CN111456252A - 钢制组装合成混凝土建筑及其建造方法 - Google Patents

钢制组装合成混凝土建筑及其建造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钢制组装合成混凝土建筑及其建造方法，所述钢制组装合成混凝土建筑包括多个钢制的预制房模块（10）；所述预制房模块（10）具有空心钢管结构的立柱（1），该立柱（1）内腔插有贯穿钢筋（2）并浇灌有混凝土，该贯穿钢筋（2）的顶部向上突伸出该预制房模块（10）的立柱（1）外并插入上一层预制房模块（10）的立柱（1）内腔。本发明的钢制组装合成混凝土建筑中的钢制预制房模块可以在工厂预制好，然后运至施工现场快速组装，极大缩短了施工工期，钢构件无需通过螺栓或焊接方式连接，表面光洁美观，方便维修保养，且防火性能好。

Description

钢制组装合成混凝土建筑及其建造方法
技术领域
本发明涉及建筑结构及其建造方法，尤其涉及一种具有钢制预制房模块的组装合成混凝土建筑及其建造方法。
背景技术
传统的住宅或办公楼等建筑通常都是在施工现场现浇混凝土来建造的，但这种传统现浇结构的建筑不仅施工工序烦杂，施工周期长，耗费人工，质量难以统一，而且会产生较多的建筑垃圾和极大的噪声和沙尘污染，给周边居民的正常生活造成极大的干扰。
为此，现在在建筑工程中逐渐开始采用预先在工厂制作好的预制建筑模块，例如预制厨房、预制卫生间、预制卧房等，在工地现场再将各预制建筑单元组装在一起，可以大大减少现场施工作业量，缩短施工时间、减少人工，并能较大程度地减少对周边居民的干扰。
现有的钢制预制房模块在建造时是采用螺栓或焊接的方式连接钢构件，这使得钢构件的外表面具有突出的螺栓组件或焊接的凸出部分，造成外表面不够光洁美观，而且还需要定期对钢构件的螺栓连接或焊接处进行维护检查。此外，钢制预制房模块一般来说保温隔热和防火性能不佳，这些都会影响住户的居住体验。
发明内容
本发明针对现有木方的不足，提供一种无需通过螺栓或焊接方式连接的钢制组装合成混凝土建筑及其建造方法。
本发明采用如下技术方案：一种钢制组装合成混凝土建筑，包括多个钢制的预制房模块；
所述预制房模块具有空心钢管结构的立柱，该立柱内腔插有贯穿钢筋并浇灌有混凝土，该贯穿钢筋的顶部向上突伸出该预制房模块的立柱外并插入上一层预制房模块的立柱内腔。
进一步地，同一层相邻的预制房模块的相邻立柱顶部通过螺栓连接。
所述预制房模块包括钢结构框架和钢筋混凝土底板，该钢筋混凝土底板设有向下凸出的底梁由此在上、下层预制房模块之间形成防火空腔。
所述预制房模块还包括钢筋混凝土顶板，该钢筋混凝土顶板顶面与上一层预制房模块的底梁位置对应处设有向上凸起的凸基。
所述预制房模块还包括防火墙体。
所述上、下层预制房模块的立柱之间夹置有垫片，该垫片上开设有可供所述贯穿钢筋穿过的通孔。
水平相邻的所述预制房模块之间的顶部夹缝内填塞有防火密封胶。
本发明的钢制组装合成混凝土建筑还可以包括预制走道板以及现浇混凝土结构。
本发明的钢制组装合成混凝土建筑的建造方法包括如下步骤：
A. 在第N层建筑搭建完成后，将预制房模块吊装至第N+1层的预设位置，并使第N层预制房模块立柱顶部突伸出来的贯穿钢筋插入第N+1层的预制房模块的立柱内腔；
B.将贯穿钢筋插入第N+1层预制房模块的立柱内腔中；
C. 将相邻的第N+1层预制房模块的相邻立柱顶部用螺栓连接在一起；
D.在第N+1层预制房模块的立柱内腔中灌注水泥砂浆。
在所述步骤A之前，还包括，
步骤A1：在第N+1层处建造现浇混凝土结构。
在所述步骤A之前，还包括，
步骤A2：在相邻的第N层预制房模块顶部接缝处填补防火密封胶。
在所述步骤A之前，还包括，
步骤A3：在第N层预制房模块的立柱顶部放置垫片；
步骤A4：在第N层预制房模块顶部周边铺设水泥砂浆垫层。
在所述步骤D之后，还包括，
步骤E：搭建第N+2层的预制走道板。
与现有技术相比较，本发明的钢制组装合成混凝土建筑具有如下优点：
1.建筑主要由预制房模块拼接而成，该预制房模块是在工厂内预制完成，可以预先完成室内装修并预装好各种设备，具有质量统一、高效益低成本、保温及隔音性能好的特点，可以大大减少在工地现场的施工工序，减少建筑过程受天气条件、劳力资源和施工场地限制等的影响，极大缩短了施工工期；
2.相邻预制房模块通过在立柱内腔用钢筋和灌浆的方法连接，除水平相邻的立柱顶部用螺栓连接外，无需通过螺栓或焊接的方法连接钢构件，可以最大化预制房模块内部的光洁度，也无需对螺栓或焊接钢连接进行维护检查；
3. 上下层预制房模块之间形成有防火空腔，防火性能好，可减少大量防火物料如防火板、防火胶等，有利于防火且节约成本；
4.在工程质量控制、跨境运送大型组件、项目流程规划、工期控制等方面都具有更良好的效果。
附图说明
图1为本发明钢制组装合成混凝土建筑的结构示意图；
图2为所述预制房模块10的立体示意图；
图3为所述预制房模块10的立柱1处的放大图；
图4为上下层预制房模块10的混凝土顶板和底板相接处的示意图；
图5为所述预制房模块10制作步骤1的示意图；
图6为所述预制房模块10制作步骤2的示意图；
图7为所述预制房模块10制作步骤3的示意图；
图8为本发明钢制组装合成混凝土建筑建造方法步骤1时的立体示意图；
图9为本发明钢制组装合成混凝土建筑建造方法步骤2时的垂直剖面图；
图10为本发明钢制组装合成混凝土建筑建造方法步骤2时的立体示意图；
图11为本发明钢制组装合成混凝土建筑建造方法步骤3时的立体示意图；
图12为本发明钢制组装合成混凝土建筑建造方法步骤4时的垂直剖面图；
图13为本发明钢制组装合成混凝土建筑建造方法步骤4时的立体示意图；
图14为本发明钢制组装合成混凝土建筑建造方法步骤5时的垂直剖面图；
图15为本发明钢制组装合成混凝土建筑建造方法步骤5时的立体示意；
图16为本发明钢制组装合成混凝土建筑建造方法步骤6时的垂直剖面图；
图17为本发明钢制组装合成混凝土建筑建造方法步骤7时的垂直剖面图；
图18为本发明钢制组装合成混凝土建筑建造方法步骤8时的立体示意图；
图19为图14中上下层预制房模块10的立柱1连接处的放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明的钢制组装合成混凝土建筑主要由多个钢制的预制房模块10组装而成，进一步地，还可以包括预制走道板30、预制墙、预制楼梯等预制部件，根据设计需要，还可以在建筑物的某些位置例如电梯间等设置现浇混凝土结构40。
如图2所示，每个预制房模块10都是在工厂预制的独立构件，其外形通常设计成方形，包括：钢结构框架11、钢筋混凝土底板12、钢筋混凝土顶板14、墙体16。当然也可以根据设计需要将预制房模块10设计成其它形状，或在其中的某些或某个预制房模块10的墙体上开设门和/或窗、某些或某个预制房模块10也可以不设置底板、顶板或某面墙体，所述顶板和底板内可以预埋有各种管线、线盒等预埋件，还可以预先完成预制房模块10的室内装修并预装好各种设备，以最大限度地减少在工地现场的施工时间。其中，钢结构框架11采用钢型材组装而成其周边上尤其是四个角部设有立柱1，这些立柱1为空心钢管结构。
所述预制房模块10的制作步骤大致如下：
第一步、如图5所示，采用钢型材组装而成所述钢结构框架11；
第二步、如图6所示，组装顶板和底板的钢模，固定绑扎好顶板和底板的钢筋并安装预埋预设部件，然后浇筑顶板和底板的混凝土；
第三步、如图7所示，组装预制房模块10的外围及内隔墙的墙体，所述墙体可采用防火材料以增加建筑物的防火性能。
在施工现场组装预制房模块10时，如图3和图19所示，在预制房模块10的立柱1内腔中插入贯穿钢筋2并浇灌有混凝土，该贯穿钢筋2的顶部向上突伸出该预制房模块10的立柱1外并插入上一层预制房模块10的立柱1内腔中，由此，上下相邻的预制房模块10之间通过贯穿钢筋2和混凝土连接在一起，无需通过螺栓或焊接的方式连接相邻钢构件，可以最大化预制房模块10内部的光洁度，无需对螺栓或焊接钢连接进行维护检查。进一步地，如图16所示，同一层相邻的预制房模块10的相邻立柱1顶部通过对穿的螺栓连接在一起，实现了预制房模块10之间水平方向的连接。
如图4和图19所示，所述钢筋混凝土底板12靠近周边位置设有向下凸出的底梁13，所述钢筋混凝土顶板14顶面与上一层预制房模块10的底梁13位置对应处设有向上凸起的凸基15，在组装后的上下层预制房模块10之间将会形成防火空腔20，可以提高建筑物的防火性能，可减少大量防火物料如防火板、防火胶等的使用，有利于防火且节约成本。此外，在水平相邻的预制房模块10之间的顶部夹缝内填塞有防火密封胶5，可进一步增强防火性能。
此外，为了便于在立柱1内腔灌浆并考虑到上下相邻的预制房模块10之间的安装误差，在上、下层预制房模块10的立柱1之间夹置有垫片4，该垫片4上开设有可供所述贯穿钢筋2穿过的通孔。
在一个实施例中，本发明的钢制组装合成混凝土建筑的建造方法包括如下步骤：
1.如图8所示，在第N层建筑搭建完成后，在第N+1层处建造现浇混凝土结构40，例如混凝土主墙；
2.如图9和图10所示，在相邻的第N层预制房模块10的顶部接缝处填补防火密封胶；
3. 如图11所示，在第N层预制房模块10的立柱1顶部放置垫片4以备后继注浆；
4. 如图11所示，在第N层预制房模块10顶部周边的凸基15顶面铺设水泥砂浆垫层7；
5. 如图12和图13所示，将预制房模块10吊装至第N+1层的预设位置，并使第N层预制房模块10立柱1顶部突伸出来的贯穿钢筋2插入第N+1层的预制房模块10的立柱1内腔底部；
6. 如图14和图15所示，将贯穿钢筋2插入第N+1层预制房模块10的立柱1内腔中；
7. 如图16所示，将相邻的第N+1层预制房模块10的相邻立柱1顶部用对穿螺栓连接在一起；
8. 如图17所示，在第N+1层预制房模块10的立柱1内腔中灌注水泥砂浆；
9. 如图18所示，搭建第N+2层的预制走道板30；
10.重复上述步骤1至9，继续搭建上层建筑。
需要说明的是，以上建造方法只是说明了在这个实施例中所包含的步骤，但并没有限定各步骤的先后顺序，在施工现场可根据实际需要对某些步骤的顺序进行适当的调整。
以上所述只是本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原则内所作的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种钢制组装合成混凝土建筑，包括多个钢制的预制房模块（10）；其特征在于：
所述预制房模块（10）具有空心钢管结构的立柱（1），该立柱（1）内腔插有贯穿钢筋（2）并浇灌有混凝土，该贯穿钢筋（2）的顶部向上突伸出该预制房模块（10）的立柱（1）外并插入上一层预制房模块（10）的立柱（1）内腔。
2.根据权利要求1所述的钢制组装合成混凝土建筑，其特征在于，同一层相邻的预制房模块（10）的相邻立柱（1）顶部通过螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的钢制组装合成混凝土建筑，其特征在于，所述预制房模块（10）包括钢结构框架（11）和钢筋混凝土底板（12），该钢筋混凝土底板（12）设有向下凸出的底梁（13）由此在上、下层预制房模块（10）之间形成防火空腔（20）。
4.根据权利要求3所述的钢制组装合成混凝土建筑，其特征在于，所述预制房模块（10）还包括钢筋混凝土顶板（14），该钢筋混凝土顶板（14）顶面与上一层预制房模块（10）的底梁（13）位置对应处设有向上凸起的凸基（15）。
5.根据权利要求3所述的钢制组装合成混凝土建筑，其特征在于，所述预制房模块（10）还包括防火墙体（16）。
6.根据权利要求1至5任一项所述的钢制组装合成混凝土建筑，其特征在于，所述上、下层预制房模块（10）的立柱（1）之间夹置有垫片（4），该垫片（4）上开设有可供所述贯穿钢筋（2）穿过的通孔。
7.根据权利要求1至5任一项所述的钢制组装合成混凝土建筑，其特征在于，水平相邻的所述预制房模块（10）之间的顶部夹缝内填塞有防火密封胶（5）。
8.根据权利要求1至5任一项所述的钢制组装合成混凝土建筑，其特征在于，还包括预制走道板（30）以及现浇混凝土结构（40）。
9.一种如权利要求1至8任一项所述的钢制组装合成混凝土建筑的建造方法，其特征在于，该建造方法包括如下步骤：
A. 在第N层建筑搭建完成后，将预制房模块（10）吊装至第N+1层的预设位置，并使第N层预制房模块（10）立柱（1）顶部突伸出来的贯穿钢筋（2）插入第N+1层的预制房模块（10）的立柱（1）内腔；
B.将贯穿钢筋（2）插入第N+1层预制房模块（10）的立柱（1）内腔中；
C. 将相邻的第N+1层预制房模块（10）的相邻立柱（1）顶部用螺栓连接在一起；
D.在第N+1层预制房模块（10）的立柱（1）内腔中灌注水泥砂浆。
10.根据权利要求9所述的钢制组装合成混凝土建筑的建造方法，其特征在于，在所述步骤A之前，还包括，
步骤A1：在第N+1层处建造现浇混凝土结构（40）。
11.根据权利要求9所述的钢制组装合成混凝土建筑的建造方法，其特征在于，在所述步骤A之前，还包括，
步骤A2：在相邻的第N层预制房模块（10）顶部接缝处填补防火密封胶（5）。
12.根据权利要求9所述的钢制组装合成混凝土建筑的建造方法，其特征在于，在所述步骤A之前，还包括，
步骤A3：在第N层预制房模块（10）的立柱（1）顶部放置垫片（4）；
步骤A4：在第N层预制房模块（10）顶部周边铺设水泥砂浆垫层（7）。
13.根据权利要求9至12任一项所述的钢制组装合成混凝土建筑的建造方法，其特征在于，在所述步骤D之后，还包括，
步骤E：搭建第N+2层的预制走道板（30）。
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