CN204645253U - 一种预制装配式房屋 - Google Patents

Abstract

一种预制装配式房屋，该房屋包括房屋基础，房屋基础中预埋有基础连接件，基础连接件上设有竖直的预制柱，预制柱纵横排列，同一竖直方向的预制柱依次叠加，同层相邻的预制柱顶部间安装有水平的预制梁，形成房屋框架，房屋框架由多个单元层组成，每个单元层包括多个单元间；每个单元层的预制梁上设有预制预应力混凝土叠合楼板，预制预应力混凝土叠合楼板两端的锚固钢筋与预制梁上预留的楼板连接件牢固连接；相邻的单元间之间设有竖直的预制隔墙板，房屋框架的外侧设有预制大型外挂墙板，上下两个单元层之间设有预制楼梯板。本实用新型能够提高房屋的使用面积，造价成本低，防火性能好。

Description

一种预制装配式房屋

技术领域

本实用新型涉及建筑领域，具体涉及一种预制装配式房屋。

背景技术

在高层和超高层房屋建造中，传统的建筑方法为现场施工，可使用钢筋混凝土框架或框剪结构；另外还有极少数使用钢结构。如果使用钢筋混凝土框架或框剪结构，通常由于梁柱的截面积过大，会侵占实际使用空间，形成“肥梁胖柱”；而且，这种业界所称的“肥梁胖柱”会使房屋的使用空间不规整，给住户带来不便。同时，由于混凝土的凝固需要时间，且低温下不宜施工，使建筑物的施工速度受到限制。而且，传统的建筑方法中，大量的现场施工工作，会造成扬尘、噪声等污染，资源和能源浪费大，容易带来安全事故，质量控制工作难度大。钢结构建筑物，也存在以下缺陷：一、钢结构的防火性较差，遇到火灾，容易垮塌；二、在建筑物一两百年使用寿命内，钢材也会受到腐蚀，需要另外考虑防腐问题，三、钢结构的成本较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种“小梁细柱薄墙”，造价成本低，防火性能好的预制装配式房屋。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是，一种预制装配式房屋，包括房屋基础，房屋基础中预埋有基础连接件，所述基础连接件上设有竖直的预制柱，所述预制柱包括预制柱矩形钢管，预制柱矩形钢管内填充有活性粉末混凝土，除靠近预制柱矩形钢管两端处之外，预制柱矩形钢管外侧包裹有发泡水泥；预制柱纵横排列，同一竖直方向上的预制柱依次叠加，同层相邻的预制柱顶部间安装有水平的预制梁，同层的预制柱之间的预制梁位于同一个平面，形成房屋框架，所述房屋框架由多个单元层组成，每个单元层包括多个单元间；所述预制梁包括预制梁矩形钢管，除靠近预制梁矩形钢管两端处之外，预制梁矩形钢管内填充有活性粉末混凝土，除靠近预制梁矩形钢管两端处之外，预制梁矩形钢管外侧包裹有发泡水泥，预制梁矩形钢管两端设有灌浆孔、排气孔，预制梁矩形钢管的上表面上设置有楼板连接件；每个单元层的预制梁上设有预制预应力混凝土叠合楼板，预制预应力混凝土叠合楼板两端的锚固钢筋与预制梁上预留的楼板连接件牢固连接；相邻的单元间之间设有竖直的预制隔墙板，所述房屋框架的外侧设有预制大型外挂墙板，上下两个单元层之间设有预制楼梯板。

进一步，所述预制柱与预制梁通过带有槽型钢牛腿的矩形套管连接，所述槽型钢牛腿位于矩形套管的侧面。

进一步，所述预制梁矩形钢管的其中一个面的钢管壁的厚度是其他面的钢管壁厚度的1～4倍。

进一步，所述预制梁矩形钢管的横截面的中空部分为梯形。

进一步，所述预制柱的侧面设有第一连接板，预制大型外挂墙板的侧面设有第二连接板，第一连接板和第二连接板之间设有带止滑齿的拉杆，带止滑齿的拉杆分别通过螺栓与第一连接板和第二连接板固定。

进一步，所述预制梁侧面焊接有钢质直角托板，预制梁通过钢质直角托板与预制大型外挂墙板连接。

进一步，所述预制梁下表面设有塑料胀管，塑料胀管上安装有U形卡，预制梁通过U形卡与预制隔墙板的上端连接，预制隔墙板的下端通过现场灌注砂浆粘接在预制预应力混凝土叠合楼板的叠合层上。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

（1）预制柱矩形钢管和预制梁矩形钢管内填充有活性粉末混凝土，预制柱矩形钢管和预制梁矩形钢管外侧包裹有发泡水泥，与通常的钢结构相比，本实用新型的梁柱结构可大幅减少用钢量，能够显著降低成本；与钢筋混凝土结构相比，本实用新型的结构更轻巧，受力状态良好，活性粉末混凝土因处于矩形钢管的环箍约束下，能够提升活性粉末混凝土的抗弯性能和抗压强度；矩形钢管因被高强度的活性粉末混凝土填充而大幅提升其刚性和轴向、侧向抗压能力，因而，梁柱的截面积得以大幅减小，所谓“肥梁胖柱”问题得以解决，真正达到“小梁细柱薄墙”的要求，能够提高房屋的使用面积，也使室内空间规整，同时也能够降低房屋造价。

（2）活性粉末混凝土的导热性好，具有较高的比热容，而发泡水泥是良好的隔热材料，所以，当发生火灾时，预制梁矩形钢管和预制柱矩形钢管外包裹的发泡水泥能有效隔绝热量侵袭钢材，对于部分已进入钢材的热量，内部填充的活性粉末混凝土又可以在很大程度上分散和分担，使得本实用新型具有极好的防火性能。

（3）包裹在预制梁矩形钢管和预制柱矩形钢管外的发泡水泥能防止预制梁矩形钢管和预制柱矩形钢管被腐蚀，能够起到较好的防腐作用。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是图1所示实施例的房屋框架的结构示意图。

图3是图1所示实施例的上层预制柱与下层预制柱的连接方式示意图。

图4是图1所示实施例的预制柱的横截面示意图。

图5是图1所示实施例的预制梁的结构示意图。

图6是图1所示实施例的预制梁的横截面示意图。

图7是图1所示实施例的带有槽型钢牛腿的矩形套管的结构示意图。

图8是图1所示实施例的预制柱与预制大型外挂墙板的连接方式示意图。

图9是图1所示实施例的预制梁与预制大型外挂墙板的连接方式示意图。

图10是图1所示实施例的预制梁与预制隔墙板的连接方式示意图。

图11是本实用新型的预制梁矩形钢管的其中一个钢管壁比其他钢管壁厚的横截面示意图。

图12是本实用新型的预制梁矩形钢管的横截面的中空部分为梯形的示意图。

图中：1—槽型钢牛腿，2—矩形套管，3—预制柱，4—预制梁矩形钢管，5—预制梁，6—预制梁螺栓孔，7—活性粉末混凝土，8—发泡水泥，9—预制大型外挂墙板，10—预制预应力混凝土叠合楼板，11—锚固钢筋，12—楼板连接件，13—钢质直角托板，14—现浇混凝土，15—现场灌注砂浆，16—泡沫塑料保温棒，17—发泡聚氨酯胶，18—弹性密封胶，19—灌浆孔，20—排气孔，21—带止滑齿的拉杆，22—第一连接板，23—第二连接板，24—螺栓，25—穿孔钢筋，26—塑料胀管，27—U形卡，28—预制隔墙板，29—钢牛腿螺栓孔，30—预制柱矩形钢管。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。

参照图1、图2，本实施例包括房屋基础，房屋基础中预埋有基础连接件，基础连接件上设有竖直的预制柱；参照图3、图4，预制柱3包括预制柱矩形钢管30，预制柱矩形钢管30内填充有活性粉末混凝土7，除靠近预制柱矩形钢管30两端处之外，预制柱矩形钢管30外侧包裹有发泡水泥8；预制柱3纵横排列，同一竖直方向上的预制柱3依次叠加，同层相邻的预制柱3顶部间安装有水平的预制梁5，同层的预制柱3之间的预制梁5位于同一个平面，形成房屋框架，房屋框架由多个单元层组成，每个单元层包括多个单元间。

参照图5、图6，预制梁5包括预制梁矩形钢管4，除靠近预制梁矩形钢管4两端处之外，预制梁矩形钢管4内填充有活性粉末混凝土7，除靠近预制梁矩形钢管4两端处之外，预制梁矩形钢管4外侧包裹有发泡水泥8，预制梁矩形钢管4两端设有预制梁螺栓孔6、灌浆孔19、排气孔20，预制梁矩形钢管4的上表面上设置有楼板连接件12；每个单元层的预制梁5上设有预制预应力混凝土叠合楼板10，预制预应力混凝土叠合楼板10两端的锚固钢筋11与预制梁5上预留的楼板连接件12牢固连接，预制预应力混凝土叠合楼板10的叠合层及预制预应力混凝土叠合楼板10与预制梁5的连接处浇注有现浇混凝土14，相邻的预制预应力混凝土叠合楼板10通过穿孔钢筋25连接；相邻的单元间之间设有竖直的预制隔墙板28，房屋框架的外侧设有预制大型外挂墙板9，上下两个单元层之间设有预制楼梯板。

预制柱3与预制梁5通过带有槽型钢牛腿1的矩形套管2连接，参照图7，槽型钢牛腿1位于矩形套管2的侧面；槽型钢牛腿1上设有钢牛腿螺栓孔29。

参照图8，预制柱3的侧面设有第一连接板22，预制大型外挂墙板9的侧面设有第二连接板23，第一连接板22和第二连接板23之间设有带止滑齿的拉杆21，带止滑齿的拉杆21分别通过螺栓24与第一连接板22和第二连接板23固定。

参照图9，预制梁5侧面焊接有钢质直角托板13，预制梁5通过钢质直角托板13与预制大型外挂墙板9连接。

参照图9，预制梁5下表面设有塑料胀管26，塑料胀管26上安装有U形卡27，预制梁5通过U形卡27与预制隔墙板28的上端连接，预制隔墙板28的下端通过现场灌注砂浆15粘接在预制预应力混凝土叠合楼板10的叠合层上。

参照图10，上下层预制大型外挂墙板9之间的缝隙以发泡聚氨酯胶17、泡沫塑料保温棒16和弹性密封胶18填充。

在实际应用中，预制梁矩形钢管4的各个面上的钢管壁厚度可根据受力情况进行设计，厚度可设计成不一致。参照图11、图12，预制梁矩形钢管4的其中一个面的钢管壁的厚度是其他面的钢管壁厚度的1～4倍，或预制梁矩形钢管4的横截面的中空部分为梯形，即钢管相对的两个钢管壁的厚度成线性变化，相对的两个钢管壁的内壁为斜面。此结构能够有效节约钢材，节约成本。

一种预制装配式房屋的施工方法，包括以下步骤：

（1）施工房屋基础：在工地现场施工房屋基础，在房屋基础中预埋基础连接件，使基础连接件与房屋基础中的钢筋焊接；

（2）安装预制柱3：将预制柱3与房屋基础中预埋的基础连接件牢固焊接；预制柱3纵横排列，在下层的预制柱3上安装上层的预制柱3，将上下两预制柱3的连接处焊接牢固，使预制柱3在竖直方向上依次叠加，使预制柱3的整体高度达到房屋的设定高度；

（3）安装预制梁5：在同层相邻的预制柱3顶部间安装水平的预制梁5，同层的预制柱3之间的预制梁5位于同一个平面，形成房屋框架，所述房屋框架由多个单元层组成，每个单元层包括多个单元间；

（4）节点灌浆：通过预制梁矩形钢管4两端设置的灌浆孔19，往预制梁5两端填充已搅拌好的活性粉末混凝土7；

（5）节点包裹发泡水泥8：在预制柱3两端支模，在模板与预制柱矩形钢管30两端之间灌注发泡水泥8，使发泡水泥8将预制柱矩形钢管30两端全部包裹；在预制梁5两端支模，在模板与预制梁矩形钢管4两端之间灌注发泡水泥8，使发泡水泥8将预制梁矩形钢管4两端全部包裹；

（6）安装混凝土叠合楼板10：每个单元层的预制梁5上安装预制预应力混凝土叠合楼板10，将预制预应力混凝土叠合楼板10两端的锚固钢筋11与预制梁5上预留的楼板连接件12牢固连接，再浇筑叠合层以及连接部位的混凝土，相邻的预制预应力混凝土叠合楼板10通过穿孔钢筋25连接；

（7）安装预制隔墙板28：在相邻的单元间之间安装预制隔墙板28；

（8）安装预制大型外挂墙板9：在房屋框架的外侧安装预制大型外挂墙板9；

（9）安装预制楼梯板：在上下两个单元层之间安装预制楼梯板。

所述预制装配式房屋的施工方法，还包括以下步骤：

（10）施工屋面；

（11）安装管线；

（12）房屋内外装饰。

步骤（2）中，预制柱3的制造方法如下：

a、在预制柱矩形钢管30内填充已搅拌好的活性粉末混凝土7；

b、在预制柱矩形钢管30四面支模，除靠近预制柱矩形钢管30两端处之外，在模板与预制柱矩形钢管30之间灌注发泡水泥8，使发泡水泥8将预制柱矩形钢管30除靠近预制柱矩形钢管30两端处之外的部分全部包裹（即靠近预制柱矩形钢管30两端处不包），未包裹发泡水泥8的部位便于后续与槽型钢牛腿1连接；发泡水泥8的厚度为2～5cm；

c、养护，使预制柱矩形钢内的活性粉末混凝土7和外部的发泡水泥8达到设计强度，拆模，即形成预制柱3。

步骤（3）中，预制梁5的制造方法如下：

A、在预制梁矩形钢管4的上表面设置楼板连接件12，在预制梁矩形钢管4的两端设置预制梁螺栓孔6、灌浆孔19、排气孔20，灌浆孔19用于往预制梁矩形钢管4的两端灌浆，排气孔20用于灌浆时排气；

B、除靠近预制梁矩形钢管4两端处之外，在预制梁矩形钢管4内填充已搅拌好的活性粉末混凝土7（即靠近预制梁矩形钢管4两端处不填）；未填充活性粉末混凝土7的部位便于后续与槽型钢牛腿1连接；

C、在预制梁矩形钢管4四面支模，除靠近预制梁矩形钢管4两端处之外，在模板与预制梁矩形钢管4之间灌注发泡水泥8，使发泡水泥8将预制梁矩形钢管4除靠近预制梁矩形钢管4两端处之外的部分全部包裹（即靠近预制梁矩形钢管4两端处不包），未包裹发泡水泥8的部位便于后续与槽型钢牛腿1连接；发泡水泥8的厚度为2～5cm；

D、养护，使预制梁矩形钢管4内的活性粉末混凝土7和外部的发泡水泥8达到设计强度，拆模，即形成预制梁5。

步骤A中，在预制梁矩形钢管4的上表面焊接楼板连接件12或在预制梁矩形钢管4的上表面打孔，将楼板连接件12插入孔内。

步骤B中，预制梁矩形钢管4内填充的活性粉末混凝土7与插入孔内的楼板连接件12凝结固定。

步骤（2）中，还包括安装带有槽型钢牛腿1的矩形套管2：在上下两预制柱3连接处套上带有槽型钢牛腿1的矩形套管2，具体步骤如下：

（2-1）在下层的预制柱3的上端未包裹发泡水泥8部位套上带有槽型钢牛腿1的矩形套管2，用薄铁片卡在预制柱3与矩形套管2之间的缝隙里，以临时固定矩形套管2；

（2-2）将下层的预制柱3与上层的预制柱3焊接后，将带有槽型钢牛腿1的矩形套管2移动至上下两根预制柱3的连接处，再将矩形套管2与预制柱3焊接牢固。

步骤（3）中，还包括以下步骤：将预制梁矩形钢管4未包裹发泡水泥8的部位套入相邻的两个预制柱3上带有槽型钢牛腿1的矩形套管2的槽型钢牛腿1中，将槽型钢牛腿1与预制梁矩形钢管4未包裹发泡水泥8的部位固接，具体固接方式为：用螺栓依次连接预制梁螺栓孔6和钢牛腿螺栓孔29，使槽型钢牛腿1与预制梁5端部固接。

本实用新型预制装配式房屋的施工方法中，绝大部分工作在工厂内预制完成，材料的浪费大幅减少，原材料的实际用量也因为构件的截面积更小而大幅降低，真正实现资源节约利用。构件在工厂生产，其质量可靠，精度大幅提升，生产效率大幅提高，工地现场的工作量大幅减少，使得现场施工的安全、文明、卫生、质量得以显著改观，且建造成本较经济。

本实用新型采用内填高强度的活性粉末混凝土7、外包发泡水泥8的预制柱3和预制梁5。由于活性粉末混凝土7的高强度和韧性（其强度通常在200MPa～800MPa），与通常的钢结构相比，本实用新型的梁柱可大幅减少用钢量，能够显著降低成本；与钢筋混凝土结构相比，本实用新型的结构更轻巧，受力状态良好，活性粉末混凝土7因处于矩形钢管的环箍约束下，而提升了其抗弯性能和抗压强度，矩形钢管也因被高强度的活性粉末混凝土7填充而大幅提升其刚性和轴向、侧向抗压能力，因而，梁柱的截面积得以大幅减小，所谓“肥梁胖柱”问题得以解决，真正达到“小梁细柱薄墙”的要求，能够提高房屋的使用面积，也使室内空间规整，同时也能够降低房屋造价。

另外，活性粉末混凝土7的导热性好，具有较高的比热容，而发泡水泥8是良好的隔热材料，所以，当发生火灾时，矩形钢管外包发泡水泥8能有效隔绝热量侵袭钢材，对于部分已进入钢材的热量，内部填充的活性粉末混凝土7又可以在很大程度上分散和分担，使得本实用新型具有极好的防火性能。

再则，包裹在预制梁矩形钢管4和预制柱矩形钢管30外的发泡水泥能防止预制梁矩形钢管4和预制柱矩形钢管30被腐蚀，能够起到较好的防腐作用，故外包的发泡水泥8使得钢材的防腐问题也得以解决。

计算表明，本实用新型中由于用材量减少节约的成本，不仅可以抵消由于活性粉末混凝土7的单方价格较贵带来的成本上升，而且还有明显的结余。再则，活性粉末混凝土7具有高耐久性，建筑物的寿命得以大幅延长。因此，本实用新型具有很好的技术经济性。

本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本实用新型的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种预制装配式房屋，包括房屋基础，房屋基础中预埋有基础连接件，其特征在于：所述基础连接件上设有竖直的预制柱（3），所述预制柱（3）包括预制柱矩形钢管（30），预制柱矩形钢管（30）内填充有活性粉末混凝土（7），除靠近预制柱矩形钢管（30）两端处之外，预制柱矩形钢管（30）外侧包裹有发泡水泥（8）；预制柱（3）纵横排列，同一竖直方向上的预制柱（3）依次叠加，同层相邻的预制柱（3）顶部间安装有水平的预制梁（5），同层的预制柱（3）之间的预制梁（5）位于同一个平面，形成房屋框架，所述房屋框架由多个单元层组成，每个单元层包括多个单元间；所述预制梁（5）包括预制梁矩形钢管（4），除靠近预制梁矩形钢管（4）两端处之外，预制梁矩形钢管（4）内填充有活性粉末混凝土（7），除靠近预制梁矩形钢管（4）两端处之外，预制梁矩形钢管（4）外侧包裹有发泡水泥（8），预制梁矩形钢管（4）两端设有灌浆孔（19）、排气孔（20），预制梁矩形钢管（4）的上表面上设置有楼板连接件（12）；每个单元层的预制梁（5）上设有预制预应力混凝土叠合楼板（10），预制预应力混凝土叠合楼板（10）两端的锚固钢筋（11）与预制梁（5）上预留的楼板连接件（12）牢固连接；相邻的单元间之间设有竖直的预制隔墙板（28），所述房屋框架的外侧设有预制大型外挂墙板（9），上下两个单元层之间设有预制楼梯板。

2.如权利要求1所述的预制装配式房屋，其特征在于：所述预制柱（3）与预制梁（5）通过带有槽型钢牛腿（1）的矩形套管（2）连接，所述槽型钢牛腿（1）位于矩形套管（2）的侧面。

3.如权利要求1或2所述的预制装配式房屋，其特征在于：所述预制梁矩形钢管（4）的其中一个面的钢管壁的厚度是其他面的钢管壁厚度的1～4倍。

4.如权利要求1或2所述的预制装配式房屋，其特征在于：所述预制梁矩形钢管（4）的横截面的中空部分为梯形。

5.如权利要求1或2所述的预制装配式房屋，其特征在于：所述预制柱（3）的侧面设有第一连接板（22），所述预制大型外挂墙板（9）的侧面设有第二连接板（23），所述第一连接板（22）和第二连接板（23）之间设有带止滑齿的拉杆（21），带止滑齿的拉杆（21）分别通过螺栓（24）与第一连接板（22）和第二连接板（23）固定。

6.如权利要求1或2所述的预制装配式房屋，其特征在于：所述预制梁（5）侧面焊接有钢质直角托板（13），所述预制梁（5）通过钢质直角托板（13）与预制大型外挂墙板（9）连接。

7.如权利要求1或2所述的预制装配式房屋，其特征在于：所述预制梁（5）下表面设有塑料胀管（26），塑料胀管（26）上安装有U形卡（27），所述预制梁（5）通过U形卡（27）与预制隔墙板（28）的上端连接，所述预制隔墙板（28）的下端通过现场灌注砂浆（15）粘接在预制预应力混凝土叠合楼板（10）的叠合层上。