混凝土作为填充介质。其轻质混凝土可采用泡沫混凝土，选用干密度为200~500kg/m³泡沫混凝土，导热系数为0.05～0.10W/(m·k);轻质混凝土也可采用聚苯颗粒混凝土，其干密度300~500kg /m³，导热系数为0.05～0.10 W/(m·k)。

为便于搁置设备（水箱、或单元房的动力舱），在单元房靠窗外立面设置设备平台，设备平台上采用轻钢骨架上铺薄壁钢板制作，设备平台与单元房的连接可以固定焊接、也可为活动拆卸式设备平台。

为提高单元房的适用性，能快速的运至现场安装定位，在单元房四根角柱下方各设置一个可调机械支座，通过调整可调机械支座来保证单元房安装的平整度，降低了对地基平整度的要求，提高了单元房快速投入使用的方便性。

为便于单元房的吊装，在4根角柱上方设置4个吊点，在吊装的过程中满足单元房的整体受力特性，防止单元房变形。

为便于轻质混凝土在墙板以及底板、顶板浇筑时，轻质混凝土能在空腔内流动，空腔内设置的C型薄壁轻钢，开设30*50mm的孔，便于轻质混凝土的流动。

所有的水电关系、电线预埋至墙板或顶板内。

上述钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房在保证单元房结构的整体性外，还具有具备自重轻、保温隔音、防水抗渗、防火等优良性能，同时满足易于吊运、便于调平，达到可模块化组拼、重复拆装、重复周转使用的效果，具有“四节一环保”优势。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房，其特征在于，包括由4个等长的X轴方管（1）、4个等长的Y轴方管（2）和4个等长的Z轴方管（3）通过8个坐标节点连接形成的直角长方体立体框架，任意四个方管依次连接后围合形成的直角四边形框架的内腔中设有与所述直角四边形框架固连的龙骨架（4）；四个Z轴方管（3）的下端均通过调节机构（5）连接有支座（6），所述调节机构（5）用于调节Z轴方管（3）和相应支座（6）之间的间距；

所述直角四边形框架的内外表面均固定有密封所述直角四边形框架内腔的面板（10），每个直角四边形框架的内腔中均填充有泡沫混凝土（11）从而将直角四边形框架、龙骨架（4）和面板（10）连接形成所述移动单元房的外墙、屋顶或屋底，至少一个直角四边形框架的内腔中预埋有电线和水管，所述钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房上设有至少一个电源接口，所述电线的一端与每个电源接口电连接，所述电线的一端伸入钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房内，所述钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房上设有至少一个水源接口，所述水管的一端与每个水源接口连通，所述水管的另一端伸入钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房内。

2.根据权利要求1所述的钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房，其特征在于，所述钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房的顶部设有用于安装太阳能面板的支腿（7），所述支腿（7）与直角长方体立体框架顶部的龙骨架（4）固定。

3.根据权利要求1所述的钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房，其特征在于，所述钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房的顶部的四个角落设有吊耳（8），所述吊耳（8）与直角长方体立体框架顶部的直角四边形框架固定。

4.根据权利要求1所述的钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房，其特征在于，所述直角长方体立体框架顶部和/或底部的直角四边形框架的侧面设有沿X轴方向和/或沿Y轴方向延伸的置物架（9）。

5.根据权利要求1所述的钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房，其特征在于，所述龙骨架（4）由C型钢纵横交错连接形成；至少一个龙骨架（4）设有门洞（41），和/或至少一个龙骨架（4）上设有窗洞（42）。

6.根据权利要求5所述的钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房，其特征在于，所述C型钢的底板上开设有便于泡沫混凝土（11）流通的过流孔。

7.根据权利要求1-6任一项所述的钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房，其特征在于，所述调节机构（5）包括螺套（51）、螺杆（52）和连接板（53），所述连接板（53）与相应的Z轴方管（3）的底部固定，所述连接板（53）的底面开设有容置槽（531），所述螺杆（52）具有上段（521）、中段（522）和下段（523），所述上段（521）通过一推力球轴承（54）安装于所述容置槽（531）中，所述中段（522）上设有可驱动螺杆（52）螺旋运动的手柄（55），所述螺套（51）固定于支座（6）上，所述下段（523）伸入螺套（51）的内孔中并与螺套（51）螺纹连接，所述支座（6）具有供所述下段（523）上下往复运动的避让腔（61），所述避让腔（61）与螺套（51）的内孔连通。

8.根据权利要求7所述的钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房，其特征在于，所述推力球轴承（54）的上圈与容置槽（531）的槽壁过盈配合且与所述上段（521）间隙配合，所述推力球轴承（54）下圈与容置槽（531）的槽壁间隙配合且与所述上段（521）过盈配合。

9.根据权利要求7所述的钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房，其特征在于，所述上段（521）的顶部设有可与推力球轴承（54）的顶壁抵接的第一限位板（56），所述连接板（53）的底部设有可与推力球轴承（54）的底壁抵接的第二限位板（57）。

10.根据权利要求7所述的钢骨架泡沫混凝土组合结构单元房，其特征在于，所述下段（523）的底部设有可与螺套（51）的底壁抵接的第三限位板（58）。

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