CN114411942A - 一种全预制装配式建筑 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全预制装配式建筑，包括支撑平台及设置于支撑平台上表面的若干房屋本体，房屋本体可拆卸连接于支撑平台；支撑平台可单层或多层；支撑平台通过减隔震支撑装置连接于墩柱。本发明将现有建筑分成固定于地面的支撑平台、安装于支撑平台上表面的房屋本体。房屋本体可在工厂统一标准化生产完成，然后直接运输至支撑平台完成安装。这种建筑组合大大减少了现场施工，降低了工人的劳动强度，并且施工质量易于控制，可干式施工、节约用水、施工噪音小、扬尘少、钢材可回收利用、减少原材料的浪费、减少垃圾和环境污染。本发明现场湿作业少、施工效率高，环境污染小。

Description

一种全预制装配式建筑
技术领域
本发明涉及一种全预制装配式建筑，属于建筑技术领域。
背景技术
目前国内外现有的装配式建筑主要有以下两种结构：钢筋混凝土装配式结构：预制的柱、梁需要临时支护固定，节点处需要现场绑扎钢筋支模板后现场浇筑，柱、梁、墙板、楼面板边缘钢筋外露，现场连接加固后浇筑。
不足之处主要体现为现场湿作业多，临时支护多、各种砌体多、现场浇筑量大，质量不易控制，施工现场杂乱，施工危险性因素多，费时费工，能耗高，不能实现标准化工厂大量生产。
钢结构装配式结构：梁、柱采用H型钢或箱(矩)型截面钢，预制的墙板、楼面板与柱、梁现场采用卡扣式螺栓连接或焊接进行装配。
优点是可标准化工厂大量生产、施工周期明显缩短、用工少、劳动强度低、施工占地面积少、质量相对易控制、可干式施工、节约用水、施工噪音小、扬尘少、钢材可回收利用、减少原材料的浪费、减少垃圾和环境污染。不足之处主要体现为现场焊接量大、装配精度要求高、房屋整体性和刚性较弱、抗震性能较差。
以上两种结构的装配式建筑均需在现场装配好后进行内部精装修；绝大部分无减隔震措拖，在共振、地震或飓风自然界作用下，会导致房屋摇摆甚至坍塌，给人们造成极其不安全恐慌心里甚至伤亡；全寿命周期内维护保养频率高，造成总成本居高临下；大都在效区，低矮、阴暗、潮湿、冷清、无人气，无私密性和无安全感，不方便居住；无健康监测系统，无法远程实时在线对变形(位移、沉降、倾斜)、温度、应力、挠度、振动等进行监测，万一出现异常状况，无短信息预警功能，管理人员缺乏具体的理论数据支撑，做不到及时且专业对装配式建筑进行维护保养，寿命会缩短并存有安全隐患。
现有技术虽然对改善性住宅(装配式建筑)快速发展贡献很大，但弊端亦十分突出：一是粗放式，钢材、水泥浪费严重；二是用水量过大；三是工地脏、乱、差，往往是城市可吸入颗粒物的重要污染源；四是质量通病严重，开裂渗漏问题突出；五是劳动力成本飙升，招工难、管理难、质量控制难。这表明现有技术已非改不可了，加上节能减排的要求，必须加快转型，大力发展全预制装配式建筑。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种全预制装配式建筑，解决了现有技术中背景技术中提出的问题。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种全预制装配式建筑，包括支撑平台及设置于支撑平台上表面的若干房屋本体，房屋本体可拆卸连接于支撑平台；
支撑平台通过减隔震支撑装置支撑。
优选，前述的一种全预制装配式建筑，还包括建筑健康监测系统，建筑健康监测系统实时对支撑平台和房屋本体进行变形、温度、应力、挠度、振动监测。
优选，前述的一种全预制装配式建筑，支撑平台还设有电梯，电梯包括载人电梯及载车电梯；支撑平台还设有车位及绿化带。
优选，前述的一种全预制装配式建筑，支撑平台有单层或多层，多层支撑平台依次叠加。
优选，前述的一种全预制装配式建筑，支撑平台包括对称设置于两侧的侧翼平台，对称设置的两个中间平台，支撑平台、中间平台均设有房屋本体；侧翼平台、中间平台之间通过伸缩缝连接。
优选，前述的一种全预制装配式建筑，两侧侧翼平台之间通过中央通道连接，中央通道分布于两个中间平台的端部。
优选，前述的一种全预制装配式建筑，房屋本体呈飞机型。
优选，前述的一种全预制装配式建筑，房屋本体内设有客厅、书房、卧室、卫生间、设置于飞机头部的厨房及餐厅、设置于飞机尾部的设备平台、设置于飞机侧部的阳台。
优选，前述的一种全预制装配式建筑，减隔震支撑装置包括从上到下依次连接的上支座板、上滑板、衬板、下滑板、下支座板、墩柱；墩柱连接于桩基；
墩柱上端固定连接于支撑平台，衬板上表面是向上突起的球面，衬板下表面是向下突起的球面；
上支座板下表面的轮廓与衬板上表面的轮廓相匹配，下支座板上表面的轮廓与衬板下表面的轮廓相匹配。
优选，前述的一种全预制装配式建筑，上支座板的侧部还设有用于连接下支座板上表面的限位装置。
本发明所达到的有益效果：
相对于现有技术，本发明将现有建筑分成固定于地面的支撑平台、安装于支撑平台上表面的房屋本体。房屋本体可在工厂统一标准化生产完成，然后直接运输至支撑平台完成安装。这种建筑组合大大减少了现场施工，降低了工人的劳动强度，并且施工质量易于控制，可干式施工、节约用水、施工噪音小、扬尘少、钢材可回收利用、减少原材料的浪费、减少垃圾和环境污染。
本发明提供了一种较为完整地全预制装配式建筑技术系统性解决方案，使装配式建筑进入到一个新的时期。随着整个建筑产业生态环境以及产业链各个环节的不断进步和发展，修订优化相关标准，协同配合建筑需求，生产出特定技术要求的各种部件及连接件，全预制装配式建筑真正迎来标准化、模块化、市场化全新时代。
由于采用上述装配组合式建筑结构，因此支撑平台可采用钢材，可实现钢材100％回收再利用。而由于房屋本体在工厂内预制，因此可采用模块化设计，集成部品部件及精装修材料100％环保。并且有利于提升保温隔热、防水抗渗、降噪隔声等性能。
在安全方面，主体结构采用高性能钢材，延展性高、可塑性好，采用了飞机墅专用减隔震支座，抗震性能优越。
在环保方面，现场施工垃圾减少至少80％，现场湿作业少，减少用水量，提高施工效率，对环境污染小，减少了噪音污染，光污染，空气污染，废水，废弃物的排放。
在灵活多样性方面，房屋本体可以是住宅，也可以是音乐餐厅、儿童亲子餐厅、商务主题酒店、写字楼等。并且由于房屋本体和支撑平台采用装配式安装的方式，因此可实现灵活多变，根据实际应用场景进行按需组合。
附图说明
图1是本发明单层支撑平台及房屋本体俯视图；
图2是本发明房屋本体俯视图；
图3是本发明多层支撑平台主视图；
图4是图3中A处的局部放大图；
图中附图标记的含义：1-支撑平台；2-房屋本体；3-电梯；4-车位；5-侧翼平台；6-中间平台；7-中央通道；8-减隔震支撑装置；9-伸缩缝；21-厨房及餐厅；22-进出楼梯；23-书房；24-卧室；25-阳台；26-卫生间；27-设备平台；28-客厅；31-载人电梯；32-载车电梯；81-墩柱；82-上支座板；83-上滑板；84-衬板；85-下滑板；86-下支座板；821-限位装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1至图4所示：本实施例公开了一种全预制装配式建筑，包括支撑平台1及设置于支撑平台1上表面的若干房屋本体2，房屋本体2可拆卸连接于支撑平台1。
其中，支撑平台1采用立体式多层结构，多层支撑平台1之间依次叠加，形成多层支撑平台1。其次，支撑平台1可采用多层预制钢箱梁平台。为了保证每层支撑平台1的视野更为开阔，使其更加接近自然风管，每层的外沿最好仅采用栅栏的形式进行防护，而不采用围墙。在部分区域最好设置绿化带、露天岗亭、咖啡吧等。支撑平台1还设有车位3，为了便于车辆和人员的进出，本实施例支撑平台1还设有电梯3，电梯3包括载人电梯31及载车电梯32。载人电梯31旁边还有应急通道。
支撑平台1包括对称设置于两侧的侧翼平台5，对称设置的两个中间平台6，支撑平台1、中间平台6均设有房屋本体2。并且侧翼平台5、中间平台6之间通过伸缩缝9实现连接，伸缩缝9用于补偿各个平台之间由于温差和收缩徐变而使建筑结构产生严重的变形和裂缝。
房屋本体2放置在相应的空中平台，形成多套空中四合庭院的布局。当支撑平台1采用预制钢箱梁结构时，考虑预制钢箱梁平台受温度变化下热胀冷缩引起的结构性破坏，预制钢箱梁平台预留有伸缝缝，安装与主体结构同寿命的飞机墅专用伸缩装置。其中侧翼平台5、中间平台6两侧侧翼平台5之间通过中央通道7连接，中央通道7分布于两个中间平台6的端部。载人电梯31最好设置在中央通道7中间的内侧，载车电梯32最好设置在中央通道7中间的外侧。
房屋本体2呈飞机型。由机头、机身、机尾、机冀、尾冀，分别在工厂内标准化预制并精装修后运输至现场，吊装至钢箱梁平台上的四合院内进行装配。
当作为住宅使用时，房屋本体2的内部设有有客厅28、书房23、卧室24、卫生间26。卧室24可以有多个，多个卧室24可根据实际情况进行布局。厨房及餐厅21设置在该飞机的机头部位，飞机的尾部有设备平台27，飞机的侧部有阳台25。
卧室24内的床具、卫生间26内的卫浴等洗漱工具以及房屋本体2内部的其他设置均可在工厂内部完成统一标准化的装修。
房屋本体2还可用于音乐餐厅、儿童亲子餐厅、商务主题酒店、写字楼等。由于飞机入门处相对于支撑平台1表面的高度较高，因此房屋本体2的入门处通过进出楼梯22进行连接。
本实施例的支撑平台1通过减隔震支撑装置8连接于桩基。减隔震支撑装置8可参阅现有专利“201720210829.3”中记载的结构，具体是：减隔震支撑装置8包括从上到下依次连接的上支座板82、上滑板83、衬板84、下滑板85、下支座板86、墩柱81；墩柱81连接于桩基。
上支座板82上端固定连接于处于最下层的支撑平台1，衬板84上表面是向上突起的球面，衬板84下表面是向下突起的球面。上支座板82下表面的轮廓与衬板84上表面的轮廓相匹配，下支座板86上表面的轮廓与衬板84下表面的轮廓相匹配。其中，上滑板83、下滑板85采用超耐磨改性聚四氟乙烯滑材料制成。
当发生地震时，使墩柱81主要发生单摆运动，支座的周期和刚度通过选取衬板84上、下表面合适的曲率半径来控制
Figure BDA0003527120660000041
其周期、竖向承载力、阻尼比、侧向位移和抗拉力单独控制；将机械能量变为热能散失，借助于上部结构的势能对中复位，在反复的对中复位过程中不断地消散传入结构中的能量；通过隔离，可有效地避免地震等有害能量传入上部的各层平台。球形的滑动曲面一方面最大可能地快速消散了地震能量，另一方面又保证了上部结构的复位。上支座板82的侧部还设有用于连接下支座板86上表面的限位装置821。限位装置821用于避免上述单摆运动的摆动范围，避免滑动过量。
为了实时动态掌握飞机墅主体(房屋本体2)结构工作性能，还包括飞机墅主体结构健康监测系统，远程实时在线对变形(位移、沉降、倾斜)、温度、应力、挠度、振动等进行监测。
相对于现有技术，本发明将现有建筑分成固定于地面的支撑平台1、安装于支撑平台1上表面的房屋本体2。房屋本体2可在工厂统一标准化生产完成，然后直接运输至支撑平台1完成安装。这种建筑组合大大减少了现场施工，降低了工人的劳动强度，并且施工质量易于控制，可干式施工、节约用水、施工噪音小、扬尘少、钢材可回收利用、减少原材料的浪费、减少垃圾和环境污染。
本发明提供了一种较为完整地全预制装配式钢结构建筑技术系统性解决方案，使装配式建筑进入到一个新的时期。随着整个建筑产业生态环境以及产业链各个环节的不断进步和发展，修订优化相关标准，协同配合建筑需求，生产出特定技术要求的各种部件及连接件，全预制装配式钢结构建筑真正迎来标准化、模块化、市场化全新时代。
由于采用上述装配组合式建筑结构，因此支撑平台1可采用钢材，可实现主体结构钢材100％回收再利用。而由于房屋本体2在工厂内预制，因此可采用模块化设计，集成部品部件及精装修材料100％环保。并且有利于提升保温隔热、防水抗渗、降噪隔声等性能。
在安全方面，主体结构采用高性能钢材，延展性高、可塑性好，采用了飞机墅专用减隔震支座，抗震性能优越。
在环保方面，现场施工垃圾减少至少80％，现场湿作业少，减少用水量，提高施工效率，对环境污染小，减少了噪音污染，光污染，空气污染，废水，废弃物的排放。
在灵活多样性方面，房屋本体2可以是住宅，也可以是音乐餐厅、儿童亲子餐厅、商务主题酒店、写字楼等。并且由于房屋本体2和支撑平台1采用装配式安装的方式，因此可实现灵活多变，根据实际应用场景进行按需组合。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全预制装配式建筑，其特征在于，包括支撑平台（1）及设置于支撑平台（1）上表面的若干房屋本体（2），所述房屋本体（2）可拆卸连接于支撑平台（1）；
所述支撑平台（1）通过减隔震支撑装置（8）支撑。
2.根据权利要求1所述的一种全预制装配式建筑，其特征在于，还包括建筑健康监测系统，所述建筑健康监测系统实时对支撑平台（1）和房屋本体（2）进行变形、温度、应力、挠度、振动监测。
3.根据权利要求1所述的一种全预制装配式建筑，其特征在于，所述支撑平台（1）还设有电梯（3），所述电梯（3）包括载人电梯（31）及载车电梯（32）；所述支撑平台（1）还设有车位（4）及绿化带。
4.根据权利要求1所述的一种全预制装配式建筑，其特征在于，所述支撑平台（1）有单层或多层，多层支撑平台（1）依次叠加。
5.根据权利要求1所述的一种全预制装配式建筑，其特征在于，所述支撑平台（1）包括对称设置于两侧的侧翼平台（5），对称设置的两个中间平台（6），所述支撑平台（1）、中间平台（6）均设有房屋本体（2）；所述侧翼平台（5）、中间平台（6）之间通过伸缩缝（9）连接。
6.根据权利要求5所述的一种全预制装配式建筑，其特征在于，两侧侧翼平台（5）之间通过中央通道（7）连接，所述中央通道（7）分布于两个中间平台（6）的端部。
7.根据权利要求1或5所述的一种全预制装配式建筑，其特征在于，所述房屋本体（2）呈飞机型。
8.根据权利要求7所述的一种全预制装配式建筑，其特征在于，所述房屋本体（2）内设有客厅（28）、书房（23）、卧室（24）、卫生间（26）、设置于飞机头部的厨房及餐厅（21）、设置于飞机尾部的设备平台（27）、设置于飞机侧部的阳台（25）。
9.根据权利要求1所述的一种全预制装配式建筑，其特征在于，所述减隔震支撑装置（8）包括从上到下依次连接的上支座板（82）、上滑板（83）、衬板（84）、下滑板（85）、下支座板（86）、墩柱（81）；所述墩柱（81）连接于桩基；
所述上支座板（82）上端固定连接于支撑平台（1），所述衬板（84）上表面是向上突起的球面，所述衬板（84）下表面是向下突起的球面；
所述上支座板（82）下表面的轮廓与衬板（84）上表面的轮廓相匹配，所述下支座板（86）上表面的轮廓与衬板（84）下表面的轮廓相匹配。
10.根据权利要求7所述的一种全预制装配式建筑，其特征在于，所述上支座板（82）的侧部还设有用于连接下支座板（86）上表面的限位装置（821）。
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