CN116556506A - 一种装配式冷弯薄壁型钢结构房屋体系 - Google Patents

Abstract

一种装配式冷弯薄壁型钢结构房屋体系，属于土木建筑技术领域。包括屋盖1、楼盖2、组合墙体3、楼梯、连接件和基座5；其特征在于：所述组合墙体3内部嵌设有楼盖2，组合墙体3的顶部设置有屋盖1，且屋盖1、楼盖2、组合墙体3、楼梯和基座5之间及屋盖1、楼盖2、组合墙体3和楼梯内部均经不同的连接件连接固定，组合墙体3的底部坐落在基座5；所述基座5外设置有基础梁圈44。本发明的双保温结构和双隔层结构，可对热能进行储存及平稳释放，使室内温变相对平稳，结构房屋体系的自重较轻且结构灵活，在满足结构强度要求的基础上，能够很好地集成各项保温节能技术。

Description

一种装配式冷弯薄壁型钢结构房屋体系

技术领域

本发明属于土木建筑技术领域，尤其涉及一种装配式冷弯薄壁型钢结构房屋体系。

背景技术

冷弯薄壁型钢结构房屋的多层轻钢结构能够有效地节省土地资源，减轻建筑对土地资源的破坏和占用。

冷弯薄壁型钢结构房屋的关键技术是其维护系统，尤其是墙体及其建筑技术。冷弯薄壁型钢结构房屋在施工过程中，对角柱与地板以及楼板梁和龙骨的反复施焊，会导致冷弯薄壁型钢延性降低，进而降低结构极限承载力，不利于装配式建筑装配。且为了保证房屋的保温效果，提高居住的舒适度，减少建筑的二次装修，需要对房屋的节能保温结构进一步提高。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种装配式冷弯薄壁型钢结构房屋体系的技术方案，该体系可以投稿装配效率，增加保温效果。

一种装配式冷弯薄壁型钢结构房屋体系，包括屋盖、楼盖、组合墙体、楼梯、连接件、基座、双保温结构和双隔层结构；所述组合墙体内部嵌设有楼盖，组合墙体的顶部设置有屋盖，且屋盖、楼盖、组合墙体、楼梯和基座之间及屋盖、楼盖、组合墙体和楼梯内部均经不同的连接件连接固定，组合墙体的底部坐落在基座；所述基座外设置有基础梁圈。

所述组合墙体包括组合柱、复合墙板和拉筋，组合柱包括多个角柱、过梁柱和竖龙骨，复合墙板包括内墙板和外墙板，内墙板和外墙板分别设置在组合柱的内外两侧，且位于组合柱外侧，内墙板和外墙板均包括由外向内设置的外侧面板、通气龙骨、保温材料、隔汽防潮膜、结构板、多根冷弯薄壁型钢和内侧面板；所述拉筋的两端倾斜设置在相邻的两根过梁柱之间或相邻的两根角柱和过梁柱之间。

所述角柱设置在房屋四周，角柱与地板通过螺栓连接采用插入式套装；地板上下两端分别设置端板，且端板上焊接有定位件和模块柱，端板和地板之间通过高强螺栓连接，模块柱设置在定位件外侧，角柱插入套装在模块柱内。

所述楼盖包括地板和楼面组件；所述地板包括一层地板和上层地板，一层地板的上端外圈围设有底梁，上层地板的上下两端外圈分别围设有底梁和顶梁；一层地板和上层地板均包括边龙骨、楼板梁、龙骨和地面垫层；所述边龙骨内间隙设置有楼板梁，楼板梁之间经固定件间隙固定有多根龙骨，龙骨和边龙骨之间经边龙骨连接五金件固定；所述地面垫层铺设在龙骨上端，且位于边龙骨内。

所述双保温结构包括隔热材料和设置在内墙板和外墙板内的保温材料，隔热材料填充设置在组合柱之间和内墙板的冷弯薄壁型钢之间；楼层之间楼板梁内填充隔热材料；所述双隔层结构包括设置在内墙板和外墙板内的隔汽防潮膜和通气龙骨；所述隔汽防潮膜铺设在结构板的外围；所述通气龙骨设置在外侧面板和保温材料之间。

所述固定件包括H型钢和贴板；所述H型钢和贴板的由上往下设置在龙骨的一端，H型钢和贴板的侧面固定在楼板梁上。

所述屋盖包括多组屋架和多组组合板；所述屋架为向上凸起的三角形结构，多组屋架之间经天龙骨彼此连接；所述组合板经止掀连接五金件设置在相邻两组屋架之间，且组合板之间相互错位铺设。

所述屋架包括两根上弦和下弦，上弦对称倾斜设置在下弦的上端，上弦和下弦之间间隙设置有多根屋架杆件，相邻两根屋架杆件之间设置有斜梁，下弦的两端经五金连接件固定在屋架下端。

所述过梁柱通间隙设置在角柱之间，过梁柱的上下两端分别插入顶梁和底梁内；所述竖龙骨间隙设置在相邻两根过梁柱之间或相邻的过梁柱和角柱之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的双保温结构和双隔层结构，减少隔墙之间的热传递和通过楼层的热传递；隔绝室外潮气进入室内的同时，避免室外大气中的有害物质腐蚀金属材料，亦阻隔了潮气；本发明的结构在保温、隔热及隔声等方面都优于传统的住宅形式，房屋的节能复合保温系统，可对热能进行储存及平稳释放，使室内温变相对平稳，有效避免冬天结露、夏天返潮等现象，确保室内冬暖夏凉，结构房屋体系的自重较轻且结构灵活，在满足结构强度要求的基础上，能够很好地集成各项保温节能技术；

2、本发明的角柱与地板采用插入式套装，并通过螺栓连接或者法兰连接，角柱插入套装在模块柱内，该插入式套装的连接将结构螺栓与模块柱相结合，可以改善结构的可施工性和剪切力的剪切性能；本发明的连接方式是螺栓连接连接，焊接量少，大大降低劳动强度，现场无湿作业，不需支模，无需养护，施工不受季节影响，工期短；

3、本发明的楼板梁和龙骨之间经固定件间隙固定， H型钢设置在龙骨的上下两端，贴板设置在龙骨内，固定件使得装配便捷且具有良好的滞回性能、耗能能力、延性性能；

4、本发明的复合墙板采用自攻螺钉将面板与冷弯薄壁型钢连接起来，冷弯薄壁型钢结构房屋所需的构件截面小，利用率得到提高，可对房间空间进行灵活的布置，同时，复合墙板底端形成受力稳定的密肋式板式结构，墙体刚度较大，能够抵抗地震、风荷载等水平荷载的作用。

附图说明

图1为一种装配式冷弯薄壁型钢结构房屋体系的示意图；

图2为内墙板和外墙板的示意图；

图3为插入式套装的示意图；

图4为固定件的示意图；

图中：1-屋盖、 2-楼盖、3-组合墙体、4-冷弯薄壁型钢、5-基座、6-组合柱、7-复合墙、8-拉筋、9-角柱、10-过梁柱、11-竖龙骨、12-屋架、13-组合板、14-下弦、15-地板、16-楼面组件、17-顶梁、18-底梁、19-内墙板、20-外墙板、21-通气龙骨、22-保温材料、23-隔汽防潮膜、24-结构板、25-隔热材料、26-内侧面板、27-外侧面板、28-楼板梁、29-一层地板、30-上层地板、31-边龙骨、32-龙骨、33-地面垫层、34-固定件、35-H型钢、36-贴板、37-端板、38-定位件、39-模块柱、40-上弦、41-屋架杆件、42-斜梁、43-天龙骨、44-基础梁圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种装配式冷弯薄壁型钢结构房屋体系，包括屋盖1、楼盖2、组合墙体3、楼梯、连接件和基座5；其特征在于：所述组合墙体3内部嵌设有楼盖2，组合墙体3的顶部设置有屋盖1，且屋盖1、楼盖2、组合墙体3、楼梯和基座5之间及屋盖1、楼盖2、组合墙体3和楼梯内部均经不同的连接件连接固定，组合墙体3的底部坐落在基座5；所述基座5外设置有基础梁圈44。

所述屋盖1由多组屋架12和多组组合板13组成；所述屋架12为向上凸起的三角形结构，多组屋架12之间经天龙骨43彼此连接；所述组合板13经止掀连接五金件设置在相邻两组屋架12之间，且组合板13之间相互错位铺设。

所述屋架12包括两根上弦40和下弦14，上弦40对称倾斜设置在下弦14的上端，上弦40和下弦14之间间隙设置有多根屋架杆件41，相邻两根屋架杆件41之间设置有斜梁42，下弦14的两端经五金连接件固定在屋架12下端。

所述楼盖2由地板15和楼面组件16组成，楼盖2作为承受部件，用于承担房屋各楼层之间的楼面作用；所述地板15包括设置在基座5上的一层地板29和上层地板30，一层地板29的上端外圈围设有底梁18，上层地板30的上下两端外圈分别围设有底梁18和顶梁17。

其中，所述地板15采用集成式组合楼板，地板15内可以集成水、电、暖、通风系统的架空钢框架夹层，实用性高。

所述一层地板29和上层地板30结构相同，一层地板29和上层地板30均包括边龙骨31、楼板梁28、龙骨32和地面垫层33；所述边龙骨31外圈和基座5大小形状相同，边龙骨31内间隙设置有楼板梁28，楼板梁28之间经固定件34间隙固定有多根龙骨32，龙骨32和边龙骨31之间经边龙骨连接五金件固定；所述地面垫层33铺设在龙骨32上端，且位于边龙骨31内。

所述固定件34包括H型钢35和贴板36；所述H型钢35和贴板36的由上往下设置在龙骨32的一端，H型钢35和贴板36的侧面固定在楼板梁28上，其中，H型钢35分别设置在龙骨32的上下两端，贴板36设置在龙骨32内。该节点装配便捷且具有良好的滞回性能、耗能能力、延性性能。

所述楼面组件16包括设置在一层地板29和上层地板30上表面的底梁18和设置在上层地板30下表面的天龙骨43，龙骨44和天龙骨43和地板15共同承受水平载荷，形成一个整体的受力结构。

所述组合墙体3包括组合柱6、复合墙板7和拉筋8，组合柱6由多个角柱9、过梁柱10和竖龙骨11组成，复合墙板7设置在两根组合柱6之间，且位于组合柱6外侧，拉筋8的两端倾斜设置在相邻的两根过梁柱10之间或相邻的两根角柱9和过梁柱10之间。

需要说明的是，本发明的复合墙板7和拉筋8根据实际需求设置在两根角柱9之间或两根过梁柱10之间或两根竖龙骨11之间或两根组合柱6之间。

所述角柱9设置在房屋四周，角柱9与地板15的连接采用插入式套装，并通过螺栓连接或者法兰连接。

为了保证连接的强度和稳固性，所述螺栓为摩擦型高强螺栓。

进一步地，所述地板15上下两端分别设置端板37，且端板37上焊接有定位件38和模块柱39，端板37和地板15之间通过高强螺栓连接，模块柱39设置在定位件38外侧，角柱9插入套装在模块柱39内。该插入式套装的连接将结构螺栓与模块柱39相结合，可以改善结构的可施工性和剪切力的剪切性能。

所述过梁柱10通过螺栓连接或者法兰连接间隙设置在角柱9之间，过梁柱10的上下两端分别插入顶梁17和底梁18内，过梁柱10的中间段贯穿顶梁17、底梁18和地板15。

所述竖龙骨11通过螺栓连接或者法兰连接间隙设置在相邻两根过梁柱10之间或相邻的过梁柱10和角柱9之间。

本发明的连接方式是螺栓连接连接，焊接量少，大大降低劳动强度，现场无湿作业，不需支模，无需养护，施工不受季节影响，工期短。

所述复合墙板7包括内墙板19和外墙板20，内墙板19和外墙板20分别设置在组合柱6的内外两侧。

其中，所述复合墙板7可集成门或窗，可预装内装饰面板、外装饰面板。

所述外墙板20外侧的面板可以采用定向刨花板或胶合板，外墙板20内侧的面板和内墙板19两侧的面板可以采用石膏板。

所述内墙板19和外墙板20均包括由外向内设置的外侧面板27、通气龙骨21、保温材料22、隔汽防潮膜23、结构板24、多根冷弯薄壁型钢4和内侧面板26。

多根所述冷弯薄壁型钢4交叉垂直设置，相邻的两根冷弯薄壁型钢4之间间距为600-1200 mm，更优选为600mm，冷弯薄壁型钢4和复合墙板7之间通过自攻螺钉相连，冷弯薄壁型钢4的上、下端分别套有顶梁17和底梁18，冷弯薄壁型钢4的设置可以承受复合墙板7自身的重量和竖向荷载。

所述复合墙板7采用自攻螺钉将内侧面板26和外侧面板27的面板与冷弯薄壁型钢4连接起来，形成受力稳定的密肋式板式结构。这种密肋式板式结构的板底为具有规律的挖成网格的板型，此密肋式板式结构的墙体刚度较大，能够抵抗地震、风荷载等水平荷载的作用。

采用复合墙板7相对于传统建筑而言，冷弯薄壁型钢结构房屋所需的构件截面小，在同样的建筑面积下，房屋的空间利用率得到提高；可对房间空间进行灵活的布置，较方便的改变房间内的布局和空间大小，满足人们的居住需求。

一种装配式冷弯薄壁型钢结构房屋体系还包括双保温结构和双隔层结构；所述双保温结构由隔热材料25和设置在内墙板19和外墙板20内的保温材料22组成，隔热材料25填充设置在组合柱6之间，隔热材料25的填充有效隔断了通过组合柱6至外墙板20的热桥；所有内墙板19的冷弯薄壁型钢4之间均填充隔热材料25，减少隔墙之间的热传递；同时楼层之间楼板梁28内填充隔热材料25，减少通过楼层的热传递。

本发明的隔热材料25可以采用聚苯乙烯泡沫板、玻璃纤维保温棉、Xps挤塑板等，优选为玻璃纤维保温棉，玻璃纤维保温棉具有大量的微小孔隙，具有优良的吸音和隔热性能且具有不燃性。

所述双隔层结构由设置在内墙板19和外墙板20内的隔汽防潮膜23和通气龙骨21组成；所述隔汽防潮膜23铺设在结构板24的外围，对结构板24进行防潮密封，隔汽防潮膜23可以在隔绝室外潮气进入室内的同时，避免室外大气中的有害物质腐蚀金属材料。所述通气龙骨21设置在外侧面板27和保温材料22之间，通气龙骨21中空气的流通既起到了隔热作用，亦阻隔了潮气。

本发明的隔汽防潮膜23优选采用单向呼吸纸，单向呼吸纸可以保证结构板24内侧的冷弯薄壁型钢4在密封而干燥的空间有更加长久的寿命，也可以让室内的空气更加干爽。

本发明的结构在保温、隔热及隔声等方面都优于传统的住宅形式，房屋的节能复合保温系统，可对热能进行储存及平稳释放，使室内温变相对平稳。

一种装配式冷弯薄壁型钢结构房屋体系以冷弯薄壁型钢4为基础，外墙板20作为外围护，并设置有双保温和双隔层的节能保温结构，有效避免冬天结露、夏天返潮等现象，确保室内冬暖夏凉。结构房屋体系的自重较轻且结构灵活，在满足结构强度要求的基础上，能够很好地集成各项保温节能技术。

本发明的通气龙骨21作为通气层，利用空气热循环原理，实现空气对流与室内通风。保温材料22和结构板24之间设有单向呼吸纸，室内潮气可由里向外透出，而室外潮气却无法透入，有效阻止潮气或其他腐蚀性气体浸入冷弯薄壁型钢4。

进一步地，采用不同材质、不同厚度、多层结构及多层空腔组合成复合墙体，可以增强隔声性能。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种装配式冷弯薄壁型钢结构房屋体系，包括屋盖（1）、楼盖（2）、组合墙体（3）、楼梯、连接件、基座（5）、双保温结构和双隔层结构；其特征在于：所述组合墙体（3）内部嵌设有楼盖（2），组合墙体（3）的顶部设置有屋盖（1），且屋盖（1）、楼盖（2）、组合墙体（3）、楼梯和基座（5）之间及屋盖（1）、楼盖（2）、组合墙体（3）和楼梯内部均经不同的连接件连接固定，组合墙体（3）的底部坐落在基座（5）；所述基座（5）外设置有基础梁圈（44）。

2.如权利要求1所述的一种装配式冷弯薄壁型钢结构房屋体系，其特征在于：所述组合墙体（3）包括组合柱（6）、复合墙板（7）和拉筋（8），组合柱（6）包括多个角柱（9）、过梁柱（10）和竖龙骨（11），复合墙板（7）包括内墙板（19）和外墙板（20），内墙板（19）和外墙板（20）分别设置在组合柱（6）的内外两侧，且位于组合柱（6）外侧，内墙板（19）和外墙板（20）均包括由外向内设置的外侧面板（27）、通气龙骨（21）、保温材料（22）、隔汽防潮膜（23）、结构板（24）、多根冷弯薄壁型钢（4）和内侧面板（26）；所述拉筋（8）的两端倾斜设置在相邻的两根过梁柱（10）之间或相邻的两根角柱（9）和过梁柱（10）之间。

3.如权利要求2所述的一种装配式冷弯薄壁型钢结构房屋体系，其特征在于：所述角柱（9）设置在房屋四周，角柱（9）与地板（15）通过螺栓连接采用插入式套装；地板（15）上下两端分别设置端板（37），且端板（37）上焊接有定位件（38）和模块柱（39），端板（37）和地板（15）之间通过高强螺栓连接，模块柱（39）设置在定位件（38）外侧，角柱（9）插入套装在模块柱（39）内。

4.如权利要求1所述的一种装配式冷弯薄壁型钢结构房屋体系，其特征在于：所述楼盖（2）包括地板（15）和楼面组件（16）；所述地板（15）包括一层地板（29）和上层地板（30），一层地板（29）的上端外圈围设有底梁（18），上层地板（30）的上下两端外圈分别围设有底梁（18）和顶梁（17）；一层地板（29）和上层地板（30）均包括边龙骨（31）、楼板梁（28）、龙骨（32）和地面垫层（33）；所述边龙骨（31）内间隙设置有楼板梁（28），楼板梁（28）之间经固定件（34）间隙固定有多根龙骨（32），龙骨（32）和边龙骨（31）之间经边龙骨连接五金件固定；所述地面垫层（33）铺设在龙骨（32）上端，且位于边龙骨（31）内。

5.如权利要求1所述的一种装配式冷弯薄壁型钢结构房屋体系，其特征在于：所述双保温结构包括隔热材料（25）和设置在内墙板（19）和外墙板（20）内的保温材料（22），隔热材料（25）填充设置在组合柱（6）之间和内墙板（19）的冷弯薄壁型钢（4）之间；楼层之间楼板梁（28）内填充隔热材料（25）；所述双隔层结构包括设置在内墙板（19）和外墙板（20）内的隔汽防潮膜（23）和通气龙骨（21）；所述隔汽防潮膜（23）铺设在结构板（24）的外围；所述通气龙骨（21）设置在外侧面板（27）和保温材料（22）之间。

6.如权利要求4所述的一种装配式冷弯薄壁型钢结构房屋体系，其特征在于：所述固定件（34）包括H型钢（35）和贴板（36）；所述H型钢（35）和贴板（36）的由上往下设置在龙骨（32）的一端，H型钢（35）和贴板（36）的侧面固定在楼板梁（28）上。

7.如权利要求1所述的一种装配式冷弯薄壁型钢结构房屋体系，其特征在于：所述屋盖（1）包括多组屋架（12）和多组组合板（13）；所述屋架（12）为向上凸起的三角形结构，多组屋架（12）之间经天龙骨（43）彼此连接；所述组合板（13）经止掀连接五金件设置在相邻两组屋架（12）之间，且组合板（13）之间相互错位铺设。

8.如权利要求7所述的一种装配式冷弯薄壁型钢结构房屋体系，其特征在于：所述屋架（12）包括两根上弦（40）和下弦（14），上弦（40）对称倾斜设置在下弦（14）的上端，上弦（40）和下弦（14）之间间隙设置有多根屋架杆件（41），相邻两根屋架杆件（41）之间设置有斜梁（42），下弦（14）的两端经五金连接件固定在屋架（12）下端。

9.如权利要求2所述的一种装配式冷弯薄壁型钢结构房屋体系，其特征在于：所述过梁柱（10）通间隙设置在角柱（9）之间，过梁柱（10）的上下两端分别插入顶梁（17）和底梁（18）内；所述竖龙骨（11）间隙设置在相邻两根过梁柱（10）之间或相邻的过梁柱（10）和角柱（9）之间。