CN114016769A - 一种装配式房屋的单元结构及生产方法和装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配式房屋的单元结构和这个单元结构的生产方法和装配方法。其构成基本部件有：1.底板部件；拐角部件；墙板部件：门洞墙、窗洞墙、实墙。2.本发明使用上述基本部件可以进行横向、纵向和高度方向连接实现多房间多层建筑。3.本发明的装配式房屋的单元结构兼顾部件生产、运输、装配。采用过程成本最低、效率最高的优化方法对装配式房屋整个流程进行设计，产生本发明。平衡了部件生产制造：工厂生产以相对最小的生产成本完成预制配件的生产，易实现批量化、自动化的大规模生产。平衡了运输和不同场地现场装配的工作量和工作难度：适合于较偏远地区的运输，现场装配使用最少的时间和最小的体力付出和能耗付出完成装配。
Description
技术领域
本发明涉及装配式房屋结构及制造领域，尤其涉及可以组成的多层和多房间结构的房屋的基本单元的产品结构和其零部件的生产。
背景技术
现有的装配式房屋解决方案有以下几种：1. 钢结构房屋：先安装钢结构再安装或浇筑墙板和房顶，这常见的轻钢建筑和重钢建筑。2. 盒子单元结构：将建筑做成一个盒子单元，然后放在一起进行拼装。３.折叠墙建筑：将建筑的各个墙面做成可折叠，现场打开。４.还有一种与本发明相近，传统式墙板式装配房屋：将工厂预制生产的几个墙板拼接到一起，然后在预留钢筋的连接处进行现场二次焊接和浇筑。
钢结构房屋的特点是零件多、装配用时长，部件难以标准化和量产。盒子式单元由于运输的原因限制了尺寸，组对完成后有双墙和双底堆叠在一起，这样的堆叠不能成比例的增加强度，造成一定的成本浪费。折叠墙的房屋结构复杂，制造成本高。传统墙板式安装在现场使用辅助支撑将先放的墙板支住再放另一个墙板。组装过程要进行一定工作量的焊接和二次浇筑干化，增加了工作时间提高了建造成本。现有的技术产品结构复杂，不能真正做到象造汽车一样造房子的零部件批量化生产，不利于运输、施工时间长、对多工种施工人员要求技能高、生产成本高。
本发明提高了部件的强度，同时兼有支撑和墙的功能。不同于钢结构建筑，减少的部件数量，为标准化、批量化的生产成为可能。本发明可以装配成盒子单元，又克服了现有盒子单元不易装配和运输的问题。在墙板中留有装配时无需调整即可穿入螺栓的螺栓安装孔、有一定插入量的啮合咬口、有墙板与底板安装的定位长孔能消除制造过程中的部件制造误差带来的装配影响，也使工厂的生产高效和简单。安装过程中先安装几个拐角后再安装墙体，安装墙体不需要支撑，同时省去了支撑材料和支撑材料的运输和支撑工作量，节约大量时间和能耗。工厂生产不使用或使用简单的模具实现部件的生产。零件间的焊接是直线角焊缝，焊接工艺更加简单，容易实现自动化焊接。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术存在的缺陷，提出一种装配式房屋的单元结构及生产和装配方法。可有效提高生产质量，易批量生产，易保证产品的一致性，降低成本，提高生产效率。能为低成本、高性能建筑的制造提供一种新的方式。
所述一种装配式房屋的单元结构由底板部件（1）拐角部件（2）墙板部件（3）构成。
所述底板部件（1）由浇筑材料（11）和底板金属骨架（12）构成。拐角部件（2）由浇筑材料（21）和拐角金属骨架（22）构成。墙板部件（3）由浇筑材料（31）和墙板金属骨架（32）构成。浇筑材料（11）、浇筑材料（21）、浇筑材料（31）采用隔热阻燃的轻质建筑材料。
所述的拐角部件（２）与墙板部件（３）互相连接处，墙板部件（3）与墙板部件（3）连接处有互相啮合咬口。
所述的底板部件（1）底板金属骨架（12）由底板金属网（121）和底板金属连接件（122）构成的一个整体结构，金属连接件包括与墙板部件（3）定位用的长孔金属件。拐角部件（2）由拐角金属骨架（22）为拐角金属网（221）和拐角金属连接件（222）构成的一个整体结构。墙板部件（3）由墙板金属骨架（32）为墙板金属网（321）和墙板金属连接件（322）构成的一个整体结构。
所述的底板部件（1）的底板金属网（121）由2层或多层金属网及网间连接件构成的立方体结构，其上固定有用于连接的金属件（122）。拐角部件（2）的拐角金属网（221）由2层或多层金属网及网间连接件构成的立方体结构，其上固定有用于连接的金属件（222）。墙部件（3）的墙板金属网（321）由2层或多层金属网及网间连接件构成的立方体结构，其上固定有用于连接的金属件（322）。
所述的底板部件（1）上的底板金属骨架（12）上的底板金属连接件（122）有用于定位用的连接销或孔，有用于螺栓连接的长孔。拐角部件（2）的金属骨加（22）上的拐角金属连接件（222）有用于定位的销或孔；有与底板部件（１）上的底板金属连接件（122）上长孔互相重直的长孔用于相互连接。墙板部件（3）的金属骨加（32）上的墙板金属连接件（322）有用于定位的销或孔和吊装螺纹孔。
所述的底板部件（1）的底板金属网（121）开有缺口。拐角部件（2）的拐角金属网（221）开有缺口。墙板部件（3）的金属网（321）开有安装门或窗的开口，不开口的为实墙。
一种装配式房屋生产和装配方法步骤如下：
1）在工厂生产底板部件（1）、拐角部件（2）、墙板部件（3）。2）将工件运输到装配施工现场。3）在施工现场用螺栓将底板部件（1）、拐角部件（2）、墙板部件（3）连接在一起。
所述的在工厂生产底板部件（1）步骤如下：1）加工底板金属网（121）、加工底板金属连接件（122）；2）将底板金属网（121）和底板金属连接件（122）及附件焊接成底板金属骨架（12）；3） 在底板金属骨架（12）上填加浇筑材料（11）并压实；4）放置固化。
所述的在工厂生产拐角部件（2）步骤如下：1） 加工拐角金属网（221）、加工拐角金属连接件（222）、加工销；2）将拐角金属网（221）折弯90度和拐角金属连接件（222）及附件焊接成拐角金属骨架（22）；3）在拐角金属骨架（22）上填加浇筑材料（21）压实；4）放置固化。
所述在工厂生产墙板部件（3）步骤如下：1）加工墙板金属网（321）、加工墙板金属连接件（322）、使用生产拐角部件（2）批量生产的销；2）将墙板金属网（321）和墙板金属连接件（322）及附件焊接成墙板金属骨架（32）；3）在墙板金属骨架（32）上填加浇筑材料（31）并压实；4）放置固化。
所述的装配方法步骤如下：1）将底板部件（1）放置在地面；2）将拐角部件（2）安装在底板部件（1）上；3）将墙板部件（3）安装在底板部件（1）上；4）将另一件底板部件（1）安装在墙板部件（3）和拐角部件（2）上；5）拧紧所有螺栓螺母；6）填充开口，装饰外观。
所述的将拐角部件（2）安装在底板部件（1）上包括以下步骤：1）将拐角部件（2）的拐角金属连接件（222）上的定位装置与底板的定位装置对正放下，旋转拐角部件（2）使边部底板边对齐，装连接螺栓穿入连接孔进行预紧；2）重复上步，将所有拐角部件（2）安装完成；3）将1个或多个墙板部件（3）对正底板部件（1）上的定位装置安装在2个拐角部件（2）中间；4）重复上步，将所有的墙板部件（3）安装完成；墙板分为没有门窗的实墙、有窗的窗洞墙、有门的门洞墙。
所述的将另一件底板部件（1）安装在墙板部件（3）和拐角部件（2）包括以下步骤：1）将另一件底板部件（1）的定位装置对齐拐角部件（2）和墙板部件（3）放正；2） 装入连接螺栓并预紧。
本发明的有益效果：
1）本发明产品结构简单，装配时对部件精度误差不敏感，装配时更容易，装配只需拧紧几个螺母即可完成结构的安装，操作简单。降低人工成本，提高生产效率；
2）辅助吊装设备应用时间短、不使用辅助支撑材料，节约时间，零部件体积小减少运输成本、管理成本和施工成本；
3）本发明的由于对零部件精度要求不高，对加工工艺要求不严格，工厂生产过程容易保证质量，易于产品生产管控、适用于批量生产，且零部件成本低；
4）零部件种类少，加工简单，易于实现产品系列化。使用此基本单元稍加变更可组合多种形式的房屋建筑。
附图说明
图1是装配式房屋基本结构；
图2是底板部件（1）；
图3是拐角部件（2）；
图４是墙板部件（3）；
图5是装配式房屋基本结构爆炸图；
其中：
11.底板部件的浇筑材料； 12.底板部件的金属骨架； 121.底板部件金属骨架上的金属网；122.底板部件金属骨架上的金属连接件；
21.拐角部件的浇筑材料； 22.拐角部件的金属骨架； 221.拐角部件金属骨架上的金属网； 222.拐角部件金属骨架上的金属连接件；
31.墙板部件的浇筑材料；32.墙板部件的金属骨架；321.墙板部件金属骨架上的金属网；322.墙板部件金属骨架上的金属连接件。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
如图1所示，本实施例的基本单元由底板部件（1）拐角部件（2）墙板部件（3）构成；
实施方式由二块底板部件（1）分别是房屋单元的顶和底。前面一个窗洞墙和一个门洞墙。两侧分别是1个实墙。背面是2个窗洞墙。窗洞墙、门洞墙外形尺寸相同，不同之处在于开口大小和开口位置不同，使用同一组夹具和模具在工厂生产。房屋有4个拐角部件（2）分别位于底板的四个角的位置。
如图２所示，为底板部件（1）由浇筑材料（11）和底板金属骨架（12）构成，底板金属骨架（12）由2层底板金属网（121）、网间连接件和底板金属连接件（122）焊接成一个立方体结构。浇筑材料使用两片硅酸钙板在金属骨架两侧，中间填充的轻质泡沫水泥复合材料。底板金属连接件（122）有用于定位用的孔。有用于螺栓连接的长孔。底板部件（1）开有直径50毫米工艺缺口。
如图３所示，拐角部件（2）由浇筑材料（21）和拐角金属骨架（22）构成，拐角金属骨架（22）由2层折弯成Ｌ型的拐角金属网（221）、网间连接件和拐角金属连接件（222）焊接成一个立方体结构。浇筑材料使用两片硅酸钙板在金属骨架两侧，中间填充的轻质泡沫水泥复合材料。在拐角部件（２）与墙板部件（３）的连接边有咬口。拐角金属连接件（222）有用于定位的销。有与底板部件（１）上的底板金属连接件（122）上长孔互相重直的长孔。拐角部件（2）开有直径50毫米工艺缺口。
如图４所示，墙板部件（3）由浇筑材料（31）和墙板金属骨架（32）构成，墙板金属骨架（32）由２层墙板金属网（321）、网间连接件和墙板金属连接件（322）焊接成的一个立方体结构浇筑材料使用两片硅酸钙板在金属骨架两侧，中间填充的轻质泡沫水泥复合材料。墙板上同有吊钩螺纹孔；
墙板部件（３）与拐角部件对接处有咬口。墙板金属连接件（322）有用于定位的销和吊装螺纹孔。本例中六块墙板部件（3）其中背面两块和前面的一块墙板部件生产时开安装窗的开口形成窗洞墙、另外二块墙板不开孔是两侧的实墙、最后一块墙板部件生产时在下部开口安装门，形成门洞墙。
所述的生产方法步骤如下：
所述的在工厂生产底板部件（1）步骤如下：1）用激光或等离子批量切割加工底板金属网（121）、加工底板金属连接件（122）；2）将底板金属网（121）和底板金属连接件（122）及附件使用定位夹具、焊接成底板金属骨架（12）；3）在底板金属骨架（12）上填加浇筑材料（11）并压实；4）放置固化。
所述的在工厂生产拐角部件（2）步骤如下：1） 用激光或等离子批量切割加工拐角金属网（221）、加工拐角金属连接件（222）、用车床批量加工销；2）将拐角金属网（221）折弯成90度和拐角金属连接件（222）及附件焊接成拐角金属骨架（22）；3）在拐角金属骨架（22）上填加浇筑材料（21）并压实；4）放置固化。
所述在工厂生产墙板部件（3）步骤如下：1）用激光或等离子批量切割加工墙板金属网（321）、加工墙板金属连接件（322）、使用与加工底板部件中批量生产的销；2）将墙板金属网（321）和墙板金属连接件（322）及附件焊接成墙板金属骨架（32）；3）在墙板金属骨架（32）上填加浇筑材料（31）并压实；4）放置固化。
墙板部件（3）通过开孔的不同分别实现用于可以安装窗的窗洞墙、可以安装门的门洞墙、不开孔的实墙。它们的外形尺寸相同，生产工艺和方法相同。
所述的装配方法步骤如下：
1）将底板部件（1）放置在地面；
2）拐角部件（2）上的定位销插入底板部件（1）的定位孔里。将螺栓穿入底板部件（1）金属连接（122）的长孔和拐角部件（2）的拐角金属连接件（222）的长孔中，预紧螺母。本具体实施方式为四个拐角，拐角与底板连接需安装16条螺栓；
3）将墙板部件（3）的定位销插入到底板的定位孔中，将墙板推向拐角部件（2）使墙板部件（3）的咬口与拐角部件（2）的咬口咬合在一起；
4）依次放入墙板部件（2）按上一条的方法安装在底板部件（1）的四个边上；
5）将另一件底板部件（1）上定位孔对正墙板部件（3）和拐角部件（2）上的定位销放下，在四角位置穿上螺栓预紧螺母；6）检查房屋尺寸、垂直度满足设计要求；7）拧紧所有螺栓螺母；8）填充工艺拧螺线的工艺开口，装饰外观，完成施工。
Claims (10)
1.一种装配式房屋的单元结构，其特征在于：底板部件（1）由浇筑材料（11）和底板金属骨架（12）构成；拐角部件（2）由浇筑材料（21）和拐角金属骨架（22）构成；墙板部件（3）由浇筑材料（31）和墙板金属骨架（32）构成。
2.一种装配式房屋生产和装配方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）在工厂生产底板部件（1）、拐角部件（2）、墙板部件（3）；
2）将工件运输到装配施工现场；
3）在施工现场用螺栓将底板部件（1）、拐角部件（2）、墙板部件（3）连接在一起。
3.根据权利要求1所述的一种装配式房屋的基本结构的部件，浇筑材料（11）、浇筑材料（21）、浇筑材料（31）其特征在于：浇筑材料为隔热阻燃的轻质建筑材料。
4.根据权利要求1所述的一种装配式房屋的基本结构的部件，拐角部件（２）与墙板部件（３）、墙板部件（3）与墙板部件（3）互相连接处有可以互相插入的咬口；拐角部件（2）与底板部件（1）有定位的销和定位的孔，以及方向互相垂直的长孔；墙板部件（3）和底板部件（1）有互相定位的销和长孔。
5.根据权利要求1所述的一种装配式房屋的基本结构的部件，底板部件（1）底板金属骨架（12）其特征在于：是由底板金属网（121）和底板金属连接件（122）构成的一个整体结构；拐角部件（2）的拐角金属骨架（22）其特征在于：由拐角金属网（221）和拐角金属连接件（222）构成的一个整体结构；墙板部件（3）的墙板金属骨架（32）其特征在于：由墙板金属网（321）和墙板金属连接件（322）构成的一个整体结构；底板部件（1）的底板金属网（121）其特征在于：由2层或多层金属网及网间连接件构成的立方体结构；拐角部件（2）的拐角金属网（221）其特征在于：由2层或多层金属网及网间连接件构成的立方体结构；墙部件（3）的墙板金属网（321）其特征在于：由2层或多层金属网及网间连接件构成的立方体结构；所述的一种装配式房屋的基本结构的部件，底板部件（1）上的底板金属骨架（12）上的底板金属连接件（122）其特征在于：有定位用的连接销或孔，有用于螺栓连接的长孔；拐角部件（2）的拐角金属骨架（22）上的拐角金属连接件（222）其特征在于：有用于定位的销或孔，有与底板部件（1）上的底板金属连接件（122）上长孔互相重直的长孔；墙板部件（3）的墙板金属骨架（32）上的墙板金属连接件（322）其特征在于：有用于定位的销或孔。
6.根据权利要求2所述的一种装配式房屋生产和装配方法，在工厂生产底板部件（1）其特征在于：包括以下步骤：
1）加工底板金属网（121）、加工底板金属连接件（122）；
2）将底板金属网（121）和底板金属连接件（122）及附件焊接成底板金属骨架（12）；
3）在底板金属骨架（12）上填加浇筑材料（11）并压实；
4） 放置固化。
7.根据权利要求2所述的一种装配式房屋生产和装配方法，在工厂生产拐角部件（2）其特征在于：包括以下步骤：
1）加工拐角金属网（221）、加工拐角金属连接件（222）；
2）将拐角金属网（221）和拐角金属连接件（222）及附件焊接成拐角金属骨架（22）；
3）在拐角金属骨架（22）上填加浇筑材料（21）并压实；
4）放置固化。
8.据权利要求2所述的一种装配式房屋生产和装配方法，在工厂生产墙板部件（3）其特征在于：包括以下步骤：
1）加工墙板金属网（321）、加工墙板金属连接件（322）；
2）将墙板金属网（321）和墙板金属连接件（322）及附件焊接成墙板金属骨架（32）；
3）在墙板金属骨架（32）上填加浇筑材料（31）并压实；
4）放置固化；
5）墙板部件（3）根据开口可分为：窗洞墙、门洞墙、实墙。
9.权利要求2所述的一种装配式房屋生产和装配方法，装配方法其特征在于：包括以下步骤：
1）将底板部件（1）放置在地面；
2）将拐角部件（2）安装在底板部件（1）上；
3）将墙板部件（3）安装在底板部件（1）上，并与相邻的拐角部件（2）咬口；
4）将另一件底板部件（1）对正定位安装在墙板部件（3）和拐角部件（2）上；
5）拧紧所有螺栓螺母；
6）填充开口，装饰外观。
10.根据权利要求12所述的一种装配式房屋生产和装配方法，将拐角部件（2）安装在底板部件（1）上其特征在于：包括以下步骤：
1）将拐角部件（2）的拐角金属连接件（222）上的定位装置与底板的定位装置对正放下，旋转拐角部件（2）使边部底板边对齐，装连接螺栓穿入连接孔初预紧；
2）重复上步，将所有拐角部件（2）安装完成；
3）将1个或多个墙板部件（3）对正底板部件（1）上的定位装置，与拐角部件（2）咬合咬口安装在2个拐角部件（2）中间；
4）重复上步，将所有的墙板部件（3）安装完成；墙板分为没有门窗的实墙、有窗的窗洞墙、有门的门洞墙。
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