CN111794369A - 一种建筑结构及装配式空腹钢结构构成的集成房屋 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建筑结构及装配式空腹钢结构构成的集成房屋，利用空腹钢腹腔的作用，提高了建筑结构的防火阻燃性能；利用空腹钢构成房屋的梁柱，形成房屋结构系统，在保证保温性能、抗震性能和耐用性能的同时，提高了结构系统的防火阻燃性。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑结构及装配式空腹钢结构构成的集成房屋。
背景技术
建筑结构，是指建筑物的承重结构和围护结构两个部分，建筑物在修建之前，根据其建筑层数、造价、施工等来决定其结构类型；常用的建筑结构有钢筋混凝土框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、框架筒体结构和筒体结构。
目前，建筑物的建筑结构主要包括柱、梁和板所组成，其中柱是垂直受力构件，主要承担轴力，负责传递梁上传来的荷载；梁是水平构件，承受屋面板等荷载，主要承担弯短；梁将承受的荷载转到柱上，柱再把荷载传到建筑物的基础上，基础再把荷载传到地基上。柱和梁构成主要承重结构，板在柱、梁的配合下，构成墙体(外墙、分户墙等)和屋顶。
随着建筑行业的发展，上世纪50年代末诞生了一种集成房屋(又称可移动或可多次拆装房屋)，该集成房屋按照设计要求加工以钢结构作为承重结构，配合预制墙体和屋面等，能够迅速组装成套房屋的一种建房模式。目前，集成房屋主要包括彩钢活动房、轻钢结构房屋和木屋，其中轻钢结构房屋是适用性最强的集成房屋，其具有非常好的保温性能和抗震性能，且建造速度也非常快。
目前，轻质钢结构房屋的建造是通过轻质钢、墙体、楼板和屋面等构件在工厂生产后运输到现场后根据房屋样式各构件的拼装，具体步骤是先根据房屋样式拼接轻质钢形成梁柱密肋，构成结构系统；然后在将墙体、楼板和屋面安装于由轻质钢构成的结构系统上，形成墙面系统、楼板系统和屋面系统。
虽然轻质钢结构的集成房屋具有较好的保温性和抗震性，但其防火阻燃性较低，发生火灾时易损坏。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的问题，本发明在此的第一个目的在于提供一种组装方便，防火阻燃性能好的建筑结构，该建筑结构可以根据房屋设计搭建。
为实现本发明的第一个目的，在此提供的建筑结构的承重结构和/或围护结构主要由空腹钢构成。利用空腹钢腹腔的作用，提高了建筑结构的防火阻燃性能。
为了能够提高本发明提供的建筑结构的强度，可以在空腹钢的腹腔内具有填充物。利用填充物增强空腹钢的强度，从而提高建筑结构的强度。
本发明在此的第二个目的在于提供一种组装方便，防火阻燃性能好的装配式空腹钢结构构成的集成房屋，该集成房屋包括用于承重的柱、安装于相邻柱之间的用于承重的梁、墙体和屋顶板，墙体安装于柱和梁构成的安装框内；柱和梁为空腹钢；柱、梁、墙体和屋顶板构成具有中空的立方体外部形状的建筑物，建筑物限定了适合人们居住的尺寸的空间，在建筑物上设置有敞口，以允许人进出和光线照射；在由柱、梁和墙体构成的墙面上设置有装饰层。
本发明提供的集成房屋利用空腹钢构成房屋的梁柱，形成房屋结构系统，在保证保温性能、抗震性能和耐用性能的同时，提高了房屋的防火阻燃性。
为了提高本发明提供的房屋的舒适性，更宜居，本发明提供的房屋还包括设置于由柱、梁和墙体构成的墙面和装饰层之间的保温层和防水层。
为了提高本发明提供的房屋的稳固性，在此本发明提供的房屋的墙体和梁之间通过U型钢卡和粘结剂连接。。
为了进一步地提高本发明提供的房屋的防火阻燃性能，本发明提供的房屋所使用的墙体、屋顶板和/或装饰层为石膏预制墙体或石膏轻质隔墙板。
为了能够提高房屋的强度，使房屋更加稳固，在一些实施方式中，可以在柱梁的腹腔内具有填充物。
本发明的有益效果包括：
1)利用空腹钢构成房屋的梁柱，形成房屋结构系统，在保证保温性能、抗震性能和耐用性能的同时，提高了结构系统的防火阻燃性；
2)通过U型钢卡能够将墙体进行定位，解决了墙体滑动问题；通过粘结剂既实现了墙体固定作用，又具有隔绝氧气、防腐及防锈作用；
3)利用石膏预制墙体作为墙体、屋顶板和/或装饰层，由于石膏在加热时会产生水份，具有一定的降温功能，故更进一步地提高了该房屋的防火阻燃性，能够在1000℃持续燃烧2h不损坏。
附图说明
图1为利用空腹钢搭建的建筑结构之一；
图2为利用空腹钢搭建的建筑结构之二；
图3为利用空腹钢搭建的建筑结构之三；
图4为利用空腹钢搭建的建筑结构之四；
图5为利用空腹钢搭建的建筑结构之五；
图6为本发明所记载的垂直空腹钢上和水平空腹钢相连接的分解图；
图7为利用图1的建筑结构构成的本发明所提供的集成房屋的结构图；
图8为图7集成房屋未盖屋顶板时的俯视图；
图9为图7集成房屋留有窗户面未布设装饰层和未盖覆屋顶板的左视图；
图10为图7集成房屋的剖面图；
图11为图7集成房屋包括防水层和保温层的留有窗户面未布设装饰层和未盖覆屋顶板的左视图；
图12为本发明所记载的U型钢卡的结构示意图；
图13为U型钢卡固定墙体的结构示意图；
图14为利用图4的建筑结构构成的本发明所提供的集成房屋的结构图；
图15为利用图5的建筑结构构成的本发明所提供的集成房屋的结构图；
图16为由柱、梁和墙体构成的墙面的一侧面设置有保温层和防水层的墙体的剖视图；
图17为由柱、梁和墙体构成的墙面的两面设置有保温层和防水层的墙体的剖视图；
图18为本发明记载的隔层的透视图；
图19为本发明记载的隔层的爆炸图；
图中：1-柱，2-梁，3-墙体，4-屋顶板，5-安装框，6-装饰层，7-保温层，8-防水层，9-勾结构，10-槽结构，11-U型钢卡，12-隔板，13-隔板龙骨架，14-隔板安装框。
具体实施方式
在此结合附图和实施例对本发明提供的技术方案作进一步详细地说明。
为了提高建筑结构的防火阻燃性，本发明提供了一种由空腹钢构成承重结构和/或围护结构的建筑结构，该建筑结构可以是任何形式的，如图1-5所示。
该建筑结构中的水平空腹钢(与地面平行的空腹钢)和垂直空腹钢(与地面垂直的空腹钢)之间可以通过焊接、铆接、螺栓螺钉或连接件方式连接，该连接件可以现有的任何一种，在此采用的是一种组件结构，其包括了安装于垂直空腹钢上的勾结构9和安装于水平空腹钢上与勾结构9相匹配的槽结构10，如图6所示；将图6中所示水平空腹钢由上往下移动，使其上的槽结构10与安装于垂直空腹钢上的勾结构9扣合，实现卡扣连接，使水平空腹钢和垂直空腹钢连接。
搭建本发明提供的建筑结构时，先将加工成型的空腹钢运输至施工现场，根据房屋设计进行组装形成建筑结构，可以是一层如图1、图2、图5所示，也可以是两层如图3、图4所示，还可以是两层以上。
为了提高建筑构件的强度，可以在组建完成后向空腹钢内浇筑混凝土、石膏颗粒、或水泥砂浆等作为填充物。
本发明提供的建筑结构可以用于修建任何房屋，如集成房屋，该集成房屋的建筑结构由空腹钢搭建而成，具体的建筑结构根据设计而定，可以附图1-5所示的任何一种或其它设计样式。在此提供的一种集成房屋包括了用于承重的柱1、安装于相邻柱之间的用于承重的梁2、墙体3和屋顶板4，柱1和梁2即使本发明建筑结构中的垂直空腹钢和水平空腹钢，两者构成梁柱框架结构，如图3所示；墙体3安装于柱1和梁2构成的安装框5内，柱1、梁2、墙体3和屋顶板4构成具有中空的立方体外部形状的建筑物，该建筑物限定了适合人们居住的尺寸的空间，并在建筑物上设置有敞口作为门、窗，以允许人进出和光线照射；在由柱1、梁2和墙体3构成的墙面上设置有装饰层6；其中，装饰层6可以是水泥层、混凝土层、或是石膏层。
如图7即是用空腹钢搭建的附图1的建筑结构后组装了墙体3、屋顶板4和装饰层6的集成房屋的结构；图8是图7集成房屋未盖屋顶板4时的俯视图；图9是图7集成房屋留有窗户面未布设装饰层6和未盖屋顶板4时的视图；图10是图7集成房屋的剖面图。
本发明图4和图5所示的建筑结构，装配墙体3和装饰层6后，形成适宜居住的集成房屋，如图14和图15所示。
安装于安装框5内的墙体可以采用施工现场砌成的砖砌墙体，或者预制成型的混凝土墙体或石膏轻质墙体；本发明在此采用的是预制成型的石膏墙体，便于安装，且具有较好的保温、防火性能。
在一些实施方式中，墙体3与梁柱之间的连接通过U型钢卡11和粘结剂实现，U型钢卡11的结构如图12所示。U型钢卡11通过螺钉等固定件安装于柱1或/和梁2构成的安装框5的部分上，墙体3通过U型钢卡11固定，如图13所示，从而使墙体3固定安装于安装框5内，避免滑动。
在一些实施方式中，屋顶板4采用预制的石膏板，当然也可以采用现有的任何一种板材或复合板。
为了提高本发明提供的集成房屋的舒适性，在一些实施方式中，本发明提供的房屋还包括设置于由柱1、梁2和墙体3构成的墙面和装饰层6之间的保温层7和防水层8，如图11、图16和图17所示，其中图16为由柱1、梁2和墙体3构成的墙面的一侧面(外墙面或内墙面)设置有保温层7和防水层8；图17为由柱1、梁2和墙体3构成的墙面的两面(外墙面和内墙面)均设置有保温层7和防水层8；图16和图17中所示附图是未搭建屋顶板4的剖视图。
本发明提供的集成房屋可以是一层，也可以两层或两层以上，当为两层或两层以上时，房屋内或屋外设置有钢梯或木梯或预制楼梯，相邻楼层之间搭建隔层，该隔层包括由空腹钢或轻质钢构成用于安装隔板12的隔板龙骨架13，隔板12可以安装于隔板龙骨架13的两侧，将隔板龙骨架13用隔板包覆,如图18所示；隔层的另一种结构可以是将隔板12安装于隔板龙骨架13的纵横骨架构成的隔板安装框14内，并在由隔板12和隔板龙骨架13构成的层面上设置有装饰层6形成隔层，如图19所示。除图18和图19所示的隔层结构外，还可能采用预制成型的楼板。
此外，即使本发明提供的集成房屋为一层，也可以设置隔层形成阁楼，同时在房屋内设置钢梯或木梯或预制楼梯通往阁楼；阁楼上可以留有窗户，也可以不留。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的修改或等同替换，只要不脱离本发明的技术方案的精神和范围，均涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (13)
1.一种建筑结构，其特征在于：该建筑结构的承重结构和/或围护结构主要由空腹钢构成。
2.根据权利要求1所述的建筑结构，其特征在于：所述空腹钢的腹腔内具有填充物。
3.根据权利要求1所述的建筑结构，其特征在于：该建筑结构中水平空腹钢和垂直空腹钢之间通过连接件连接。
4.根据权利要求3所述的建筑结构，其特征在于：所述连接件包括安装于所述垂直空腹钢上的勾结构(9)和安装于所述水平空腹钢上与所述勾结构(9)相匹配的槽结构(10)，所述勾结构(9)和所述槽结构(10)卡扣连接。
5.一种装配式空腹钢结构构成的集成房屋，其特征在于：该集成房屋包括用于承重的柱(1)、安装于相邻柱之间的用于承重的梁(2)、墙体(3)和屋顶板(4)，所述墙体(3)安装于所述柱(1)和所述梁(2)构成的安装框(5)内；所述柱(1)和所述梁(2)为空腹钢；所述柱(1)、所述梁(2)、所述墙体(3)和所述屋顶板(4)构成具有中空的立方体外部形状的建筑物，所述建筑物限定了适合人们居住的尺寸的空间，所述建筑物上设置有敞口，以允许人进出和光线照射；在由所述柱(1)、所述梁(2)和所述墙体(3)构成的墙面上设置有装饰层(6)。
6.根据权利要求5所述的装配式空腹钢结构构成的集成房屋，其特征在于：还包括设置于由所述柱(1)、所述梁(2)和所述墙体(3)构成的墙面和所述装饰层(6)之间的保温层(7)和防水层(8)。
7.根据权利要求5所述的装配式空腹钢结构构成的集成房屋，其特征在于：所述墙体(3)和所述梁(2)之间通过U型钢卡(11)和粘结剂连接。
8.根据权利要求5所述的装配式空腹钢结构构成的集成房屋，其特征在于：所述柱(1)和所述梁(2)之间通过焊接、铆钉或螺钉方式进行连接。
9.根据权利要求5所述的装配式空腹钢结构构成的集成房屋，其特征在于：所述柱(1)和所述梁(2)之间通过连接件连接。
10.根据权利要求9所述的装配式空腹钢结构构成的集成房屋，其特征在于：所述连接件包括安装于所述柱(1)上的勾结构(9)和安装于所述梁(2)上与所述勾结构(9)相匹配的槽结构(10)，所述勾结构(9)和所述槽结构(10)卡扣连接。
11.根据权利要求5所述的装配式空腹钢结构构成的集成房屋，其特征在于：所述墙体(3)为砖砌墙体或预制墙体或石膏轻质墙体。
12.根据权利要求5所述的装配式空腹钢结构构成的集成房屋，其特征在于：所述墙体(3)、屋顶板(4)和/或所述装饰层(6)为石膏预制墙体。
13.根据权利要求5所述的装配式空腹钢结构构成的集成房屋，其特征在于：所述柱(1)和所述梁(2)的腹腔内具有填充物。
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